Конструирование и расчет элементов колонных аппаратов. Виноградов О.С - 56 стр.

5.2   ГИДРОДИНАМИКА НАСАДОЧНЫХ АППАРАТОВ
      Гидравлический      режим     насадочных    аппаратов      определяет
эффективность работы насадочных аппаратов [1,12,15,24]. Качественная
работа достигается только при определенных соотношениях между
количеством жидкости, стекающей по насадке, и скоростью газов или паров,
идущих противотоком к жидкости.
      Движение газа через насадку. Газ движется через насадку по
извилистым каналам, образованным насадочными телами. Сечение этих
каналов не постоянно по высоте аппарата и, следовательно, скорость газа
также является переменной величиной. При изучении насадочных аппаратов
исходят из средней скорости газа, которую находят делением объемного
расхода газа на среднее сечение каналов.
      При течении газа через насадки турбулизация развивается значительно
раньше, чем при движении по трубам. Границе ламинарного режима
соответствует Reг от 15 до 40. Полностью развитый турбулентный режим
наступает при значениях Reг от 2000 до 6000. При обычно встречающихся на
практике значениях Reг от 40 до 2000 движение газа соответствует
переходному режиму.
      Течение жидкости через насадку обычно рассматривают, как
пленочное. Однако в насадочных аппаратах пленочное течение существует
лишь при определенных режимах и характер его отличается от течения в
пленочных аппаратах. В то время как в последних практически вся поверхность
покрыта жидкой пленкой, в насадках обычно не вся поверхность насадочных
тел смочена жидкостью. Часть поверхности насадки бывает смочена
неподвижной (застойной) жидкостью, не участвующей в общем течении
жидкости.
      Характер течения жидкости зависит от плотности орошения. С
повышением плотности орошения увеличиваются количество удерживаемой
жидкости и доля смоченной поверхности.
      Визуальные наблюдения течения воды в колонне, заполненной шарами
диаметром 25 мм, показали, что при малых плотностях орошения течение
имеет прерывистый характер: жидкость накапливается в точках контакта между
насадочными телами и периодически перетекает струйками (рис. 5.3,а) от
одной точки контакта к другой.
      Возрастание количества удерживаемой жидкости при повышении
плотности орошения происходит вследствие увеличения количества жидкости в
каждой точке контакта, а также за счет увеличения количества «активных»
точек контакта. При плотности орошения около 2 кг/(м2сек) на поверхности
насадочных тел начинает образовываться пленка (рис. 5.3,б). Начиная с
плотности орошения 4 — 7 кг/(м2сек), количество удерживаемой жидкости
возрастает в результате увеличения смоченной поверхности и толщины
пленки. Наконец, при плотности орошения около 24 кг/(м2сек) достигается
полное смачивание поверхности и жидкость начинает «проваливаться», падая
между насадочными телами в виде капель и струй (рис. 5.3,в). При этом с
повышением плотности орошения дальнейшего увеличения толщины пленки не
происходит, а возрастает количество «проваливающейся» жидкости.




                                    56