Tornide paigutuse mõistmine
Mis on torni sisemised osad?
Torni sisemiste valimine rõhu ja rakenduste põhjal
Sisemised komponendid mõjutavad otseselt torni tõhusust ja erinevad rakendused nõuavad spetsiaalseid sisemisi. Kasutage seda torni sisevaliku juhendit, et saada lisateavet torni komponentide ja konkreetsete rakenduste jaoks parimate valimise kohta.
Tornide paigutuse mõistmine
Kuigi torni toimimise mõistmiseks on oluline teada, mida torni siseosad teevad, moodustavad need tornist vaid väikese osa. Nähes, kuidas sisemised osad sobivad torni üldise paigutusega, võib süsteemist paremini aru saada.
Esiteks on torni tööks vedeliku ja gaasi segamine. Maksimeerides pindala erinevate pakkimisvahendite ja jaotuskanalite kaudu, võib torn suurendada gaasiga kokkupuutuva vedeliku pindala. Kuigi sisemised osad mängivad kriitilist rolli vedeliku ühtlasel levimisel kogu gaasis, on vedeliku ülaosale lisamise meetodil sama oluline osa kui sisemise pakkimise valikul.
Torni sees tagavad vedeliku ja gaasi ühtlase voolu tihendid või kandikud, toed ja jaoturid. Vedelike ja gaaside vahelise massiülekande kaudu võivad tornid läbi viia absorptsiooni või destilleerimise ülesandeid. Mitmed tööstusharud kasutavad neid struktuure, nagu veepuhastus, reovee töötlemine, keemiline töötlemine ja tehaste gaasilise saaste puhastamine.
Torni üldine paigutus hõlmab vedeliku sisselaskeava ülaosas ja gaasi sisselaskeava allosas. Gaas liigub läbi jaoturi ja pakkematerjali üles, et seguneda vedelikuga. Vedelik pihustub ülaosas olevast jaoturist alla pakkematerjali kohale. Toed hoiavad kinni iga pakkimiskandja kihti. Keskel olev vedeliku ümberjaotur takistab vedeliku kogunemist piki torni seinu.
Nende masside jaotus tagab torni efektiivsuse. Töödeldud vedelik voolab torni põhjast välja ning veest lenduvaid orgaanilisi ühendeid (LOÜ-sid) korjanud gaas väljub torni tipust.
Torni disaini mõjutavad mitmed tegurid, näiteks:
Pakkekandja tüüp, sügavus ja suurus
Pinnakoormuse määr
Õhu ja vee mahu suhe
Torn ise peaks olema konstruktsiooniga, mis sees olevate materjalidega ei reageeri. Seetõttu on levinud materjalide hulgas klaasitugevdusega plastik, kummist voodriga teras või polüetüleen. Tornid on silindrilise kujuga, et võimaldada vedeliku ühtlast jaotamist ülevalt.
Mis on torni sisemised osad?
Iga torni siseosa aitab kaasa vedeliku ja gaasi ühtlasele jaotamisele, et võimaldada maksimaalset massiülekannet. Iga komponent mängib olulist rolli ja peab vastama rõhu, vedelike ja gaaside vajadustele, millega see töötab. Valed osad võivad põhjustada torni probleeme, näiteks vahutamist ja saastumist. Järgmised on tavalised torni sisedetailid, mis on tõhusaks tööks vajalikud:
1. Vedeliku turustaja
Kriitiline vedeliku jaotur peab jaotama ühtlase vedeliku udu pakkimismaterjalile. Ummistused, ebaühtlane rõhk ja muud probleemid, mis takistavad vedeliku kõige levinumat hajumist, mõjutavad kogu torni efektiivsust. Vedeljaoturid on kahes peamises vormis, mida juhivad gravitatsioon või rõhk. Vedeliku taga olev jõud näitab, millisesse kategooriasse turustaja kuulub.
Gravitatsioonijaoturid kasutavad gravitatsioonijõudu, et levitada torni ühtlane vedelikukiht. Kuigi need suudavad toime tulla suurema koguse vedelikuga kui survetüübid, pole neil nii palju väljalaskekohti kui survevedeliku jaoturitel.
Gravitatsioonijaoturite tüüpide hulka kuuluvad küna, tilgutitoru ja pann. Künajaoturi kasutamiseks valage esmalt vedelik jaotuskasti. Sellest kastist voolab vedelik ühtlaselt süvenditesse ja jaoturi põhjast välja. See mudel töötab hästi suure mahuga rakendustega või nendega, mis nõuavad saastumise vältimist.
Tilgatoru ja pann on mõlemad tihedalt seotud gravitatsioonijaoturi tüübid. Mõlemal on konstruktsioon, mis võimaldab gaasil erineva kõrgusega astmeliste avade kaudu läbi turustaja üles liikuda. Avad või tilgutorud võimaldavad vedelikul läbi pääseda. Saastumisrakenduste puhul töötavad tilgatorude konstruktsioonid paremini kui pannjaoturid.
Survevedeliku jaoturid on kuluefektiivsemad kui gravitatsioonimudelid ja kasutavad survet, et sundida vedelikku läbi avade. Need võimaldavad rohkem auru voolata turustajasse. Siiski võivad need korrodeeruda rohkem kui gravitatsioonimudelid.
Survevedeliku jaoturite hulka kuuluvad redel-tüüpi ja pihustusotsik. Redeli tüüpi jaoturitel on hargnevad torud, mis on paigutatud allika suhtes 90-kraadise nurga all. Okstes olevad avad võimaldavad vedelikul välja voolata. Kuigi redel-tüüpi torud mahutavad suuri või keskmisi vedelikke, võivad nende avad ummistuda saastesüsteemides või siis, kui vedelikes on lahustunud tahkeid aineid. Pihustusotsiku jaoturid saadavad soojusülekandeks või rafineerimistehastes kõige paremini väiksemas koguses vedelikku üle lühikeste kihtide. Need turustajad ei tööta hästi destilleerimisel.
2. Tugivõre
Tugivõre suudab käsitleda kas juhuslikke või struktureeritud pakkematerjale. Need võred peavad hoidma tihendi komponente, laskmata neil läbi kukkuda, võimaldades samal ajal piisavat gaasi ja vedeliku läbimist. Juhusliku tihendiga tugivõrede kasutamisel vajavad võred tugirõngaste külge kinnitamiseks vardaid.
Hästi tehtud tugirestid tagavad maksimaalse avatud ala, pakuvad piisavat tuge mis tahes kõrgusega voodite pakkimiseks ja tagavad torni kõrge jõudluse. Tugivõredel on ehituseks mitmesuguseid materjale, sealhulgas klaaskiuga tugevdatud plast (FRP), metall või plast.
Madala või keskmise gaasivooluga rakendustes võivad tihendi tugivõred toimida ka hoidevõredena.
3. Hoidmisvõre
Kinnitusvõre, tuntud ka kui voodipiiraja, asetseb pakkematerjali peal, et hoida seda tasasel ja paigal. Struktureeritud pakkimise korral võib torni liikumine või üleujutus pakkimist nihutada. Pakendi peal olev voodipiiraja takistab aga materjali liikumist.
Juhusliku pakkimise korral täidab kinnihoidmisvõre veelgi kriitilisemat ülesannet, vältides sängi ülaosa keevkihistumist torni üleujutuse korral. Hoidmisvõre tagab suurema kontrolli süsteemi üle isegi üleujutuse korral. See võrk jaotab rõhu ühtlasemalt üle kihi, vähendades juhuslike pakkimise üleujutuste või muude juhtumite mõju.
Need võred asetsevad kas pakkematerjali peal või paigaldatakse torni seintele.
4. Vedeliku edasijagaja
Kõik tornid ei nõua vedeliku ümberjaotajate kasutamist. Kuid rakenduste puhul, millel on mitu vedeliku etteannet, mis vajavad külgmist vedeliku väljavõtmist või erinevate ainete paremat segamist, aitab vedeliku ümberjaotur. Need seadmed asuvad voodi all ja koguvad vedelikku ja jaotavad selle ühtlaselt torni alumisse ossa. Peamised tüübid on vedeliku kollektorid äravoolu ja düüsiga vedeliku ümberjaoturiteks.
Väljalaskekollektorite hulka kuuluvad aurupüstikud ja torud, mis võivad vedeliku kogumismahutitesse juhtida. Düüside vedelikujaoturid püüavad vedeliku ülaltoodud kihist kinni, segavad selle ja jaotavad ühtlase mustriga läbi avade torni põhja. Vedeliku optimaalseks jaotumiseks kogu tornis ja erinevate vedelike segamiseks tuleks vedeliku ümberjaoturid jaoturitega siduda. See paar parandab vedeliku levimise ühtlust ja torni tõhusust.
5. Gaasi turustaja
Gaasijaoturi pihusti juhib torni ühtlase auru. Torni kõrguse maksimeerimiseks paigaldage üks neist torni põhja. Teine võimalus mitme voodiga tornide puhul on paigaldada peenarde vahele sparger. Seetõttu seguneb värske aur paremini torni põhjast tuleva vedeliku ja auruga.
Gaasijaoturi pihustite suurus sõltub õhurõhust, gaasivoolust, temperatuurist, kompressori tugevusest ja auru väljumiskiirusest.
Torni sisemiste valimine rõhu ja rakenduste põhjal
Torni sisemised osad sõltuvad suuresti süsteemi rõhust ja pakkematerjalide tüübist. Need tegurid on aga vaid mõned paljudest kaalutlustest torni siseosade ostmisel. Siseosade valikul mängivad rolli ka auru ja vedeliku voolukiirused.
Torni sisemiste rõhu tüübid
Rõhu kõikumine tornides võib olla suur, madal või märkimisväärne langus. Torni sees olevad siseseadmed peavad vastama auru- või vedelikuvoolu rõhuvajadustele, et vältida toimimise takistamist:
Madal rõhk:Vedelike madala rõhuga pihustamine pihustusotsiku kaudu võib kandikutega paremini toimida, kuna see on üks kandikute kahest peamisest kasutusalast. Struktureeritud tihendus toimib kõige paremini, kui süsteemi rõhk on alla 2 atmosfääri (atm) ja vedeliku kiirus on madal.
Kõrge rõhk:Kõrgsurvedestilleerimise rakendustes on kõige parem kasutada kandjaid, mis toimivad paremini suurema vedelikuvooluga, näiteks kandikud või juhuslikud pakendid. Liiga kõrge rõhk võib mõnda juhuslikku pakendit kahjustada. Kõrgsurvesüsteemi spetsiifilisi parameetreid kasutava projekteerimisinseneriga konsulteerimine võib aidata leida ideaalset pakkematerjali.
Vaakum või rõhulangus:Rakendustes, mis nõuavad rõhulanguse minimeerimist, kasutage efekti vähendamiseks struktureeritud pakkimist. Kui struktureeritud pakkimisest ei piisa, kasutage juhuslikku pakkimist, mille rõhulangus on väiksem kui kandikutel.
Torni siseosade valikut mõjutavad tegurid
Samuti on oluline, millist tüüpi kandjaid kasutatakse torni sees pakkimiseks. Söödet läbivate vedelike sisu ja kihi kõrgus mõjutavad lõplikku valikut:
Tahked ained vedelikus:Igas olukorras, kus tahked ained liiguvad töödeldud vedelikes läbi torni, on ideaalsed düüsiga vedelikujaoturid ja renni jaoturid. Need võimaldavad tahketel ainetel settida, võimaldades samal ajal vedelikel läbida.
Rasked gaasi- või vedelikuvoolud:Künajaoturid sobivad ideaalselt rakendusteks, mis nõuavad massiülekannet raskete gaasi- või vedelikuvoogudega. Tänu kitsenevale sälgulisele disainile on mahakeeramisomadused head.
Reovee puhastamine:Reovee puhastamisel parandab kasulike bakterite kasvu soodustav pakkematerjal reovee töötlemist. Näiteks MACH Engineering Bio-Media juhuslikel pakenditel on disain ja materjal, mis julgustab algloomi ja seeni reovees orgaanilist ainet lagundama. MACH Cascade Bio-Media pakenditel on kuju, mis võimaldab tahketel ainetel läbi pääseda, vähendades määrdumist.
Söövitavad materjalid:Vedelikus või aurudes sisalduvad happed ja muud söövitavad materjalid nõuavad vastupidavaid materjale, mis ei lagune. Keraamilised materjalid on inertsed ja taluvad hapete kahjustusi. Mõned metallid, näiteks roostevaba teras, võivad siiski olla piisavad mõne suure soolasisaldusega, leeliselise või happelise toimingu jaoks.
Voodi kõrgused:Pakitud tornide puhul, mis vajavad samade tulemuste saavutamiseks madalamat voodikõrgust, võivad tilgutitorudega düüsipannide jaoturid tagada suurema pöördesuhte ilma tõusutoru kõrgust suurendamata.
Mitu voogu ja toodet:Vedeliku ümberjaotajad võivad mahutada torne, mis peavad hakkama segama erinevate vedelike või mitme söödaga. Vedelike ristsegamisel suureneb materjali ebaõige jaotumine oluliselt, kui vedeliku ümberjaoturit ei kasutata.
