porony
Доктор наук
Санкт-Ленинград
936 329
Про распределители и разделение на царги. Автор - очень известный сантехник.
Если коротко, то они не нужны. Сетки - место захлеба.
Многабукаф, спрячу по кат:
Скрытый текст
Необходимость распределения флегмы может быть вызвана разными факторами или их совокупностью.
1. Дикая флегма.
Чем больше теплопотери колонны, тем большая часть пара конденсируется на ее стенках и возврашается в куб, так и не поучаствовав в обменных процессах. Это особонно заметно на колоннах малых диаметров - до 30 мм.
2. "Сдутая" флегма.
Пар, прорываясь сквозь насадку, раздувает стекающую флегму от центра к периферии и припечатывает ее часть к стенке. Стекая по стенке, а не по насадке, флегма течет не тонкой пленкой, а струйками, что уменьшает ее контакт с поднимающимся паром. Эта болячка особенно проявляется в колоннах диаметром больше 70 мм.
3. Паровые и флегмовые каналы.
Если насадка не однородна (имеет элементы разного размера, из разной проволоки, недостаточно или по разному протравлена, если ее "уши" торчат наружу на разную длину, задавая разное расстояние между элементами, или если насадка неравномерно уложена) , в ней появляются очаги каналообразования. Также причиной возникновения каналов может быть недостаточная нагрузка колонны (малая мощность). При таких недостатках возникают паровые и/или флегмовые каналы, которые значительно снижают эффективность работы колонны.
Три перечисленных фактора - дикая флегма, "сдутая" флегма и каналы - приводят к значительному снижению разделительной способности колонны. Если вдобавок к этому колонна установлена не вертикально, флегма движется с основном в одной (наклоненной книзу) части колонны, а пар - в другой, противоположной.
Итак, если колонна имеет один или несколько факторов риска (диаметр меньше 30 или больше 70 мм, теплопотери больше 3%, сомнительная однородность насадки или плохая вертикальная устойчивость), есть необходимость принятия мер по распределению флегмы.
При отсутствии факторов риска острой необходимости перераспределения флегмы нет. В этом случае распределять флегму можно только в том случае, если вреда от распределительного устройства меньше, чем пользы.
Распределение флегмы.
Для устранения влияния перечисленных факторов на разделительную способность колонны, применяют распределительные устройства разной конструкции. Их задача - собрать всю стекающую сверху флегму и направить ее в центр насадки нижнего яруса. Тогда флегма более-менее равномерно распределится по насадке и на каком-то участке разделяющая способность восстановится, и разделяющая способность восстановится. По мере стекания флегмы вниз "факторы риска" снова приведут к раздельному пробегу пара и флегмы и снова появится необходимость устанавливать распределительное устройство несколько ниже.
Как показали эксперименты, в колонне диаметром 40-50 мм с нормальной насадкой, удовлетворительной теплоизоляцией и вертикальностью, необхолимость распределять флегму появляется каждые 20-30 диаметров. Меньшая цифра относится к колоннам меньшего диаметра и к насадкам с малой ажурностью. Другими словами, в колонне диаметром 50 мм высотой 1.5 метра с высокоажурной насадкой, необходимости в распределении флегмы нет.
Разделение на царги в качестве распределителя флегмы.
Если насадочная часть колонны разделена на царги, все флегмовые и паровые каналы разрушаются, вся флегма - нормальная, дикая и "сдутая" - объединяются в один поток. И если эта флегма будет направлена равномерным потоком точно в центр нижней царги, мы получим идеальный распределитель. Но направления потока в центр не получается. Как показали игры со стеклянной царгой, флегма, попадая на верхнюю путанку следующей царги, образует на ней небольшой барботирующий слой, и флегма их путанки попадает не в центр насадки, а куда попало, и как это ни прискорбно, львиная ее доля попадает именно на стенку, а не в центр. Причем попытки придания путанке различной формы не приводят ни к каким результатам- флегма перетакает с путанки в насадку иам, где путанка соприкасается с насадкой - и в центре, и по периметру. Это лотерея. Разделение путанки на царги без применения других распределителей может как улучшить разделительную способность колонны, так и уничтожить ее.
Использование специальных распределителей.
Назначение специальных распределителей - сбор флегмы с верхней путанки царги и направление ее в центр насадки. Это могут быть лепестки, спиральки, другие формы. Я пробовал по разному с одним результатом. С никаким результатом. Чтобы собрать и перенаправить флегму, приходится перекрыть минимум треть сечения трубы. При этом скорость пара возле распределителя растет и возникают затруднения со стоком флегмы с распределителя в насадку. Возникает место гарантированного захлеба. Чтобы его устранить, приходится на треть снижать нагрузку колонны (нагрев), а это приводит к появлению паровых каналов в насадке и к снижению не только производительности, но и к потере качества. Коллеги экспериментировали с разными конструкциями, но выдающихся результатов ни у себя, ни у них я не заметил. Эффективним распределителем был бы вариант с внешним возвратом флегмы, но я не увидел необходимости в таком усложнении конструкции с непредсказуемым результатом.
Вред от разделения колонны на царги.
Любое конструктивное решение имеет как положительные , так и отрицательные стороны.
Положительное влияние деления колонны на ее разделительную способность туманно и зависит от того, как потечет флегма. Положительный эффект от деления на царги возможен, но не обязателен. И этот прием был бы смысл использовать, если бы не оборотная сторона медали, если бы не отрицательное влияние.
В колонне с нормальной насадкой, не разделенной на царги, есть только две болевые точки, на которых чаще всего возникают проблемы подвисания флегмы и захлеба - это зона входа флегмы в насадку и зона выхода флегмы из насадки. Если проблема в одной из этих точек возникает раньше, чем захлебывается насадка, приходится работать при заниженной мощности. Это приводит к двум неприятностям - падает производительность и значительно снижается разделительная способность. По поведению колонны при захлебе можно безошибочно определить где именно возникла проблема и предпринять меры по ее устранению.
Если насадочная часть разделена даже на две царги, болевых точек становится уже не две, а четыре, возможность проблем вырастает вдвое, а в случае их появления диагностика становится чрезвычайно сложной.
Кроме того, деление колонны на царги выводит из разделительного процесса некоторую высоту колонны - две путанки, соединение, и по 1.5-2 диаметра переходных зон в насадке снизу и сверху места соединения. Если речь идет о диаметре 50 мм, одно деление на царги "укорачивает" насадочную часть сантиметров на 30.
Сухой остаток .
Что мы имеем в сухом остатке?
Давай за единицу разделительной способности примем гипотетическую идеально работающую колонну высотой 150 см, а все остальные варианты будем измерять в частях высоты этого идеала.
Цифры не претендуют на аптечную точность, но для диаметра 50 тенденции примерно такие.
Если насадка равномерна по форме и протравке, если она имеет достаточную ажурность, если колонна вертикальна и хорошо утеплена, она на 20-30 см "короче" идеала, то есть при высоте 150 см она будет работать как идеальная колонна высотой 120 см.
Разделение такой колонны на две царги улучшит ее работу на 10 см (если повезет), но при этом физически высота насадки уменьшится на 30 см, и в лучшем случае она будет работать как метровая идеальная колонна, а в худшем - как сантиметров 80.
Итак, если ты стал счастливым обладателем колонны, разделенной на царги, и если в месте соединения царг нет заужения, единственно верный способ получить от нее нормальный результат, а не довольствоваться тем, что есть, нужно высыпать насадку, удалить промежуточные путанки, собрать царги вместе и засыпать полученную трубу равномерной насадкой и утеплить слоем изоляции толщиной минимум 20 мм. Даже если имеющейся насадки будет надостаточно, все равно такая мера имеет смысл, так как в твком случае ты избавишься от двух неэффективных переходных зон суммарной высотой сантиметров 20. Пусть даже часть колонны останется без насадки. Дополнять колонну можно только точно тако насадкой, как уже имеется. Если такой насадки нет, лучше оставить часть трубы пустой.