Kule Düzenlerini Anlamak
Kule İç Parçaları Nelerdir?
Basınç ve Uygulamalara Göre Kule İç Parçaları Nasıl Seçilir?
Dahili bileşenler bir kulenin verimliliğini doğrudan etkiler ve farklı uygulamalar, özel iç bileşenler gerektirir. Bir kuledeki bileşenler ve belirli uygulamalar için en iyi bileşenlerin nasıl seçileceği hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu kule dahili seçim kılavuzunu kullanın.
Kule Düzenlerini Anlamak
Kulenin iç kısımlarının ne işe yaradığını bilmek, kulenin işleyişini anlamak açısından önemli olsa da, bunlar kulenin yalnızca küçük bir bölümünü oluşturur. İç kısımların genel kule düzenine nasıl uyduğunu görmek sistemin anlaşılmasını kolaylaştırabilir.
İlk olarak kulenin çalışması sıvı ve gazı birbirine karıştırmaktır. Kule, çeşitli paketleme ortamları ve dağıtım kanalları yoluyla yüzey alanını maksimuma çıkararak, gazla temas eden sıvının yüzey alanını artırabilir. İç kısımlar, sıvının gaz boyunca eşit şekilde yayılmasında kritik rol oynarken, sıvının üst kısma eklenmesi yöntemi de süreçte iç ambalaj seçimi kadar önemli bir rol oynar.
Kulenin içindeki ambalajlar veya tepsiler, destekler ve dağıtıcılar sıvı ve gazın eşit akışını sağlar. Kuleler, sıvılar ve gazlar arasındaki kütle aktarımı yoluyla emme veya damıtma görevlerini yerine getirebilir. Su arıtma, atık su işleme, kimyasal işleme ve tesislerden çıkan gaz çıkışlarından kaynaklanan kirliliğin temizlenmesi gibi birçok endüstri bu yapıları kullanmaktadır.
Kulenin genel düzeni, üstte sıvı için bir giriş ve altta gaz için bir giriş içerir. Gaz, sıvıyla karışmak için bir dağıtıcı ve ambalaj malzemesi boyunca yukarı doğru hareket eder. Sıvı, ambalaj malzemesinin üst kısmındaki bir dağıtıcıdan aşağıya doğru püskürtülür. Destekler, ambalaj ortamının her katmanını tutar. Ortadaki sıvı yeniden dağıtıcısı, herhangi bir sıvının kulenin duvarları boyunca toplanmasını önler.
Bu kütlelerin dağılımı kulenin verimliliğini sağlar. Arıtılmış sıvı kulenin tabanından dışarı akar ve sudan uçucu organik bileşikleri (VOC'ler) toplayan gaz üstten boşaltılır.
Kule tasarımını etkileyen çeşitli faktörler vardır:
Ambalaj ortamının türü, derinliği ve boyutu
Yüzey yükleme hızı
Hava hacminin suya oranı
Kulenin kendisi, içindeki malzemelerle reaksiyona girmeyen bir yapıya sahip olmalıdır. Bu nedenle yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında cam takviyeli plastik, kauçuk kaplamalı çelik veya polietilen bulunur. Kuleler, sıvının üstten eşit dağılımını sağlamak için silindirik bir şekle sahiptir.
Kule İç Parçaları Nelerdir?
Kulenin iç kısımlarının her biri, maksimum kütle transferine izin vermek için sıvı ve gazın eşit şekilde dağıtılmasına yardımcı olmak için çalışır. Her bileşen hayati bir rol oynar ve birlikte çalıştığı basıncın, sıvıların ve gazların ihtiyaçlarını karşılamalıdır. Yanlış parçalar köpüklenme ve kirlenme gibi kule sorunlarına katkıda bulunabilir. Verimli çalışma için gerekli olan ortak kule iç parçaları şunlardır:
1. Sıvı Dağıtıcı
Kritik sıvı dağıtıcısı, paketleme ortamı üzerine eşit miktarda sıvı buğusu yaymalıdır. Sıvının geniş bir alana yayılmasını engelleyen tıkanıklıklar, eşit olmayan basınç ve diğer sorunlar tüm kulenin verimliliğini etkileyecektir. Sıvı distribütörleri yerçekimi veya basınçla çalıştırılan iki ana biçimde gelir. Sıvının arkasındaki kuvvet dağıtıcının hangi kategoriye girdiğini gösterir.
Yerçekimi dağıtıcıları, kulenin içine düzgün bir sıvı tabakası yaymak için yer çekimi kuvvetini kullanır. Bunlar, basınçlı tiplere göre daha fazla miktarda sıvıyı idare edebilse de, basınçlı sıvı dağıtıcıları kadar fazla çıkış noktasına sahip değildirler.
Yerçekimi dağıtıcılarının türleri arasında oluk, damlama borusu ve tava bulunur. Oluklu distribütör kullanmak için öncelikle sıvıyı ayırma kutusuna dökün. Bu kutudan sıvı, oluklara ve dağıtıcının altından eşit şekilde akacaktır. Bu model, yüksek hacimli uygulamalarda veya kirlenmenin önlenmesini gerektiren uygulamalarda iyi çalışır.
Damlama borusu ve tava, yerçekimi dağıtıcılarının yakından ilişkili türleridir. Her ikisi de gazın, değişen yükseklikteki kademeli açıklıklar aracılığıyla dağıtıcı boyunca yukarı doğru hareket etmesine olanak tanıyan bir tasarıma sahiptir. Delikler veya damlama tüpleri sıvının geçmesine izin verir. Kirlenme uygulamaları için damlama borusu tasarımları tava dağıtıcılarından daha iyi çalışır.
Basınçlı sıvı dağıtıcıları, yerçekimi modellerine göre daha uygun maliyetlidir ve sıvıyı açıklıklardan geçirmek için basınç kullanır. Bunlar distribütöre daha fazla buharın akmasına izin verir. Ancak yerçekimi modellerine göre daha fazla korozyona neden olabilirler.
Basınçlı sıvı dağıtıcıları merdiven tipi ve püskürtme nozulunu içerir. Merdiven tipi dağıtıcılar, kaynaktan 90-derecelik açılarla düzenlenmiş dallanma borularına sahiptir. Dallardaki açıklıklar sıvının dışarı akmasını sağlar. Merdiven tipi borular büyük veya orta hacimli sıvıları barındırsa da, bunların açıklıkları kirlenme sistemlerinde veya sıvıların içinde katı maddeler çözündüğünde tıkanabilir. Püskürtme başlığı dağıtıcıları, ısı transferi veya rafineriler için kısa yataklar üzerinden daha küçük hacimlerde sıvı göndermek için en iyisidir. Bu distribütörler damıtma kullanımı için iyi çalışmaz.
2. Destek Izgarası
Destekleyici ızgara, rastgele veya yapılandırılmış paketleme malzemelerini işleyebilir. Bu ızgaralar, paketleme bileşenlerini herhangi bir düşmeye izin vermeden tutmalı ve içlerinden yeterli gaz ve sıvı akışına izin vermelidir. Rastgele salmastralı destek ızgaraları kullanıldığında, ızgaraların destek halkalarına bağlanması için üzerlerinde çubuklar olması gerekir.
İyi yapılmış destek ızgaraları maksimum açık alan sağlayacak, her yükseklikteki paketleme yatakları için yeterli destek sağlayacak ve kulenin yüksek performansını sağlayacaktır. Destek ızgaraları, fiberglas takviyeli plastikler (FRP), metal veya plastik dahil olmak üzere inşaat için çeşitli malzemelere sahiptir.
Düşük veya orta gaz akışına sahip uygulamalarda, paketleme destek ızgaraları aynı zamanda tutma ızgaraları olarak da kullanılabilir.
3. Tutma Izgarası
Yatak sınırlayıcı olarak da bilinen bir tutma ızgarası, ambalaj malzemesinin üzerinde, onu düz ve yerinde tutmak için bulunur. Yapılandırılmış salmastra için, kulenin hareketi veya su baskını salmastranın yerini değiştirebilir. Ancak salmastranın üzerindeki yatak sınırlayıcı malzemenin hareket etmesini engeller.
Rastgele paketleme için, bir tutma ızgarası, kulede bir su baskını olması durumunda yatağın üst kısmının akışkanlaşmasını önlemek gibi daha da kritik bir görevi yerine getirir. Tutma ızgarası, bir su baskını meydana gelse bile sistem üzerinde daha fazla kontrol sağlar. Bu ızgara, basıncı yatak boyunca daha eşit bir şekilde dağıtarak rastgele yığılma taşkınlarının veya diğer olayların etkisini azaltır.
Bu ızgaralar ya paketleme yatağı malzemesinin üzerine oturacak ya da kulenin duvarlarına monte edilecektir.
4. Sıvı Yeniden Dağıtıcı
Tüm kuleler sıvı yeniden dağıtıcıların kullanımını gerektirmez. Bununla birlikte, birden fazla sıvı beslemesi olan, sıvının yandan çekilmesine ihtiyaç duyan veya benzer olmayan maddelerin daha iyi karıştırılmasını gerektiren uygulamalar için bir sıvı yeniden dağıtıcı yardımcı olacaktır. Bu cihazlar yatağın altında bulunur ve sıvıyı toplayıp kulenin alt kısmına eşit şekilde dağıtır. Ana tipler, çekiş için sıvı toplayıcılar ve orifisli sıvı yeniden dağıtıcılardır.
Tahliye için kollektörler, sıvıyı haznelere yönlendirebilen buhar yükselticileri ve boruları içerir. Orifisli sıvı dağıtıcıları, sıvıyı yukarıdaki yataktan yakalar, karıştırır ve delikler aracılığıyla kulenin tabanına eşit bir düzende yeniden dağıtır. Kule boyunca optimum sıvı dağıtımı ve farklı sıvıların karıştırılması için sıvı yeniden dağıtıcılarının dağıtıcılarla eşleşmesi gerekir. Bu çift, sıvı yayılımının homojenliğini ve kulenin verimliliğini artırır.
5. Gaz Dağıtıcısı
Bir gaz distribütörü sparger, kuleye düzgün bir buhar sağlar. Kule yüksekliğini maksimuma çıkarmak için bunlardan birini kulenin alt kısmına takın. Birden fazla yataklı kuleler için başka bir seçenek de yatakların arasına bir sparger yerleştirmektir. Bu nedenle taze buhar, kulenin tabanından gelen sıvı ve buharla daha iyi karışır.
Gaz distribütörü spargerlerinin boyutlandırılması hava basıncına, gaz akışına, sıcaklığa, kompresör gücüne ve buhar çıkış hızına bağlıdır.
Basınç ve Uygulamalara Göre Kule İç Parçaları Nasıl Seçilir?
Kulenin iç kısımları büyük ölçüde sistemin basıncına ve paketleme ortamı türlerine bağlıdır. Ancak bu faktörler, kule iç parçaları satın alırken göz önünde bulundurulması gereken birçok husustan yalnızca birkaçıdır. Buhar ve sıvının akış hızları da iç parçaların seçiminde rol oynar.
Kule İçi Basınç Tipleri
Kulelerdeki basınç değişimleri yüksek, düşük veya önemli bir düşüş olabilir. Performansın düşmesini önlemek için kulenin içindeki dahili cihazlar, buhar veya sıvı akışının basınç ihtiyaçlarını karşılamalıdır:
Düşük basınç:Sıvıların bir püskürtme başlığı aracılığıyla düşük basınçlı uygulanması, tepsilerin iki ana kullanımdan biri olduğundan tepsilerle daha iyi çalışabilir. Yapılandırılmış salmastra, sistem basıncı 2 atmosferin (atm) altında olduğunda ve düşük sıvı oranlarında en iyi şekilde çalışır.
Yüksek basınç:Yüksek basınçlı damıtma uygulamalarında tepsiler veya rastgele paketler gibi daha yüksek sıvı akışlarıyla daha iyi çalışan ortamları kullanmak en iyisidir. Aşırı yüksek basınçlar bazı rastgele salmastralara zarar verebilir. Yüksek basınçlı sistemin belirli parametrelerini kullanan bir tasarım mühendisine danışmak, ideal paketleme malzemesinin bulunmasına yardımcı olabilir.
Vakum veya basınç düşüşü:Basınç düşüşünün en aza indirilmesini gerektiren uygulamalarda, etkiyi azaltmak için yapılandırılmış salmastra kullanın. Yapılandırılmış paketleme yeterli olmazsa, tepsilere göre daha düşük basınç düşüşüne sahip rastgele paketleme kullanın.
Kule İçi Seçimini Etkileyen Faktörler
Bir kulenin içindeki paketleme için kullanılan ortam türleri de önemlidir. Ortamdan geçen sıvıların içeriği ve yatak yüksekliği nihai seçimi etkileyecektir:
Sıvıdaki katılar:İşlenmiş sıvılarda katıların kuleden geçmesini içeren herhangi bir durum için, delikli tava sıvı dağıtıcıları ve oluk dağıtıcıları idealdir. Sıvıların geçmesine izin verirken katıların çökelmesine izin verirler.
Ağır gaz veya sıvı akışları:Tekneli distribütörler, yoğun gaz veya sıvı akışlarıyla kütle aktarımı gerektiren uygulamalar için idealdir. Konik çentikli tasarım sayesinde yatak açma özellikleri iyidir.
Atık su arıtma:Atık su arıtımında faydalı bakterilerin gelişimini artıran ambalaj malzemeleri atık suyun işlenmesini iyileştirecektir. Örneğin MACH Engineering Bio-Media rastgele ambalajları, atık sudaki organik maddeyi ayrıştıracak protozoa ve mantarları teşvik eden bir tasarıma ve malzemeye sahiptir. MACH Cascade Bio-Media salmastraları, katıların geçmesine izin vererek kirlenmeyi azaltan bir şekle sahiptir.
Aşındırıcı malzemeler:Sıvı veya buhar içindeki asitler ve diğer aşındırıcı maddeler, parçalanmayan dayanıklı malzemeler gerektirir. Seramik malzemeler inerttir ve asitlerin neden olduğu hasara karşı dayanıklıdır. Ancak paslanmaz çelik gibi bazı metaller bazı yüksek tuzlu, alkali veya asidik işlemler için yeterli olabilir.
Yatak yükseklikleri:Aynı sonuçları elde etmek için daha düşük yatak yüksekliğine ihtiyaç duyan dolgulu kuleler için, damlama borulu orifis tavası dağıtıcıları, yükseltici yüksekliğini artırmadan daha yüksek kısma oranları sağlayabilir.
Çoklu yayınlar ve ürünler:Sıvı yeniden dağıtıcıları, farklı sıvıların veya birden fazla beslemenin karıştırılmasıyla ilgilenmesi gereken kuleleri barındırabilir. Sıvıların çapraz karıştırılması için, sıvı yeniden dağıtıcılar kullanılmadığında malzemenin hatalı dağılımı büyük ölçüde artar.
