Тарілки з тунельними ковпачками

Тарілки з тунельними ковпачками (рис. 4.6 б) збирають з штампованих жолобів 1, укладених на опорні кутки 4 і накритих ковпачками 2 так, що між ними утворюються парові канали. Для рівномірного розподілу пари ковпачки в нижній частині мають трапецоїдальні прорізи. Ковпачки кріплять на полотні тарілки шпильками. Для рівномірного розподілу рідини по тарілці зливна планка виконується з прорізами. Переваги – невелике число ковпачків і можливість їх очищення. Решта показників низька.

 

 

а
б
в
г

 

Рис. 4.6. Конструкції тарілок:

 

а) ковпачкова тарілка с капсульними ковпачками: 1 – переливна перегородка; 2 – полотно тарілки; 3 – зливна перегородка; 4 – зливна планка;

б) тарілка з тунельними ковпачками: 1 – жолоб; 2 – ковпачки; 3 – зливна планка; 4 – опорні кутки;

в) тарілка с S -подібними елементами: 1 – S- подібний елемент; 2 - пластина;

г) – клапанно-прямотечійна тарілка: 1, 2, 3, 4 – різні положення клапану по відношенню до тарілки (див. текст), 5 – полотно тарілки; 6 – дискові клапани.

 

Тарілки з S-подібними елементами

Складаються з S -подібних елементів 1, встановлених перпендикулярно напряму рідини на тарілці (рис. 4.6 в).

Для закриття каналів з торців і збільшення жорсткості тарілки, між S -подібними елементами встановлені пластини 2. Металоємність таких тарілок майже вдвічі менша, а продуктивність на 20-30% більша, ніж у тарілок з капсульними ковпачками. К.к.д. h = 0,6÷0,8. Оптимальне навантаження по газу на 10-25%, менше, ніж у ковпачкової.

Для підвищення діапазону стійкої роботи і продуктивності S -подібні елементи забезпечують прямотечійними клапанами прямокутної форми, розміщеними на верхній площині S -елемента. По продуктивності вони на 10% перевищують клапанні прямотечійні.

 

Клапанні тарілки

Виготовляються з дисковими і прямокутними клапанами, працюють в режимі прямотечійного або перехресного руху. На полотні тарілки 5 (4.6 г) в шаховому порядку розташовані отвори, в яких встановлені саморегульовані дискові клапани 6 діаметром 50 мм, здатні підійматися при русі пари на висоту до 6-8 мм. Клапани забезпечені трьома направляючими, розташованими в плані під кутом 45°, дві з них мають велику довжину. Крім того, на диску штампуванням виконані спеціальні упори, що забезпечують початковий зазор між клапаном і тарілкою, який виключає «прилипання» клапану до тарілки (позиція 1, рис. 9.2 г). При невеликій продуктивності підіймається легка частина клапану (позиція 2). Зі збільшенням швидкості пари клапан підіймається і зависає над тарілкою (позиція 3). Пара барботує в рідині через кільцеву щілину під клапаном. При подальшому збільшенні продуктивності по парі підіймається важча частина клапану (позиція 4), при цьому коротка направляюча фіксується на кромці отвору. К.к.д клапанної тарілки h = 0,7÷0,85, чинник пари мале D Р. Забезпечує ефективний масообмін у великому інтервалі навантажень.

 

Баластні тарілки

Для збільшення продуктивності клапанні тарілки виконують баластними (рис. 4.7 а). Над отвором тарілки 1 на спеціальних ніжках встановлені обмежувачі підйому 4, а усередині них – на спеціальних ніжках м'який клапан 5 і баласт 2. Для виключення прилипання є упори 3 і 6. При малій продуктивності по газу тарілка працює як звичайна з дисковими клапанами меншої маси; при збільшенні продуктивності клапан 5 упирається в баласт і працює спільно як один клапан.

Баластні тарілки виконують як з індивідуальним так і з груповим баластом (рис. 4.7 б). Тарілка 5 має розташовані в кілька рядів прямокутні вирізи, закриті клапанами 2 також прямокутної форми. Великі розміри клапанів 154×45 мм дозволяють зменшити їхню кількість в порівнянні з дисковими в 2-4 рази. Над клапанами розташований загальний рухомий баласт 3, виготовлений з прутка діаметром 8 мм. При роботі спочатку підіймається пластина клапана, потім вона упирається в баласт і підіймається разом з ним до упору в голівку гвинта 4.

 

Тарілка зі штампованими клапанами циліндричної форми

Клапан 1, який лежить на полотні тарілки 2, є частиною циліндру з обмежувачами підйому 3 (рис. 4.7 в). Він розташований у гнізді, що має відігнуту полицю 4. Маса клапана, його конфігурація і положення центру тяжіння підібрані так, що при досягненні парою певної швидкості, клапан перекочується по поверхні відігнутої полиці, при цьому через щілину, що утворилася, у напрямі руху зливу рідини виходить пара. При значній продуктивності по парі клапан зависає над тарілкою.

У жалюзійно-клапанній тарілці, (рис. 4.7 г) щілина для входу газу на тарілку 1 утворюється при повороті плоских клапанів-жалюзі 3 навколо їхньої осі, укріпленої в рамці 2.

Сітчасті тарілки

Застосовуються в колонних апаратах з діаметром 400-4000 мм, при відстані між тарілками від 200 мм і більше (рис. 4.7 д). Основним елементом таких тарілок є металевий диск з отворами 2-6 мм, розташованими по вершинах рівнобічних трикутників. У колонах з діаметром, що перевищує 800 мм, тарілки складаються з окремих секцій. Кріплення секцій тарілки до корпусу таке ж саме, як і в апаратах з ковпачковими і клапанними тарілками. Перевага – великий вільний (зайнятий отворами) переріз, а отже, велика продуктивність по парі, простота виготовлення, мала металоємність. За продуктивністю вони на 30-40% перевершують ковпачкові (за парою). Недолік – висока чутливість до точності установки, не рекомендується застосовувати для забруднених середовищ.

Для зменшення гідравлічного опору і розширення діапазону стійкої роботи сітчасті тарілки комбінують з клапанними пристроями, (рис. 4.7 е). При малих навантаженнях тарілка працює як звична сітчаста, а при великих відкривається клапан і з щілини під кутом до горизонталі виходить пара, забезпечуючи рух рідини у напрямку зливу.

 

а	б
в	г
д	е
Рис. 4.7. Конструкції тарілок:   а) клапанна баластна: 1 – тарілка; 2 – баласт; 3, 6 – упори; 4 – обмежувачі підйому; 5 - клапан; б) з груповим баластом: 1 – вузол кріплення тарілки; 2 – клапани; 3 – рухомий баласт; 4 - гвинт; 5 – тарілка; в) зі штампованими клапанами циліндричної форми: 1 – клапан; 2 – полотно тарілки; 3 – обмежувач підйому; 4 - полиця; г) жалюзійно-клапанна: 1 – щілина для входу газу; 2 – рамка; 3 – клапани-жалюзі; д) сітчаста; е) сітчасто-клапанна.