Cтраница 2
Область значений m от 1 до 30 - 50 с 1 соответствует равномерному режиму, a m 30 - 50 с 1 - режиму газовых струй и брызг. Поскольку в величину m не входят показатели, определяющие свойства фаз и геометрию тарелки, она может служить лишь грубой характеристикой границ режимов. [16]
Существуют, однако, работы, в которых режим турбулентной пены на ситчатых перекрестноточных тарелках не отмечался - вслед за режимом ячеистой пены при скорости газа 1 4 - 1 7 м / с И. Н. Кузьминых и др. [141-143] наблюдали режим открытых газовых факелов ( режим газовых струй и брызг), переходящий при скорости газа выше 2 м / с в инжекцион-ный режим, сопровождающийся полным уносом жидкости с тарелок. Как показал анализ этих работ, режим открытых газовых факелов наступает на ситчатых тарелках со свободным сечением менее 0 15 м2 / м2, о чем свидетельствует и более поздняя работа [148], хотя некоторые исследователи [144-146] наблюдали режим турбулентной пены и в этих условиях. [17]
В равномерном режиме все колпачки находятся в работе и прорези полностью открыты. Режим газовых струй и брызг ( режим фонтанирования) наступает при tw0 9 - 1 м / сек. [18]
По этим исследованиям переход характеризуется критерием Фруда Fr a) 2 / g / Znep, рассчитанным по приведенной скорости газа и высоте переливного порога. Переход от равномерного режима к режиму газовых струй и брызг происходит при Fr 1 - 1 3, а переход к инжекционному режиму начинается при Fr 5; при Fr 10 наблюдается развитый инжекционный режим. [19]
С повышением скорости газа увеличивается доля площади тарелки, на которой происходит барботаж, и при w 0 4 - 0 5 м / с возникает равномерный режим. При w 1 - 1 3 м / с начинается режим газовых струй и брызг, а при еще больших скоростях газа ( тем меньших, чем ниже запас жидкости на тарелке) - инжекционный режим. [20]
Различные исследователи по-разному оценивают визуальную картину, наблюдаемую при тех или иных режимах, и дают разные наименования этим режимам [50], что вносит большую путаницу. Исследования высоты газо-жидкостного слоя, сопротивления тарелок и массопередачи показывают, что на кривой зависимости указанных величин от скорости газа обычно имеется два перелома. В соответствии с этим можно различать три основных режима [51], которые могут быть названы неравномерным, равномерным и режимом газовых струй и брызг. Равномерный режим соответствует в известной степени пенному ( в изложенном выше понимании) и является областью устойчивой работы тарелки. [21]
Характер этого возрастания меняется при переходе от одного гидродинамического режима к другому. На рис. 181 показана типичная зависимость Krs от ш, полученная на колпачковой тарелке [14]; наибольший рост Krs наблюдается в режимах неравномерной работы и газовых струй; при равномерном режиме с увеличением скорости газа Krs возрастает медленнее. В соответствии с этим при увеличении скорости газа в неравномерном режиме происходит понижение Nor, в равномерном режиме Nor медленно уменьшается или сохраняет постоянное значение и затем снова возрастает в режиме газовых струй. [22]
Переход от одного режима к другому определяется гидродинамическими факторами ( скоростями газа и жидкости), а также свойствами фаз и геометрией тарелки. По Левшу и Ерофеевой [52], этот переход характеризуется величиной mw / h0, равной отношению объемного расхода газа к запасу жидкости на тарелке. Авторы считают, что при т0 1 - 1 сек 1 происходит свободное движение пузырьков, а при т 0 - 0 1 се / с 1 стесненное движение. Область значений т от 1 до 30 - 50 сек, 1 соответствует равномерному режиму, а / п30 - 50 се / с 1 - режиму газовых струй и брызг. Поскольку в величину т не входят показатели, определяющие свойства фаз и геометрию тарелки, она может служить лишь грубой характеристикой границ режимов. [23]
При малых скоростях газа Wr в колонне все клапаны находятся в нижнем положении и наблюдается пузырьковый барботажный режим. Последний с увеличением Wr переходит в барботажный струйный. При пузырьковом и в начале барботажного струйного режимов наблюдается незначительный провал жидкости через КУ, который заканчивается при скорости газа 0 2 - ь 0 3 м / сек. Все клапаны включаются в работу неодновременно. Режим работы тарелки в этот период можно характеризовать как неустойчивый. При увеличении скорости газа ( пара) наступает устойчивый режим. На тарелках последовательно сменяются струйный барботажный, пенный режим, переходящий при дальнейшем увеличении скорости газа в режим газовых струй и брызг. [24]