ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ
The efficiency of operation of perforated trays in a cyclic mode depends on the accepted hydrodynamic modes, which determine the limits of stable operation of mass-exchange column apparatus. There are no general methods of calculating the boundaries of the hydrodynamic modes of perforated trays oper...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
2019
|
| Онлайн доступ: | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/371 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
Репозитарії
Thermophysics and Thermal Power Engineering| id |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-371 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Thermophysics and Thermal Power Engineering |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-12-24T13:44:02Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Bulii, Yu.V. Obodovych, O. M. Sydorenko, V.V. |
| spellingShingle |
Bulii, Yu.V. Obodovych, O. M. Sydorenko, V.V. ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| author_facet |
Bulii, Yu.V. Obodovych, O. M. Sydorenko, V.V. |
| author_sort |
Bulii, Yu.V. |
| title |
ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| title_short |
ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| title_full |
ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| title_fullStr |
ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| title_full_unstemmed |
ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ |
| title_sort |
визначення гідродинамічних характеристик роботи масообмінних колонних апаратів в циклічному режимі |
| title_alt |
DETERMINATION OF HYDRODYNAMIC CHARACTERISTICS OF MASS-EXCHANGE COLUMN APPARATUS OPERATION IN A CYCLIC MODE ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТИ МАСООБМЕННЫХ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ В ЦИКЛИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ |
| description |
The efficiency of operation of perforated trays in a cyclic mode depends on the accepted hydrodynamic modes, which determine the limits of stable operation of mass-exchange column apparatus. There are no general methods of calculating the boundaries of the hydrodynamic modes of perforated trays operate in the cyclic mode. On this basis, the authors were tasked to determine the hydrodynamic modes of operation of mass-exchange column apparatus equipped with perforated trays, the action of which occurs in the mode of controlled cycles of fluid retention on the plates and the overflow of fluid through all holes or slits. Sieve and scaly trays with arched-type scales without overflow devices were selected for study.
The aim of the work was to determine the hydrodynamic modes of operation of the sieve and scaly trays without overflow devices in a cyclic mode of retention and overflow of liquid, determination of lower and upper critical velocity of the vapor in the holes of the sieve and scaly trays, the linear velocity of the vapor in the free cross section of the mass-exchange column apparatus and the relative magnitude of the liquid splash to the upper trays. Liquid flow was monitored using a flowmeter RM, air velocity in the free section of the column was monitored using an anemometer MC-13.
It was determined that the lower critical air velocity in the bubbling holes was 5.4 m/s; linear air velocity in free column cross section was 0.25 m/s. The velocity of the air in the holes at which the fluid splashes onto the upper plates begins was 8 m/s; thus linear air velocity in free column cross section was equal to 0.7 m/s.
Hydrodynamic modes of scaly trays and corresponding values of air velocity in the free section of the column were established. In bubbling mode it was 0.5…0.9 m/s, in the transitional mode it was 0.9…1.3 m/s and in the jet mode, it was 1.3…2.0 m/s. It was determined that the lower critical air velocity in the holes of the trays, below which the drain of liquid is occurs, was 6.5…7.0 m/s. The upper critical air velocity in the holes of the trays above which the liquid splash on the upper trays is observed was 16 m/s.
The air velocity in the free cross section of the column was 1.3…1.5 m/s. the relative magnitude of the liquid splash in the mode of steady operation of scaly trays in the bubbling mode does not exceed 0.1 kg/kg of air, in the jet mode, does not exceed 0.2 kg/kg of air.
It is proved that intense overflow of liquid through bubbling holes of the perforated trays occurs at air velocities less than the lower critical. For sieve and scaly trays, this velocity should not exceed 1.5-1 m/s.
A slight spillage of liquid through the holes of the trays occurs in the range of values of air velocity in the holes of sieve trays of 1.5-5.3 m/s, in the holes of scaly trays of 1,5-6,4 m/s. |
| publisher |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/371 |
| work_keys_str_mv |
AT buliiyuv determinationofhydrodynamiccharacteristicsofmassexchangecolumnapparatusoperationinacyclicmode AT obodovychom determinationofhydrodynamiccharacteristicsofmassexchangecolumnapparatusoperationinacyclicmode AT sydorenkovv determinationofhydrodynamiccharacteristicsofmassexchangecolumnapparatusoperationinacyclicmode AT buliiyuv opredeleniegidrodinamičeskihharakteristikrabotimasoobmennyhkolonnyhapparatovvcikličeskomrežime AT obodovychom opredeleniegidrodinamičeskihharakteristikrabotimasoobmennyhkolonnyhapparatovvcikličeskomrežime AT sydorenkovv opredeleniegidrodinamičeskihharakteristikrabotimasoobmennyhkolonnyhapparatovvcikličeskomrežime AT buliiyuv viznačennâgídrodinamíčnihharakteristikrobotimasoobmínnihkolonnihaparatívvciklíčnomurežimí AT obodovychom viznačennâgídrodinamíčnihharakteristikrobotimasoobmínnihkolonnihaparatívvciklíčnomurežimí AT sydorenkovv viznačennâgídrodinamíčnihharakteristikrobotimasoobmínnihkolonnihaparatívvciklíčnomurežimí |
| first_indexed |
2025-12-17T13:55:26Z |
| last_indexed |
2025-12-17T13:55:26Z |
| _version_ |
1851763957847556096 |
| spelling |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-3712019-12-24T13:44:02Z DETERMINATION OF HYDRODYNAMIC CHARACTERISTICS OF MASS-EXCHANGE COLUMN APPARATUS OPERATION IN A CYCLIC MODE ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТИ МАСООБМЕННЫХ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ В ЦИКЛИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОБОТИ МАСООБМІННИХ КОЛОННИХ АПАРАТІВ В ЦИКЛІЧНОМУ РЕЖИМІ Bulii, Yu.V. Obodovych, O. M. Sydorenko, V.V. The efficiency of operation of perforated trays in a cyclic mode depends on the accepted hydrodynamic modes, which determine the limits of stable operation of mass-exchange column apparatus. There are no general methods of calculating the boundaries of the hydrodynamic modes of perforated trays operate in the cyclic mode. On this basis, the authors were tasked to determine the hydrodynamic modes of operation of mass-exchange column apparatus equipped with perforated trays, the action of which occurs in the mode of controlled cycles of fluid retention on the plates and the overflow of fluid through all holes or slits. Sieve and scaly trays with arched-type scales without overflow devices were selected for study. The aim of the work was to determine the hydrodynamic modes of operation of the sieve and scaly trays without overflow devices in a cyclic mode of retention and overflow of liquid, determination of lower and upper critical velocity of the vapor in the holes of the sieve and scaly trays, the linear velocity of the vapor in the free cross section of the mass-exchange column apparatus and the relative magnitude of the liquid splash to the upper trays. Liquid flow was monitored using a flowmeter RM, air velocity in the free section of the column was monitored using an anemometer MC-13. It was determined that the lower critical air velocity in the bubbling holes was 5.4 m/s; linear air velocity in free column cross section was 0.25 m/s. The velocity of the air in the holes at which the fluid splashes onto the upper plates begins was 8 m/s; thus linear air velocity in free column cross section was equal to 0.7 m/s. Hydrodynamic modes of scaly trays and corresponding values of air velocity in the free section of the column were established. In bubbling mode it was 0.5…0.9 m/s, in the transitional mode it was 0.9…1.3 m/s and in the jet mode, it was 1.3…2.0 m/s. It was determined that the lower critical air velocity in the holes of the trays, below which the drain of liquid is occurs, was 6.5…7.0 m/s. The upper critical air velocity in the holes of the trays above which the liquid splash on the upper trays is observed was 16 m/s. The air velocity in the free cross section of the column was 1.3…1.5 m/s. the relative magnitude of the liquid splash in the mode of steady operation of scaly trays in the bubbling mode does not exceed 0.1 kg/kg of air, in the jet mode, does not exceed 0.2 kg/kg of air. It is proved that intense overflow of liquid through bubbling holes of the perforated trays occurs at air velocities less than the lower critical. For sieve and scaly trays, this velocity should not exceed 1.5-1 m/s. A slight spillage of liquid through the holes of the trays occurs in the range of values of air velocity in the holes of sieve trays of 1.5-5.3 m/s, in the holes of scaly trays of 1,5-6,4 m/s. Эффективность работы провальных тарелок в циклическом режиме зависит от принятых гидродинамических режимов, которые определяют пределы устойчивой работы массообменного колонного аппарата. Общих методов расчета границ гидродинамических режимов работы провальных тарелок, работающих в циклическом режиме, не существует. Исходя из этого, перед авторами была поставлена задача определить гидродинамические режимы работы массообменной колонного аппарата с провальными тарелкам, действие которого происходит в режиме контролируемых циклов удержания жидкости на тарелках и перелива жидкости через все отверстия или щели. Для исследования были выбраны ситчастые и чешуйчатые лотки с арочными весами без устройств перелива. Целью работы было определение гидродинамических режимов работы ситчастых и чешуйчатых тарелок без переливных устройств в циклическом режиме удержания и перелива жидкости, определение нижней и верхней критических скоростей пара в отверстиях ситчастых и чешуйчатых тарелок, линейной скорости пара в свободном сечении массообменного колонного аппарата и относительной величина брызговыноса жидкости на верхние тарелки. Расход жидкости контролировали с помощью расходомера RM, скорость воздуха в свободном сечении колонны контролировали с помощью анемометра MC-13. Установлено, что нижняя критическая скорость воздуха в барботажных отверстиях составила 5,4 м/с; линейная скорость воздуха в свободном поперечном сечении колонны составила 0,25 м/с. Скорость воздуха в отверстиях, с которой начинается брызговынос жидкости на верхние пластины, составила 8 м/с; таким образом, линейная скорость воздуха в свободном поперечном сечении колонны была равна 0,7 м / с. Установлены гидродинамические режимы чешуйчатых тарелок и соответствующие значения скорости воздуха в свободном сечении колонны. В режиме барботирования она составила 0,5-0,9 м/с, в переходном режиме - 0,9-1,3 м/с, в струйном режиме - 1,3-2,0 м/с. Было установлено, что нижняя критическая скорость воздуха в отверстиях тарелок, ниже которой происходит провал жидкости, составила 6,5-7,0 м/с. Верхняя критическая скорость воздуха в отверстиях тарелок, выше которой наблюдается брызговынос жидкости на верхние тарелки, составила 16 м/с. Скорость воздуха в свободном сечении колонны составила 1,3-1,5 м/с. Относительная величина брызговыноса жидкости в режиме устойчивой работы чешуйчатых тарелок в режиме барботажа не превышает 0,1 кг/кг воздуха, в струйном режиме не превышает 0,2 кг/кг воздуха. Доказано, что интенсивный перелив жидкости через пузырьковые отверстия провальных тарелок происходит при скоростях воздуха, меньших критической. Для ситчастых и чешуйчатых тарелок эта скорость не должна превышать 1,5-1 м/с. Небольшое проливание жидкости через отверстия тарелок происходит в диапазоне значений скорости воздуха в отверстиях ситчастых тарелок - 1,5-5,3 м/с, в отверстиях чешуйчатых тарелок 1,5-6,4 м/с. Визначені нижні і верхні критичні значення швидкості пари в отворах сітчастих і лускоподібних тарілок без переливних пристроїв, розраховані відносні величини бризковиносу на верхні тарілки. Експериментально встановлені гідродинамічні режими стабільної роботи провальних тарілок в режимі затримки рідни на їхніх полотнах та інтенсивного переливу рідини на нижче розташовані тарілки. Результати досліджень можуть бути використані при проектуванні масообмінних апаратів циклічної дії. Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2019-12-24 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/371 10.31472/ttpe.4.2019.9 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 65-69 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 65-69 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 65-69 2663-7235 10.31472/ttpe.4.2019 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/371/307 |