Сравнительные характеристики контактных устройств.

На графиках представлены результаты оценок уровней характеристик различных типов контактных устройств (КУ) в соответствии с предложенными нами критериями сравнения:

Удельная масса контактного устройства на единице перехода в зависимости от диаметра колонны:

Высота единицы перехода в зависимости от диаметра колонны:

Перепад давления на единице перехода:

	Колпачковая тарелка, номинальная производительность по пару (Gп ном) — 3600 кг/м2·час, металлоемкость — 75 кг/м2;
	Насадка Зульцер, Gп ном — 6600 кг/м2·час, плотность — 250 кг/м3;
	Тарелка с вихревыми ячейками, Gп ном — 5000 кг/м2·час, металлоемкость — 11 кг/м2.

Gном	— номинальная нагрузка по пару (кг/м2·час);
ВЕП	— высота единицы переноса в колонне (мм);
PЕП	— перепад давления на единице переноса (мбар);
МЕП	— масса единицы перехода при паровой нагрузке 1кг/час (г/кг·час).

В тарельчатых колоннах обычно используется эквивалентное единице переноса понятие теоретической тарелки (ТТ):
ВЕП =Н_ТТ = Н_ТФ/_Т, где:
Н_ТТ — высота теоретической тарелки;
Н_ТФ — фактическое расстояние между тарелками в колонне;
_Т — КПД тарелки.
P_ЕП = P_ЕПФ/_Т;
М_ЕП = М_ЕПФ/_Т, где:
P_ЕПФ и М_ЕПФ — перепад давления на тарелке и масса тарелки в колонне, соответственно.

Как видно, по всему комплексу критериев насадочные КУ (в частности, насадки Зульцера) имеют существенно лучшие характеристики, чем традиционные тарельчатые КУ:

по паровой нагрузке -выше на ~80 %;
по высоте единицы перехода - ниже в 1.5…3 раза;
по перепаду давления - меньше в 4…8 раз.

В то же время тарелки с вихревыми ячейками превосходят даже наиболее перспективные насадочные КУ (насадка Зульцер):

по высоте единицы переноса - в 2…4 раза;
по массе единицы переноса - в 3…4 раза и лишь незначительно уступают им по гидравлическому сопротивлению и паровой нагрузке.

Таким образом, предлагаемая конструкция тарелки по основным показателям превосходит известные типы контактных устройств. Использование в ректификационных колоннах большой производительности тарелок с вихревыми ячейками вместо традиционных тарелок, применяемых в настоящее время, обеспечит:

снижение общей высоты колонн в 6…8 раз за счет уменьшения расстояния между тарелками и увеличения их КПД;
полную унификацию вихревых ячеек для разных жидкостей (даже по высоте колонны), что позволит существенно снизить затраты на проектирование и изготовление новых колонн любых диаметров и создаст оптимальный режим работы самой колонны;
снижение веса колонн в 10 и более раз;
существенное уменьшение стоимости колонн, эксплуатационных и капитальных затрат;
увеличение производительности колонны на 30-40% при замене старых тарелок на тарелки с вихревыми ячейками (в варианте реконструкции).