Wskazówki konstrukcyjne i eksploatacyjne do kolumn półkowych , i inne ciekawe tłumaczenia
: niedziela, 1 sty 2017, 19:08
Przypadkiem czytając forum StillDragon'a trafiłem na ARCYCIEKAWE i ważne opracowanie dotyczące kolumn półkowych .
Zafascynowany tematem i głodny informacji a miałem trochę czasu , podjąłem próbę przetłumaczenia . Z powodu niedoboru fachowego nazewnictwa w języku polskim , użyłem określeń z którymi niekoniecznie można się zgadzać( czasami bezpośrednie tłumaczenie) . Ewentualnie proszę o korekty kolegów , którzy siedzą głębiej w temacie. Niemniej temat jest bardzo ciekawy , może pomóc prawidłowo skonstruować własną kolumnę, lub poznając fizyczne zasady zjawisk – zrozumieć i lepiej przeprowadzić proces destylacji. Szczególnie czytając stare wątki z forów , z przed kilku lat z okresu "protoplasty" domowych kolumn półkowych OLD DOG' a, można mieć wrażenie, że pewne informacje uległy przedawnieniu lub budowniczym brakowało fachowej wiedzy w tym zakresie, ich kolumny były miniaturowa kopią kolumn przemysłowych. Przykładem jest ewolucja średnicy perforacji w płytach sitowych od 2 mm do 1,5 mm. Poniższe tematy mają bardziej naukowe ujęcie i pochodzą z fachowej literatury. Są pewne sprzeczności miedzy pierwszym
( pokaz slajdów) a drugim opracowaniem, ale oceńcie sami. Niektóre niejasne fragmenty oznaczyłem własnym komentarzem
( kursywą). Wklejam to w wątek, żeby zostało dla potomności, formy PDF i inne zamieszczam w załącznikach – jaki linki do pobrania .
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... GNncS1MSlE
Overall Column Design Goals - oryginał
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... mxyamFCNEE
Ogólne cele projektowania kolumn -tłumaczenie
Optymalizacja kolumn destylacyjnych
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... md1N1FvRG8 Destylacja jest głównym procesem dla separacji dużych wieloskładnikowych roztworów do wysokiej jakości pojedynczego składnika. Przemysł chemiczny stawia pytania jak udoskonalić wykorzystanie energii , obniżyć koszty i poprawić elastyczność operacji procesu poprzez właściwe projektowanie. Projektanci często podchodzą do optymalizacji kolumny na swój własny sposób, głównie opierając się na informacji i doświadczeniu sprzedawców . Fundamentalne jest dobre rozumienie transferu masy i spadków ciśnienia . Wpływ tych zjawisk na optymalizację , będzie istotny dla projektantów , do niezależnego rozstrzygnięcia oferty sprzedających i zasadniczo zdeterminuje optymalny projekt sprzętu . Artykuł jest skierowany do realizacji następujących celów służących optymalizacji.
· Zwiększenie teoretycznych układów ( półek) w wysokość sekcji lub całej kolumny
· Minimalizacja spadków ciśnienia na teoretycznych półkach
· Maksymalizacja zakresu operacji, od dolnego progu do górnej granicy przyłożonej mocy.
Zastosowanie transferu masy i spadków ciśnienia fundamentami mogącymi doprowadzić do udoskonalenia projektowania dla obu typów kolumn: półkowych i kolumn z wypełnieniem.
Kolumna destylacyjna może używać albo płyt ( półek) albo wypełnienia. Ich mechanizm transferu masy różni się , ale kluczem dla obu jest wielkość miedzy- fazowej powierzchni ( wymiany) . Ta między - fazowa powierzchnia pojawia się w wyniku pasażu pary przez perforowane płyty, lub rozprowadzenia płynu na powierzchni wypełnienia. Po pierwsze będziemy dyskutować o podstawowym fenomenie dla kolumn płytowych ( półkowych) i wskazówkach projektowych , które mogą być użyte do połączenia powyższych trzech optymalizacyjnych celów. Potem pokażemy wskazówki dla kolumn z wypełnieniem . Ostatecznie rozważymy wybór : półki kontra wypełnienie. Cz. I Kolumna półkowa:
W kolumnach półkowych płyn przepływa w dół kolumny przez opad i w poprzek półki gdzie pary przechodzą prostopadle przez "wskaźnik płynowy" na tacy. Projektowane tace dzielą się na krzyżowo-przepływowe i z przepływem paralelnym., Rys. 1 przedstawia koncepcyjne różnice. Przepływy krzyżowe na tacach są bardziej powszechne i mniej kosztowne, ale płyty z przepływem paralelnym , jeżeli prawidłowo zaprojektowane mogą osiągać wyższe wydajności o 10 % i więcej procent. Rys. 1 przedstawia płyty krzyżowo-przepływowe z pojedynczym przejściem . Przez przejście rozumiemy liczbę "downcomerów" na tacy ( po jednym przy pojedynczym przejściu) . Jak średnica kolumny wzrasta , stosunek wysokości tamy do zakresu przyłożonej mocy obniża się
( prędkość pary spada wraz ze wzrostem średnicy kolumny ). Więc dla większych średnic kolumn są używane wieloprzejściowe płyty do zwiększenia tamy i osiągnięcia mniej więcej tego samego wskaźnika płynowego na tacy.
Komentarz:
Wskaźnik płynowy wyraża się jako wysokość samego płynu na tacy ( poziom zalania) .
Tworzenie półek zależy od typu platformy płyt .Najprostsza jest płyta sitowa – ma perforacje z garniturem otworów o średnicy od mniej niż 1 mm do ok. 25 mm. Są też płyty zastawkowe , które mogą być zaworowe lub pływakowe ( rys. 2 ) - są one bardzo powszechne. Kołpaki są ciągle używane , ale okresowo i zazwyczaj tylko dla osiągniecia maksymalnie niskich mocy pracy ( turndown).
Rys. 2 przedstawia reprezentacje każdej rodziny. Wydajność płyty zależy od zakresu przyłożenia ( mocy) TROUGHPUT . Jak widać na rys. 3 ten zakres jest to relatywnie płaski, stabilny operacyjny obszar , charakteryzujący się stopniowym zwiększaniem wydajności jak prędkość pary i wskaźnik płynowy wzrasta ( ze wzrostem zakresu przyłożonej mocy) . Z drugiej strony tego stabilnego obszaru powstaje "kropelkowanie". Kropelkowanie przy niskim wskaźniku ( niski troughput w domyśle) skutkuje najpierw "płaczem "
( weeping) a potem większym opadem ( dumping) . Przy wysokim wskaźniku tzw. ciężkie lub znaczące "podrywanie " ( hevy entrainment) obniża wydajność i wtedy dramatycznie spada tworzenie (praca) , w następstwie powodzi i zalania ( flooding). Ponieważ nasze cele optymalizacji procesu często wymagają operacji przy skrajnych zakresach stabilności , obserwacja tych zjawisk jest pomocna w kontrolowaniu procesu w tych obszarach. Płacz i opadanie ( weeping , dumping) Płacz i opadanie są ze sobą spokrewnione ale to zupełnie inne zjawiska. Przy płaczu , mniejsza frakcja płynu przepływa przez perforacje tacy na niższy poziom, niż przez odpływ ( downcomer). Ten dolny odpływ płynu narażony jest na wznoszące się pary , więc płacz tylko skutkuje małą redukcja całościowej wydajności tacy do poziomu rzadko pogarszającego punktową wydolność tacy
( komentarz: chodzi tylko o pewne obszary na tacy, które ulegają płaczowi, płaczący płyn ulega odparowaniu przez wznoszące się pary ) . Przeciwnie , przez opad rozumiemy sytuacje, gdy znaczącą część płynu przepływa w dół kolumny przechodząc przez obszar perforacji. Często większość tego płynu nie jest narażona na wznoszące się pary, dlatego tworzenie obniża się znacząco – okresowo skutkując obniżeniem całościowej wydolności bardziej niż tylko lokalnej , punktowej wydolności ( point efficiency) .
Płacz i opadanie różnią się w swoich podstawach mechanizmem. Dla wielootoworowych płyt sitowych, para i płyn może przepływać przybliżenie stale, w przeciwbieżny sposób( przeciwprądowy) przez perforacje. Jakkolwiek bardziej prawdopodobne jest ,że specjalnie dla płyt sitowych z małymi perforacjami , płacz jest przejściowy i objawia się w tryskaniu płynu opuszczającego " niebąbelkująca" perforację .
To tryskanie następuje gdy pojawia się tam nagle chwiejność w postaci spadku ciśnienia powyżej perforacji. Przypadek tego zaburzenia może być łączony z okresowym bąbelkowaniem ( musowaniem) lub , ponieważ przepływ na wielopowierzchniowych płytach jest bardzo skomplikowany , zaburzenie to może powstrzymać miejscowo gęstość (?) i tworzenie różnorodnych wariacji w postaci fal piany przemieszczających się po tacy. Efektem tego jest płacz regionów uczestniczących w ruchu wokół tacy.
Komentarz : miejscowe zawirowania płynu które ulegają płaczowi.
Opadanie jest bardziej burzliwym zjawiskiem i następuje przy umyślnym zmniejszeniu mocy , gdzie jest niedostatek pary i spadek ciśnienia powodujący ucieczkę płynu z tacy. Zatem znacząca wielkość płynu przepływa przez odcinek tacy , w którym jest mały albo żaden przepływ pary.
W tej sytuacji przepływ przez odpływ ( downcomer) może być zerowy
komentarz: brak widocznego odpływu w blokadzie hydraulicznej downcomera w miejscu zwanym "inlet" który zasila półkę niżej położoną.
Normalnie mniejsze zjawisko np. tj. hydrauliczny gradient
komentarz: wysokość płynu pomiędzy wyjściem z downcomera a tamą, czyli zasilaniem i odpływem) albo zaburzenie płynu przy napływie ( inlet) , może również znacząco załamać minimalne ciśnienie wymagane do zabezpieczenia opadania ,tym samym powodując zmniejszenie tworzenia na tacy. Stabilna operacja Łatwiej jest dyskutować w obszarze rozważania nad projektem najprostszej półki – perforowanej płyty. W tym przypadku para przepływa w górę przez perforację i włącza dwufazowy układ oznaczony wysokością h2 φ. Rozpęd pary jest przy tym maksymalny , kiedy para przyspiesza i przechodzi przez perforacje. Wymiana tej rozpędzonej pary przechodzącej przez "czynnik płynowy" ( poziom płynu na tacy) jest krytycznym momentem dla dwufazowej strefy.
Dwufazowy układ może być sprejo-podobny lub piano-podobny. Benett we wzorze nr. 1 pokazał, że stosunek wskaźnika płynowego
( liquid inventory- hL) , do średnicy perforacji ( DH), jest kluczem do zmiany tego rozmachu ( przyspieszenie pary przez perforację powodujące powstanie sprejo- podobnego efektu) . Gdy hL/ DH wynosi powyżej 2 , przyspieszająca para jest wymieniana ze znaczącą ilością płynu : dwufazowa mieszanina jest obszerna , ciągło-płynowa i zachowuje się jak piana z rezonującym wzrostem transferu masy. Gdy stosunek hL / DH jest poniżej 1 , rozpędzona para jest wymieniana z małym płynem : dwufazowy obszar jest obszerny w zakresie pary ( paro-ciągły) , ze znaczącym spadkiem prędkości składników płynu i pary . W rezultacie porządek przepływu staje się sprejo-podobny z ubogim transferem masy. Sprejo-podobny przepływ powinien być unikany jeżeli to możliwe- jeżeli nie można uniknąć tego zjawiska w projekcie półki , lepszym wyborem będzie kolumna z wypełnieniem.
Komentarz: stosunek HL/DH w domowych kolumnach jest na ogół zawsze powyżej 2 , zastosowanie otworów o średnicy 2 mm wymaga poziomu płynu powyżej 4 mm. Chodzi tu o konkretnie średnice pojedynczego otworu, a nie sumy wszystkich otworów na tacy czyli tzw. otwartej przestrzeni, jakby można było wnioskować z rysunku. Trudno sobie wyobrazić, że np. 240 otworów o średnicy 1,5 mm dających łączną powierzchnię ok. 5 cm 2 - wymagałoby 10 cm poziomu płynu na tacy aby utrzymać wartość min. 2.
Ponieważ sprejo-podobne warunki powinny być uniknięte , skoncentrujmy się w tym artykule na przepływie pienistym . Rys. 4 ilustruje główne parametry tego przepływu. Półka nazwijmy ją podstawna jest oddalona o odległość Ts od półki powyżej . Objętość płynu jest gromadzona jako płyno-ciągły obszar blisko półki podstawnej , który ma nad sobą równoważną, efektywną wysokość piany h fe. Jak definiuje Bennett na wzorze nr. 2 . Mniejsza część "czynnika płynowego" hL jest poderwana i objawia się jako krople w paro-ciągłym obszarze powyżej obszaru płyno-ciągłego. Prędkość tych płynnych kropel jest pochodną przyspieszenia pary przez perforacje i pokrewną wskaźnika hl/Dh . Jeżeli prędkość pionowych składników jest wystarczająca , krople mogą osiągać płytę wyżej położoną. Część płynowego czynnika i miedzy- powierzchniowy obszar wymiany występuje w obrębie płyno-ciągłego obszaru lub inaczej łoża , ponieważ ta część całkowitego dwu-fazowego regionu jest bardzo ważna dla obu zjawisk: spadku ciśnienia i transferu masy. Mniejsze rozmiary perforacji , przez zwiększenie stosunku hL/Dh skutkują wymianą przyspieszonej pary z płynem , zatem obniżają prędkość pary w płyno-ciągłym układzie. W rezultacie ulega obniżeniu uśredniona prędkości pary, co zwiększa czas przebywania pary w tym układzie : niższa wartość Dh i wyższa wartość hL powoduje wzrost wydolności transferu masy i stabilizuje obszar operacyjny.
Spadek ciśnienia półkowy jest sumą spadków Ht= HL+HD+H fi
HL- jest wskaźnikiem płynowym na tacy
HD- jest spadkiem przy przejściu przez otwory perforacji
H fi –jest spadkiem związanym bąbelkowaniem
Ciężkie podrywanie i zalanie ( heavy entrainment , flooding) Przy wysokim przyłożeniu (mocy) korespon dującym ze szczytem stabilnej operacji, znaczące ilości płynnych kropel sięgają do podstawy tacy znajdującej się powyżej i przechodzą do obszaru płynowego wyższej półki . Ta recylkulacja, która zwana jest podrywaniem , obniża kompozycyjny profil w kolumnie. Jeżeli powrót ( downocomer ) może odprowadzić ten dodatkowy płyn, kolumna może tolerować znaczące podrywanie i pracować w stabilny sposób , ale z niższą ilością teoretycznych półek.
Komentarz: przy konstrukcji gdzie odległość miedzy półkami jest znaczna , zapobiegająca podrywaniu , możemy umieścić mniejsza ilość pólek w danej sekcji ograniczonej wysokością np. pomieszczenia
Przy wysokiej wartości podrywania , kontrolny system kolumny może nie być długo zdolny stabilizować proces i zachowanie kolumny może uruchomić warunki , które lepiej nazwać " operacyjnym zalaniem" . Niektórzy zwą to wtryskowym zalaniem , ale ten termin jest mylny ponieważ wtryskiwanie często jest używane jako synonim dla sprejo-podobnego porządku ( układu) i operacyjne zalanie może następować wcześniej i niezależnie niż przy sprejo-podobnych i piano-podobnych warunkach . Następstwa operacyjnego zalania zależą od kontroli systemu i czułości całościowej sprawności układu na zalewanie ( np. Od parametru λ, L/V i η PT) . Nie wszystkie kolumny i kontrolne systemy prowadzą do operacyjnego zalania przez podrywanie.
Krytyczne jest także rozróżnienie pomiędzy operacyjnym zalaniem i zalaniem hydraulicznym. Hydrauliczne zalanie jest rezultatem sytuacji gdy odpływ (downcomer) , przy danej przyłożonej mocy do kolumny , rozpoczyna w pełni ładowanie płynem i parami , i ta mieszanina w obrębie downcomera rozpoczyna zakłócanie przepływu powyżej odpływowego jazu ( outlet weir). Dodatkowy opór zwiększa "wskaźnik płynowy " na tacy i pojawia się spadek ciśnienia. To w rezultacie podnosi dwufazową mieszaninę wyżej w polu downcomera , w dalszym ciągu utrudniając odpływ płynu ponad odpływowym jazem tego downcomera. To skutkuje wtórnie jeszcze większym spadkiem ciśnienia. Ostatecznie przy hydraulicznym zalaniu całość płynu, która uruchamia kolumnę długo nie może opuścić kolumny, płyn jest kumulowany powyżej punktu zalania i spadek ciśnienia zwiększa się gwałtownie.
W przeciwieństwie , w operacyjnym zalaniu , całość płynu uruchamiająca sekcję kolumny
( półkę) wciąż opuszcza kolumnę , nawet pomimo dużego spadku ciśnienia i przy ubogiej sprawności systemu.
Trochę podstaw transferu masy i spadków ciśnienia. - Pominąłem zawiłe , choć ciekawe wzory , w dalszej części będą uogólnione wnioski i sformułowane zasady jako pochodne tych teoretycznych wzorów w postaci wykresów. Nie mniej istotne z tego działu jest nazewnictwo użyte w graficznym przedstawieniu zależności. : Hole diameter- średnica perforacji, optimum weir high- optymalna wysokość jazu, Theoretical stages per meter-ilość półek na metr, Effective froth high- efektywna wysokość piany, section efficiency/ persure drop- sprawność półki/ spadek ciśnienia, fraction open area- ułamek otwartej powierzchni płyty podstawnej z otworami, obliczony jako stosunek powierzchni otworów do powierzchni całej płyty ( bez powierzchni downcomerów) np. dla płyty o średnicy 10 cm i 240 otworach 1,5 mm = 0,053 czyli 5,3% powierzchni.
Bypass- dodatkowe przejście para/płyn objawiające się brakiem wymiany międzyfazowej np. płacz na niższą półkę
W tej części sformułowano zasady optymalizacyjne dla półek sitowych ( 3 główne cele) jako dla układów o najwyższej sprawności i dodano te wskazówki do pozostałych rodzajów półek. Posumowanie zasad: A. Aby zwiększyć ilość teoretycznych układów ( półek) dla danej wysokości sekcji: Dla płyt sitowych:
1.utrzymać część otwartej powierzchni niską np. w zakresie 5%
2.użyć praktycznie jak najmniejszej średnicy otworów w perforowanej płycie .Ta wartość zależy od stopnia zanieczyszczenia systemu i jest właściwa dla utrzymania systemu w czystości i podyktowana jest właściwościami fizycznymi materiału użytego do konstrukcji.
3.Jeżeli to praktyczne, wybrać taką odległości miedzy płytami która przynosi wysokie podrywanie - przestrzeń miedzy płytami koresponduje ze wskaźnikiem podrywania do prędkości pary – jego wartość właściwa wynosi ok . 0,2, pod warunkiem , że objętość downcomera jest adekwatna i może odprowadzić nadmiar płynu.
4.Rozważyć przepływ paralelny jeżeli koszty to usprawiedliwiają. Przepływ paralelny może zwiększyć wydajność o 10% i nawet więcej.
Dla innych typów płyt: Płyty typu "small fixed" mogą być użyte z powodzeniem. Takie projekty maja relatywnie dużą otwartą przestrzeń, ale mniejszy rozmiar perforacji porównując z "larger fgixed" i pływakowymi płytami zaworowymi. W dodatku para musi przepływać wokół "uderzeniowego regionu" zastawki i to obniża przyspieszenie pary i podrywanie. Wybranie przestrzeni między płytowej , której efektem jest właściwy poziom podrywania jest więc efektywne. Płyty z zastawkami o przepływie paralelnym mogą powodować wzrost teoretycznych półek w danej wysokości kolumny , ale projekt zastawek nie powodujący zaburzonego przepływu na tacy - powinien być wybrany. Płyty używające bardzo małych kołpaków , także mogą być zastosowane , ponieważ para forsuje rozpoczynający się dolny przepływ kierujący się do podstawy płyty i to może zwiększać wydolność.
Komentarz: przez małe kołpaki rozumiem nie średnicę, lecz konstrukcję w której otwór " risera" jest niżej poziomu płynu wyznaczonego poziomem outletu, przez co zalanie spływa w dół, żeby zapobiec utracie płynu kołpaki pracują pod ciśnieniem
Płyty sitowe normalnie mają większą sprawność niż kołpaki , więc zmniejszenie ekstremalnie małego przyłożenia mocy( turndown) jest ważne , dodatkowy koszt małych kołpaków nie jest uzasadniony. B. Aby zmniejszyć spadki ciśnienia w teoretycznej półce: Dla płyt sitowych:
1. Użyj większego obszaru otwartej powierzchni, która nie prowadzi do płaczu
wzór nr. 8.
2.użyj praktycznie małej średnicy perforacji.
3.Określ niski poziom odpływu ( outlet weir) , generalnie mniejszy niż 50 mm.
4.Rozważ przepływ paralelny ,jeśli wzrost kosztów jest uzasadniony.
Spadek ciśnienia na półce w przypadku : " fixed valve" i kołpaków często może być większy niż w płytach sitowych , jeżeli płyty sitowe są projektowane dla maksymalnych wartości otwartej przestrzeni . Wzrost hydraulicznego oporu dla zastawek i kołpaków zapobiega spadkom ciśnienia , lecz może prowadzić okresowo do opadania płynu przez zastawki lub kołpaki przez ich wejście ( risery w przypadku kołpaków ) . Technicy pracują nad złagodzeniem tych efektów , ale większe spadki ciśnienia ostatecznie występują mimo to. Płyty z małymi kołpakami i otwarciami ( komentarz : prawdopodobnie chodzi o małe nacięcia na kołpakach , równoznaczne z małą średnica perforacji w płytach sitowych )
skutkują mniejszymi pęcherzykami i większą wydajnością. Niższy poziom odpływu i przepływ paralelny oferuje zwiększenie korzyści w postaci większej sprawności. C. Aby zwiększyć operacyjny zakres: Czynniki dla płyt sitowych:
1. Zredukuj ułamek otwartej powierzchni płyty pomniejszając ryzyko pojawienia się płaczu i zwiększając wydajność. Jakkolwiek paradoksalnie nasze poznanie pokazuje, że zmniejszenie „otwartej przestrzeni” powinno zwiększyć operacyjny zakres.
2. Zmniejszyć średnicę perforacji na tacy do minimum praktycznego rozmiaru , doprowadzi to do redukcji podrywania i przeciwnie nie będzie prowadzić do płaczu.
3. Zwiększenie przestrzeni miedzy płytami będzie powodować wzrost maksymalnej mocy, ale również zmniejszy ilość półek przypadających na daną wysokość kolumny.
4. Zmniejszenie czynnika płynowego przez zwiększenie ilości przejść na płycie lub obniżenie wysokości jazu będzie skutkowało zwiększeniem dolnego progu
przyłożenia mocy i zasadniczo ukróci podrywanie przy zadanej mocy do kolumny. Redukcja wysokości jazu przelewowego poniżej 25 mm , jakkolwiek przynosi niewielka korzyść, to trzeba unikać sprejo-podobnego efektu.
5. Projekt odrobinę większej objętościowo półki ze stosownie większym downcomerem, pozwalającym na drenaż płynu na podstawną półkę poniżej, może skutkować płaczem przez otwarcie( silniejsze zalanie) tacy poniżej downcomera ( nadmiar płynu na tej tacy). Dla takich projektów , dolny próg przyłożenia możliwy dla tej tacy, może być zredukowany przez niedopuszczenie dodatkowych przejść (baypass) na tacy poniżej.
Dla innych typów płyt : Płyty sitowe gdy właściwie projektowane do zwiększenia operacyjnego zakresu, mogą mieć w ramach tego zakresu dobrą i stabilna pracę – po wprowadzeniu czynnika drugiego. Pod warunkiem , że większa przestrzeń między- płytowej i wyższe spadki ciśnienia przy szczytowych zakresach będą akceptowalne.
„ Zastawki pływakowe” , ponieważ ich minimalna powierzchnia przepływu oscyluje z danym przyłożeniem mocy ( pary) -mogą mieć bardziej rozległy zakres operacyjny po uwzględnieniu czynnika 3. - z mniejszym maksymalnym spadkiem ciśnienia niż płyty sitowe, ale często z mniejszą sprawnością i wyższymi kosztami.
„small-size-fixed-valves” generalnie będą mieć większy maksymalny zakres niż zastawki pływakowe , wadą będzie zmniejszenie ilości półek w danej sekcji i większy spadek ciśnienia przy maksymalnym zakresie. Pod warunkiem, że będzie to do zaakceptowania.
Mało rozmiarowe kołpaki , zazwyczaj kosztowne, mogą mieć dolno- zakresowe zdolności , ale pod warunkiem uwzględnienia w projekcie warunków zapobiegających powstaniu dodatkowych przejść płyn/para ( bypass) przy ekstremalnie niskim punkcie dolnego zakresu( pracy). Te kołpaki mogą dać zwiększenie operacyjnego zakresu niż płyty sitowe uwzględniające czynnik 5.
Koniec cz. I dotyczącej kolumn półkowych
Do przetłumaczenia zostaje część o kolumnach z wypełnieniem i ich porównanie z półkowymi.
Trochę się przy tym narobiłem , ale dużo się nauczyłem...
Miłej lektury i pozdrawiam.
Zafascynowany tematem i głodny informacji a miałem trochę czasu , podjąłem próbę przetłumaczenia . Z powodu niedoboru fachowego nazewnictwa w języku polskim , użyłem określeń z którymi niekoniecznie można się zgadzać( czasami bezpośrednie tłumaczenie) . Ewentualnie proszę o korekty kolegów , którzy siedzą głębiej w temacie. Niemniej temat jest bardzo ciekawy , może pomóc prawidłowo skonstruować własną kolumnę, lub poznając fizyczne zasady zjawisk – zrozumieć i lepiej przeprowadzić proces destylacji. Szczególnie czytając stare wątki z forów , z przed kilku lat z okresu "protoplasty" domowych kolumn półkowych OLD DOG' a, można mieć wrażenie, że pewne informacje uległy przedawnieniu lub budowniczym brakowało fachowej wiedzy w tym zakresie, ich kolumny były miniaturowa kopią kolumn przemysłowych. Przykładem jest ewolucja średnicy perforacji w płytach sitowych od 2 mm do 1,5 mm. Poniższe tematy mają bardziej naukowe ujęcie i pochodzą z fachowej literatury. Są pewne sprzeczności miedzy pierwszym
( pokaz slajdów) a drugim opracowaniem, ale oceńcie sami. Niektóre niejasne fragmenty oznaczyłem własnym komentarzem
( kursywą). Wklejam to w wątek, żeby zostało dla potomności, formy PDF i inne zamieszczam w załącznikach – jaki linki do pobrania .
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... GNncS1MSlE
Overall Column Design Goals - oryginał
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... mxyamFCNEE
Ogólne cele projektowania kolumn -tłumaczenie
Optymalizacja kolumn destylacyjnych
https://drive.google.com/open?id=0B6Mjg ... md1N1FvRG8 Destylacja jest głównym procesem dla separacji dużych wieloskładnikowych roztworów do wysokiej jakości pojedynczego składnika. Przemysł chemiczny stawia pytania jak udoskonalić wykorzystanie energii , obniżyć koszty i poprawić elastyczność operacji procesu poprzez właściwe projektowanie. Projektanci często podchodzą do optymalizacji kolumny na swój własny sposób, głównie opierając się na informacji i doświadczeniu sprzedawców . Fundamentalne jest dobre rozumienie transferu masy i spadków ciśnienia . Wpływ tych zjawisk na optymalizację , będzie istotny dla projektantów , do niezależnego rozstrzygnięcia oferty sprzedających i zasadniczo zdeterminuje optymalny projekt sprzętu . Artykuł jest skierowany do realizacji następujących celów służących optymalizacji.
· Zwiększenie teoretycznych układów ( półek) w wysokość sekcji lub całej kolumny
· Minimalizacja spadków ciśnienia na teoretycznych półkach
· Maksymalizacja zakresu operacji, od dolnego progu do górnej granicy przyłożonej mocy.
Zastosowanie transferu masy i spadków ciśnienia fundamentami mogącymi doprowadzić do udoskonalenia projektowania dla obu typów kolumn: półkowych i kolumn z wypełnieniem.
Kolumna destylacyjna może używać albo płyt ( półek) albo wypełnienia. Ich mechanizm transferu masy różni się , ale kluczem dla obu jest wielkość miedzy- fazowej powierzchni ( wymiany) . Ta między - fazowa powierzchnia pojawia się w wyniku pasażu pary przez perforowane płyty, lub rozprowadzenia płynu na powierzchni wypełnienia. Po pierwsze będziemy dyskutować o podstawowym fenomenie dla kolumn płytowych ( półkowych) i wskazówkach projektowych , które mogą być użyte do połączenia powyższych trzech optymalizacyjnych celów. Potem pokażemy wskazówki dla kolumn z wypełnieniem . Ostatecznie rozważymy wybór : półki kontra wypełnienie. Cz. I Kolumna półkowa:
W kolumnach półkowych płyn przepływa w dół kolumny przez opad i w poprzek półki gdzie pary przechodzą prostopadle przez "wskaźnik płynowy" na tacy. Projektowane tace dzielą się na krzyżowo-przepływowe i z przepływem paralelnym., Rys. 1 przedstawia koncepcyjne różnice. Przepływy krzyżowe na tacach są bardziej powszechne i mniej kosztowne, ale płyty z przepływem paralelnym , jeżeli prawidłowo zaprojektowane mogą osiągać wyższe wydajności o 10 % i więcej procent. Rys. 1 przedstawia płyty krzyżowo-przepływowe z pojedynczym przejściem . Przez przejście rozumiemy liczbę "downcomerów" na tacy ( po jednym przy pojedynczym przejściu) . Jak średnica kolumny wzrasta , stosunek wysokości tamy do zakresu przyłożonej mocy obniża się
( prędkość pary spada wraz ze wzrostem średnicy kolumny ). Więc dla większych średnic kolumn są używane wieloprzejściowe płyty do zwiększenia tamy i osiągnięcia mniej więcej tego samego wskaźnika płynowego na tacy.
Komentarz:
Wskaźnik płynowy wyraża się jako wysokość samego płynu na tacy ( poziom zalania) .
Tworzenie półek zależy od typu platformy płyt .Najprostsza jest płyta sitowa – ma perforacje z garniturem otworów o średnicy od mniej niż 1 mm do ok. 25 mm. Są też płyty zastawkowe , które mogą być zaworowe lub pływakowe ( rys. 2 ) - są one bardzo powszechne. Kołpaki są ciągle używane , ale okresowo i zazwyczaj tylko dla osiągniecia maksymalnie niskich mocy pracy ( turndown).
Rys. 2 przedstawia reprezentacje każdej rodziny. Wydajność płyty zależy od zakresu przyłożenia ( mocy) TROUGHPUT . Jak widać na rys. 3 ten zakres jest to relatywnie płaski, stabilny operacyjny obszar , charakteryzujący się stopniowym zwiększaniem wydajności jak prędkość pary i wskaźnik płynowy wzrasta ( ze wzrostem zakresu przyłożonej mocy) . Z drugiej strony tego stabilnego obszaru powstaje "kropelkowanie". Kropelkowanie przy niskim wskaźniku ( niski troughput w domyśle) skutkuje najpierw "płaczem "
( weeping) a potem większym opadem ( dumping) . Przy wysokim wskaźniku tzw. ciężkie lub znaczące "podrywanie " ( hevy entrainment) obniża wydajność i wtedy dramatycznie spada tworzenie (praca) , w następstwie powodzi i zalania ( flooding). Ponieważ nasze cele optymalizacji procesu często wymagają operacji przy skrajnych zakresach stabilności , obserwacja tych zjawisk jest pomocna w kontrolowaniu procesu w tych obszarach. Płacz i opadanie ( weeping , dumping) Płacz i opadanie są ze sobą spokrewnione ale to zupełnie inne zjawiska. Przy płaczu , mniejsza frakcja płynu przepływa przez perforacje tacy na niższy poziom, niż przez odpływ ( downcomer). Ten dolny odpływ płynu narażony jest na wznoszące się pary , więc płacz tylko skutkuje małą redukcja całościowej wydajności tacy do poziomu rzadko pogarszającego punktową wydolność tacy
( komentarz: chodzi tylko o pewne obszary na tacy, które ulegają płaczowi, płaczący płyn ulega odparowaniu przez wznoszące się pary ) . Przeciwnie , przez opad rozumiemy sytuacje, gdy znaczącą część płynu przepływa w dół kolumny przechodząc przez obszar perforacji. Często większość tego płynu nie jest narażona na wznoszące się pary, dlatego tworzenie obniża się znacząco – okresowo skutkując obniżeniem całościowej wydolności bardziej niż tylko lokalnej , punktowej wydolności ( point efficiency) .
Płacz i opadanie różnią się w swoich podstawach mechanizmem. Dla wielootoworowych płyt sitowych, para i płyn może przepływać przybliżenie stale, w przeciwbieżny sposób( przeciwprądowy) przez perforacje. Jakkolwiek bardziej prawdopodobne jest ,że specjalnie dla płyt sitowych z małymi perforacjami , płacz jest przejściowy i objawia się w tryskaniu płynu opuszczającego " niebąbelkująca" perforację .
To tryskanie następuje gdy pojawia się tam nagle chwiejność w postaci spadku ciśnienia powyżej perforacji. Przypadek tego zaburzenia może być łączony z okresowym bąbelkowaniem ( musowaniem) lub , ponieważ przepływ na wielopowierzchniowych płytach jest bardzo skomplikowany , zaburzenie to może powstrzymać miejscowo gęstość (?) i tworzenie różnorodnych wariacji w postaci fal piany przemieszczających się po tacy. Efektem tego jest płacz regionów uczestniczących w ruchu wokół tacy.
Komentarz : miejscowe zawirowania płynu które ulegają płaczowi.
Opadanie jest bardziej burzliwym zjawiskiem i następuje przy umyślnym zmniejszeniu mocy , gdzie jest niedostatek pary i spadek ciśnienia powodujący ucieczkę płynu z tacy. Zatem znacząca wielkość płynu przepływa przez odcinek tacy , w którym jest mały albo żaden przepływ pary.
W tej sytuacji przepływ przez odpływ ( downcomer) może być zerowy
komentarz: brak widocznego odpływu w blokadzie hydraulicznej downcomera w miejscu zwanym "inlet" który zasila półkę niżej położoną.
Normalnie mniejsze zjawisko np. tj. hydrauliczny gradient
komentarz: wysokość płynu pomiędzy wyjściem z downcomera a tamą, czyli zasilaniem i odpływem) albo zaburzenie płynu przy napływie ( inlet) , może również znacząco załamać minimalne ciśnienie wymagane do zabezpieczenia opadania ,tym samym powodując zmniejszenie tworzenia na tacy. Stabilna operacja Łatwiej jest dyskutować w obszarze rozważania nad projektem najprostszej półki – perforowanej płyty. W tym przypadku para przepływa w górę przez perforację i włącza dwufazowy układ oznaczony wysokością h2 φ. Rozpęd pary jest przy tym maksymalny , kiedy para przyspiesza i przechodzi przez perforacje. Wymiana tej rozpędzonej pary przechodzącej przez "czynnik płynowy" ( poziom płynu na tacy) jest krytycznym momentem dla dwufazowej strefy.
Dwufazowy układ może być sprejo-podobny lub piano-podobny. Benett we wzorze nr. 1 pokazał, że stosunek wskaźnika płynowego
( liquid inventory- hL) , do średnicy perforacji ( DH), jest kluczem do zmiany tego rozmachu ( przyspieszenie pary przez perforację powodujące powstanie sprejo- podobnego efektu) . Gdy hL/ DH wynosi powyżej 2 , przyspieszająca para jest wymieniana ze znaczącą ilością płynu : dwufazowa mieszanina jest obszerna , ciągło-płynowa i zachowuje się jak piana z rezonującym wzrostem transferu masy. Gdy stosunek hL / DH jest poniżej 1 , rozpędzona para jest wymieniana z małym płynem : dwufazowy obszar jest obszerny w zakresie pary ( paro-ciągły) , ze znaczącym spadkiem prędkości składników płynu i pary . W rezultacie porządek przepływu staje się sprejo-podobny z ubogim transferem masy. Sprejo-podobny przepływ powinien być unikany jeżeli to możliwe- jeżeli nie można uniknąć tego zjawiska w projekcie półki , lepszym wyborem będzie kolumna z wypełnieniem.
Komentarz: stosunek HL/DH w domowych kolumnach jest na ogół zawsze powyżej 2 , zastosowanie otworów o średnicy 2 mm wymaga poziomu płynu powyżej 4 mm. Chodzi tu o konkretnie średnice pojedynczego otworu, a nie sumy wszystkich otworów na tacy czyli tzw. otwartej przestrzeni, jakby można było wnioskować z rysunku. Trudno sobie wyobrazić, że np. 240 otworów o średnicy 1,5 mm dających łączną powierzchnię ok. 5 cm 2 - wymagałoby 10 cm poziomu płynu na tacy aby utrzymać wartość min. 2.
Ponieważ sprejo-podobne warunki powinny być uniknięte , skoncentrujmy się w tym artykule na przepływie pienistym . Rys. 4 ilustruje główne parametry tego przepływu. Półka nazwijmy ją podstawna jest oddalona o odległość Ts od półki powyżej . Objętość płynu jest gromadzona jako płyno-ciągły obszar blisko półki podstawnej , który ma nad sobą równoważną, efektywną wysokość piany h fe. Jak definiuje Bennett na wzorze nr. 2 . Mniejsza część "czynnika płynowego" hL jest poderwana i objawia się jako krople w paro-ciągłym obszarze powyżej obszaru płyno-ciągłego. Prędkość tych płynnych kropel jest pochodną przyspieszenia pary przez perforacje i pokrewną wskaźnika hl/Dh . Jeżeli prędkość pionowych składników jest wystarczająca , krople mogą osiągać płytę wyżej położoną. Część płynowego czynnika i miedzy- powierzchniowy obszar wymiany występuje w obrębie płyno-ciągłego obszaru lub inaczej łoża , ponieważ ta część całkowitego dwu-fazowego regionu jest bardzo ważna dla obu zjawisk: spadku ciśnienia i transferu masy. Mniejsze rozmiary perforacji , przez zwiększenie stosunku hL/Dh skutkują wymianą przyspieszonej pary z płynem , zatem obniżają prędkość pary w płyno-ciągłym układzie. W rezultacie ulega obniżeniu uśredniona prędkości pary, co zwiększa czas przebywania pary w tym układzie : niższa wartość Dh i wyższa wartość hL powoduje wzrost wydolności transferu masy i stabilizuje obszar operacyjny.
Spadek ciśnienia półkowy jest sumą spadków Ht= HL+HD+H fi
HL- jest wskaźnikiem płynowym na tacy
HD- jest spadkiem przy przejściu przez otwory perforacji
H fi –jest spadkiem związanym bąbelkowaniem
Ciężkie podrywanie i zalanie ( heavy entrainment , flooding) Przy wysokim przyłożeniu (mocy) korespon dującym ze szczytem stabilnej operacji, znaczące ilości płynnych kropel sięgają do podstawy tacy znajdującej się powyżej i przechodzą do obszaru płynowego wyższej półki . Ta recylkulacja, która zwana jest podrywaniem , obniża kompozycyjny profil w kolumnie. Jeżeli powrót ( downocomer ) może odprowadzić ten dodatkowy płyn, kolumna może tolerować znaczące podrywanie i pracować w stabilny sposób , ale z niższą ilością teoretycznych półek.
Komentarz: przy konstrukcji gdzie odległość miedzy półkami jest znaczna , zapobiegająca podrywaniu , możemy umieścić mniejsza ilość pólek w danej sekcji ograniczonej wysokością np. pomieszczenia
Przy wysokiej wartości podrywania , kontrolny system kolumny może nie być długo zdolny stabilizować proces i zachowanie kolumny może uruchomić warunki , które lepiej nazwać " operacyjnym zalaniem" . Niektórzy zwą to wtryskowym zalaniem , ale ten termin jest mylny ponieważ wtryskiwanie często jest używane jako synonim dla sprejo-podobnego porządku ( układu) i operacyjne zalanie może następować wcześniej i niezależnie niż przy sprejo-podobnych i piano-podobnych warunkach . Następstwa operacyjnego zalania zależą od kontroli systemu i czułości całościowej sprawności układu na zalewanie ( np. Od parametru λ, L/V i η PT) . Nie wszystkie kolumny i kontrolne systemy prowadzą do operacyjnego zalania przez podrywanie.
Krytyczne jest także rozróżnienie pomiędzy operacyjnym zalaniem i zalaniem hydraulicznym. Hydrauliczne zalanie jest rezultatem sytuacji gdy odpływ (downcomer) , przy danej przyłożonej mocy do kolumny , rozpoczyna w pełni ładowanie płynem i parami , i ta mieszanina w obrębie downcomera rozpoczyna zakłócanie przepływu powyżej odpływowego jazu ( outlet weir). Dodatkowy opór zwiększa "wskaźnik płynowy " na tacy i pojawia się spadek ciśnienia. To w rezultacie podnosi dwufazową mieszaninę wyżej w polu downcomera , w dalszym ciągu utrudniając odpływ płynu ponad odpływowym jazem tego downcomera. To skutkuje wtórnie jeszcze większym spadkiem ciśnienia. Ostatecznie przy hydraulicznym zalaniu całość płynu, która uruchamia kolumnę długo nie może opuścić kolumny, płyn jest kumulowany powyżej punktu zalania i spadek ciśnienia zwiększa się gwałtownie.
W przeciwieństwie , w operacyjnym zalaniu , całość płynu uruchamiająca sekcję kolumny
( półkę) wciąż opuszcza kolumnę , nawet pomimo dużego spadku ciśnienia i przy ubogiej sprawności systemu.
Trochę podstaw transferu masy i spadków ciśnienia. - Pominąłem zawiłe , choć ciekawe wzory , w dalszej części będą uogólnione wnioski i sformułowane zasady jako pochodne tych teoretycznych wzorów w postaci wykresów. Nie mniej istotne z tego działu jest nazewnictwo użyte w graficznym przedstawieniu zależności. : Hole diameter- średnica perforacji, optimum weir high- optymalna wysokość jazu, Theoretical stages per meter-ilość półek na metr, Effective froth high- efektywna wysokość piany, section efficiency/ persure drop- sprawność półki/ spadek ciśnienia, fraction open area- ułamek otwartej powierzchni płyty podstawnej z otworami, obliczony jako stosunek powierzchni otworów do powierzchni całej płyty ( bez powierzchni downcomerów) np. dla płyty o średnicy 10 cm i 240 otworach 1,5 mm = 0,053 czyli 5,3% powierzchni.
Bypass- dodatkowe przejście para/płyn objawiające się brakiem wymiany międzyfazowej np. płacz na niższą półkę
W tej części sformułowano zasady optymalizacyjne dla półek sitowych ( 3 główne cele) jako dla układów o najwyższej sprawności i dodano te wskazówki do pozostałych rodzajów półek. Posumowanie zasad: A. Aby zwiększyć ilość teoretycznych układów ( półek) dla danej wysokości sekcji: Dla płyt sitowych:
1.utrzymać część otwartej powierzchni niską np. w zakresie 5%
2.użyć praktycznie jak najmniejszej średnicy otworów w perforowanej płycie .Ta wartość zależy od stopnia zanieczyszczenia systemu i jest właściwa dla utrzymania systemu w czystości i podyktowana jest właściwościami fizycznymi materiału użytego do konstrukcji.
3.Jeżeli to praktyczne, wybrać taką odległości miedzy płytami która przynosi wysokie podrywanie - przestrzeń miedzy płytami koresponduje ze wskaźnikiem podrywania do prędkości pary – jego wartość właściwa wynosi ok . 0,2, pod warunkiem , że objętość downcomera jest adekwatna i może odprowadzić nadmiar płynu.
4.Rozważyć przepływ paralelny jeżeli koszty to usprawiedliwiają. Przepływ paralelny może zwiększyć wydajność o 10% i nawet więcej.
Dla innych typów płyt: Płyty typu "small fixed" mogą być użyte z powodzeniem. Takie projekty maja relatywnie dużą otwartą przestrzeń, ale mniejszy rozmiar perforacji porównując z "larger fgixed" i pływakowymi płytami zaworowymi. W dodatku para musi przepływać wokół "uderzeniowego regionu" zastawki i to obniża przyspieszenie pary i podrywanie. Wybranie przestrzeni między płytowej , której efektem jest właściwy poziom podrywania jest więc efektywne. Płyty z zastawkami o przepływie paralelnym mogą powodować wzrost teoretycznych półek w danej wysokości kolumny , ale projekt zastawek nie powodujący zaburzonego przepływu na tacy - powinien być wybrany. Płyty używające bardzo małych kołpaków , także mogą być zastosowane , ponieważ para forsuje rozpoczynający się dolny przepływ kierujący się do podstawy płyty i to może zwiększać wydolność.
Komentarz: przez małe kołpaki rozumiem nie średnicę, lecz konstrukcję w której otwór " risera" jest niżej poziomu płynu wyznaczonego poziomem outletu, przez co zalanie spływa w dół, żeby zapobiec utracie płynu kołpaki pracują pod ciśnieniem
Płyty sitowe normalnie mają większą sprawność niż kołpaki , więc zmniejszenie ekstremalnie małego przyłożenia mocy( turndown) jest ważne , dodatkowy koszt małych kołpaków nie jest uzasadniony. B. Aby zmniejszyć spadki ciśnienia w teoretycznej półce: Dla płyt sitowych:
1. Użyj większego obszaru otwartej powierzchni, która nie prowadzi do płaczu
wzór nr. 8.
2.użyj praktycznie małej średnicy perforacji.
3.Określ niski poziom odpływu ( outlet weir) , generalnie mniejszy niż 50 mm.
4.Rozważ przepływ paralelny ,jeśli wzrost kosztów jest uzasadniony.
Spadek ciśnienia na półce w przypadku : " fixed valve" i kołpaków często może być większy niż w płytach sitowych , jeżeli płyty sitowe są projektowane dla maksymalnych wartości otwartej przestrzeni . Wzrost hydraulicznego oporu dla zastawek i kołpaków zapobiega spadkom ciśnienia , lecz może prowadzić okresowo do opadania płynu przez zastawki lub kołpaki przez ich wejście ( risery w przypadku kołpaków ) . Technicy pracują nad złagodzeniem tych efektów , ale większe spadki ciśnienia ostatecznie występują mimo to. Płyty z małymi kołpakami i otwarciami ( komentarz : prawdopodobnie chodzi o małe nacięcia na kołpakach , równoznaczne z małą średnica perforacji w płytach sitowych )
skutkują mniejszymi pęcherzykami i większą wydajnością. Niższy poziom odpływu i przepływ paralelny oferuje zwiększenie korzyści w postaci większej sprawności. C. Aby zwiększyć operacyjny zakres: Czynniki dla płyt sitowych:
1. Zredukuj ułamek otwartej powierzchni płyty pomniejszając ryzyko pojawienia się płaczu i zwiększając wydajność. Jakkolwiek paradoksalnie nasze poznanie pokazuje, że zmniejszenie „otwartej przestrzeni” powinno zwiększyć operacyjny zakres.
2. Zmniejszyć średnicę perforacji na tacy do minimum praktycznego rozmiaru , doprowadzi to do redukcji podrywania i przeciwnie nie będzie prowadzić do płaczu.
3. Zwiększenie przestrzeni miedzy płytami będzie powodować wzrost maksymalnej mocy, ale również zmniejszy ilość półek przypadających na daną wysokość kolumny.
4. Zmniejszenie czynnika płynowego przez zwiększenie ilości przejść na płycie lub obniżenie wysokości jazu będzie skutkowało zwiększeniem dolnego progu
przyłożenia mocy i zasadniczo ukróci podrywanie przy zadanej mocy do kolumny. Redukcja wysokości jazu przelewowego poniżej 25 mm , jakkolwiek przynosi niewielka korzyść, to trzeba unikać sprejo-podobnego efektu.
5. Projekt odrobinę większej objętościowo półki ze stosownie większym downcomerem, pozwalającym na drenaż płynu na podstawną półkę poniżej, może skutkować płaczem przez otwarcie( silniejsze zalanie) tacy poniżej downcomera ( nadmiar płynu na tej tacy). Dla takich projektów , dolny próg przyłożenia możliwy dla tej tacy, może być zredukowany przez niedopuszczenie dodatkowych przejść (baypass) na tacy poniżej.
Dla innych typów płyt : Płyty sitowe gdy właściwie projektowane do zwiększenia operacyjnego zakresu, mogą mieć w ramach tego zakresu dobrą i stabilna pracę – po wprowadzeniu czynnika drugiego. Pod warunkiem , że większa przestrzeń między- płytowej i wyższe spadki ciśnienia przy szczytowych zakresach będą akceptowalne.
„ Zastawki pływakowe” , ponieważ ich minimalna powierzchnia przepływu oscyluje z danym przyłożeniem mocy ( pary) -mogą mieć bardziej rozległy zakres operacyjny po uwzględnieniu czynnika 3. - z mniejszym maksymalnym spadkiem ciśnienia niż płyty sitowe, ale często z mniejszą sprawnością i wyższymi kosztami.
„small-size-fixed-valves” generalnie będą mieć większy maksymalny zakres niż zastawki pływakowe , wadą będzie zmniejszenie ilości półek w danej sekcji i większy spadek ciśnienia przy maksymalnym zakresie. Pod warunkiem, że będzie to do zaakceptowania.
Mało rozmiarowe kołpaki , zazwyczaj kosztowne, mogą mieć dolno- zakresowe zdolności , ale pod warunkiem uwzględnienia w projekcie warunków zapobiegających powstaniu dodatkowych przejść płyn/para ( bypass) przy ekstremalnie niskim punkcie dolnego zakresu( pracy). Te kołpaki mogą dać zwiększenie operacyjnego zakresu niż płyty sitowe uwzględniające czynnik 5.
Koniec cz. I dotyczącej kolumn półkowych
Do przetłumaczenia zostaje część o kolumnach z wypełnieniem i ich porównanie z półkowymi.
Trochę się przy tym narobiłem , ale dużo się nauczyłem...
Miłej lektury i pozdrawiam.