Souders-Brownova rovnice - Souders–Brown equation

Typický odlučovač pára – kapalina

The Souders-Brownova rovnice (pojmenoval Mott Souders a George Granger Brown^[1]^[2]) byl nástrojem pro získání maximální povolené páry rychlost v separační nádoby pára – kapalina (různě nazývané bleskové bubny, vyřazovací bubny, knockout hrnce, kompresor sací bubny a vstupní bubny kompresoru). Rovněž se používá ke stejnému účelu při navrhování zásobníků frakční sloupce, podnos vstřebávání kolony a jiné kolony přicházející do styku s parou a kapalinou.

Oddělovací buben pára – kapalina je svislá nádoba, do které je přiváděna směs kapaliny a páry (nebo blikající kapalina) a kde je kapalina oddělena gravitací, padá na dno nádoby a je odebírána. Pára se pohybuje vzhůru konstrukční rychlostí, která minimalizuje strhávání jakýchkoli kapiček kapaliny v páře při výstupu z horní části nádoby.

Použití

Průměr bubnu odlučovače páry a kapaliny je dán očekávaným objemovým průtokem páry a kapaliny z bubnu. Následující metodika stanovení velikosti je založena na předpokladu, že tyto průtoky jsou známy.

Použijte svislý tlaková nádoba s poměrem délky a průměru asi 3 až 4 a velikostí nádoby tak, aby poskytovala asi 5 minut zásoby kapaliny mezi normální hladinou kapaliny a dnem nádoby (přičemž normální hladina kapaliny je poněkud pod vstupem přívodu).

Vypočítejte maximální povolenou rychlost páry v nádobě pomocí rovnice Souders-Brown:

${displaystyle v = left (kight) {sqrt {frac {ho _ {L} -ho _ {V}} {ho _ {V}}}}}$

kde:
${displaystyle v}$	= maximální dovolená rychlost páry, m / s
${displaystyle ho _ {L}}$	= hustota kapaliny, kg / m³
${displaystyle ho _ {V}}$	= hustota par, kg / m³
${displaystyle k}$	= 0,107 m / s (pokud buben obsahuje odtahovací síťovou podložku)

Poté lze průřez bubnu zjistit z:

${displaystyle A = {frac {dot {V}} {v}}}$

kde:
${displaystyle v}$	= maximální dovolená rychlost páry, m / s
${displaystyle {dot {V}}}$	= pára objemový průtok, m³ / s
${displaystyle A}$	= plocha průřezu bubnu

A průměr bubnu je:

${displaystyle D = {sqrt {frac {4A} {pi}}}}$

Buben by měl mít výstup páry nahoře, výstup kapaliny dole a vstup přívodu přibližně do poloviny plné úrovně. Na výstupu páry zajistěte uvnitř bubnu odtahovací síťovinu, aby pára musela projít touto sítí, než opustí buben. V závislosti na očekávaném průtoku kapaliny by mělo mít výstupní potrubí kapaliny pravděpodobně hladinu kapaliny regulační ventil.

Pokud jde o mechanické provedení bubnu (konstrukční materiály, tloušťka stěny, přídavek koroze atd.), Použijte stejná kritéria jako pro jakoukoli tlakovou nádobu.

Doporučené hodnoty k

The GPSA Engineering Data Book^[3] doporučuje následující k hodnoty pro svislé bubny s vodorovnými síťovými podložkami (při uvedených provozních tlacích):

Při přetlaku 0 bar: 0,107 m / s
Při přetlaku 7 bar: 0,107 m / s
Při přetlaku 21 barů: 0,101 m / s
Při přetlaku 42 barů: 0,092 m / s
Při přetlaku 63 barů: 0,083 m / s
Při přetlaku 105 barů: 0,065 m / s

Poznámky GPSA:

k = 0,107 při přetlaku 7 bar. Odečtěte 0,003 za každých 7 barů nad přetlakem 7 bar.
Pro glykol nebo amin řešení, znásobte výše k hodnoty o 0,6 - 0,8
Obvykle použijte polovinu výše uvedeného k hodnoty pro přibližné dimenzování vertikálních oddělovačů bez síťových podložek
U sacích praček s kompresorem a odlučovačů sání na vstupu se vynásobte k o 0,7 - 0,8

Viz také

Demister

Reference

^ M. Souders a G. G. Brown (1934). "Návrh frakčních sloupců, unášení a kapacita". Průmyslová a inženýrská chemie. 38 (1): 98–103. doi:10.1021 / ie50289a025.
^ Analytická studie účinnosti separace kapalina / pára Archivováno 2009-04-24 na Wayback Machine, studie vyvinutá W. D. Monnerym, Chem-Pet Process Technology Ltd. a W.Y. Svrček, University of Calgary, Calgary, Kanada, 2005, pro Petroleum Technology Alliance Canada
^ Asociace dodavatelů zpracování plynu (GPSA) (1987). Inženýrská datová kniha. 1 (10. vydání). Asociace dodavatelů zpracování plynu, Tulsa, Oklahoma.

[1] M. Souders a G. G. Brown (1934). "Návrh frakčních sloupců, unášení a kapacita". Průmyslová a inženýrská chemie. 38 (1): 98–103. doi:10.1021 / ie50289a025.

[2] Analytická studie účinnosti separace kapalina / pára Archivováno 2009-04-24 na Wayback Machine, studie vyvinutá W. D. Monnerym, Chem-Pet Process Technology Ltd. a W.Y. Svrček, University of Calgary, Calgary, Kanada, 2005, pro Petroleum Technology Alliance Canada

[3] Asociace dodavatelů zpracování plynu (GPSA) (1987). Inženýrská datová kniha. 1 (10. vydání). Asociace dodavatelů zpracování plynu, Tulsa, Oklahoma.

[1]

[2]

[3]