انواع سینی های تاور

انواع سینی های تاور

در این این مقاله به بررسی انواع سینی های تاور پرداخته میشود. تاور Tower به منظور جداسازی مواد تشکیل دهنده یک ماده از یکدیگر استفاده می‌شود و بطور کلی می‌توان گفت که اساس جداسازی در برج‌ها مبتنی بر اختلاف نقطه جوش مواد در فشار عملیاتی تاور است که بر این اساس با انتقال جرم و حرارت بین فازهای بخار و مایع که در مراحل جداسازی صورت می‌گیرد، خالص سازی و جداسازی فازها بتدریج صورت می‌گیرد. برج‌ها بصورت استوانه‌ای شکل و بطور عمودی ساخته و نصب می‌شوند.

انواع سینی های تاور Tower

• تاور Tower آکنده (Packed Tower)
• تاور Tower سینی دار (Tray Tower)

این نوع تاور Tower در داخل خود دارای صفحات فلزی مسطح با طراحی‌های خاص می‌باشند که با فواصل مشخص از یکدیگر قرار گرفته اند. به این صفحات فلزی، سینی (Tray) گفته می‌شود که بر روی خود دارای سوراخ‌هایی می‌باشند. از سینی‌ها به منظور ایجاد تماس بین فاز گاز و فاز مایع استفاده می‌شود.

در این تجهیز، فاز مایع از بالای وارد شده و تحت نیروی ثقل به سمت پایین جریان می‌یابد. مایع در مسیر خود از طریق یک مجرای ریزش مایع به نام ناودانی (Downcomer or Down Spouts) به سمت پایین می‌ریزد. ناودانی بصورت صفحه‌ای عمود بر سینی قرار گرفته است که مقدار کمی از سطح سینی بالاتر می‌باشد. یک ناودانی به اندازه ارتفاعی که از سطح سینی دارد باعث نگه داشتن مایع بر روی سینی می‌شود و ما بقی سیال مایع از طریق آن به سمت پایین و بر روی سینی بعدی می‌ریزد. مایع پس از عبور از روی هر سینی از طریق ناودانی بعدی به سینی بعدی منتقل می‌شود و حرکت مایع به همین ترتیب به سمت پایین برج ادامه می‌یابد.

گاز از پایین وارد می‌شود و به سمت بالا حرکت می‌کند. هر سینی بر روی خود دارای سوراخ‌هایی می‌باشد. گاز از سوراخ‌های هر سینی عبور می‌کند و به دلیل اینکه بر روی سینی لایه‌ای از مایع در حال حرکت است، گاز در درون مایع جاری بر روی سینی، پراکنده شده و بصورت حباب‌هایی در می‌آید و در این حالت سطح تماس بین فاز گاز و فاز مایع افزایش می‌یابد. حباب۔‌های گازی آغشته به مایع ضمن تبادل حرارت در هر مرحله، سینی مربوطه را ترک کرده و به سمت سینی بالاتر می‌روند و در نهایت گاز تصفیه شده از بالای تاور خارج می‌شود.

هدف اصلی از ساخت برج های تقطیر افزایش سطح تماس دو فاز مایع و گاز در صنعت می باشد.

انواع سینی های تاور Tower

• سینی‌های غربالی یا مشبک (Sieve Tray)
• سینی‌های فنجانی (Bubble Cap Tray )
• سینی‌های دریچه ای یا شیردار (Floating Cap Tray or Valve Tray)
• برجهای سینی دار از نوع فورانی (Jet Tray Towers)

سینی مشبک یا غربالی عبارت است از یک صفحه مشبک که از سوراخ های آن حباب های گاز تولید و پس از گذشتن از لایه مایع روی سینی به سمت بالا حرکت می کند. از مزایای این سینی ها به می توان قیمت ارزان آنها و همچنین ظرفیت بالا در مقایسه با انواع دریچه ای (Valve) و فنجانی ( Cap) اشاره کرد. مزیت دیگر این سینی ها افت فشار کم آنها است که مجموعاً باعث شده که در طراحی ها در صورتی که مشکل عمده ای در میان نباشد به عنوان اولین انتخاب در نظر گرفته شود.

سینی های فنجانی

این سینی متشکل از یک صفحه سوراخدار است که روي هر سوراخ یک لوله هدایت گاز به بالا و یک فنجان وارونه وجود دارد. شکل هاي متنوعی از این نوع فنجانها به بازار عرضه شده است. در سینی فنجانی معمولاً لایه اي از مایع بر روي سینی باقی میماند و گاز خروجی از زیر فنجان باید از داخل این لایه عبور کند.  آرایش فنجان ها معمولاً به نحوي است که در رئوس یک مثلث متـساوي الاضـلاع قرار میگیرند. فنجان ها معمولاً به لوله بالابر گاز پیچ شده یا توسط میله اي به لوله یا سـینی مهـار مـیشـوند. شکاف هاي روي هر فنجان، مستطیلی با عرض ۰/۳ تا ۰/۹۵سانتیمتر و طول ۱/۳ تا ۳/۸سانتیمتر میباشد. فنجان هـاي عرضـه شده به بازار از ۲/۵ تا ۱۵سانتیمتر قطر دارند. از مزایاي این سینی ها این است کـه اولاً نـشتی مایع از طریق سوراخ هاي سینی وجود ندارد، همچنین در دبی هاي بسیار کم گاز به خوبی عمل می کند.

سینی‌ های دریچه ای یا شیردار

این نوع از سینی عبارت است از یک صفحه سـوراخدار که هـر سوراخ مجهز به یک صـفحه کوچک (دیسک) متحرك است. سوراخ ها و صفحه ممکن است مدور و یا مستطیل شکل باشند. در دبی کم بخار، صفحه بر روي سوراخ مستقر شده و آنرا به نحوي میپوشاند که مایع چکه نکند. با افزایش دبیِ بخار دریچه در امتداد قائم به طرف بالا حرکت کرده و مجرا را براي عبور بخار باز میکند. حرکت قائم صفحه توسط یک قفس یا پایه هاي نگهدارنده محدود میشود. بعلاوه پایه ها و قفس مانع از حرکت افقی دریچه مـیشوند.از مزایاي ایـن سینی ها میتوان به قیمت مناسب آن در مقایسه با نوع Cap Tray اشاره کرد. یکی دیگر از مزایاي این سینی انعطافپذیري این سینی به تغییرات دبی بخار ورودي است.

 کاربردهای انواع سینی های تاور 

• برای دامنه وسیعی از دبی گاز و مایع مناسب هستند.
• برای شرایط عملیاتی دما بالا مناسب هستند.
• از نظر طراحی و راندمان دارای قابلیت اطمینان بیشتری هستند.
• برای تاور بزرگ از قابلیت تعمیر و نگهداری و تمیز کاری راحت تری برخوردارند.

طرز کار یک برج سینی دار

بطور کلی فرآیندی که در یک برج سینی دار اتفاق می افتد، عمل جداسازی مواد است. همانطور که ذکر شد فرآیند مذکور به طور مستقیم یا عیرمستقیم انجام می پذیرد. در فرآیند تقطیر منبع حرارتی (Reboiler)، حرارت لازم را جهت انجام عمل تقطیر و تفکیک مواد سازنده یک محلول تأمین میکند. بخار بالارونده از برج با مایعی که از بالای برج به سمت پایین حرکت می کند، بر روی سینی ها تماس مستقیم پیدا می کنند. این تماس باعث ازدیاد دمای مایع روی سینی شده و نهایتا باعث نزدیک شدن دمای مایع به دمای حباب می گردد.

با رسیدن مایع به دمای حباب به تدریج اولین ذرات بخار حاصل می شود که این بخارات غنی از ماده فرار (ماده ای که از نقطه جوش کمتری و یا فشار بالاتری برخوردار است) می باشد.از طرفی دیگر در فاز بخار موادی که از نقطه جوش کمتری برخوردار هستند، تحت عمل میعان قرار گرفته و بصورت فاز مایع به سمت پایین برج حرکت می کند. مهمترین عملکرد یک برج ایجاد سطح تماس مناسب بین فازهای بخار و مایع است. هر چه سطح تماس افزایش یابد عمل تفکیک با راندمان بالاتری صورت میگیرد. البته رژیم جریان مایع بر روی سینی نیز از جمله عوامل مهم بر عملکرد یک برج تفکیک می باشد.

• جوش آور (Reboiler)

جوش آورها که معمولا در قسمت های انتهای برج و کنارآن قرار داده می شود، وظیفه تأمین حرارت یا انرژی لازم را برای انجام عمل تقطیر به عهده دارند. معمولا جوش آورها به عنوان یک مرحله تعادلی در عمل تقطیر و به عنوان یک سینی در برجهای سینی دار در نظر گرفته می شوند.

برای خرید شیر سوزنی , خرید شیر دروازه ای , خرید شیر دیافراگمی , خرید شیر کروی , قیمت شیر توپی به لینک مربوطه مراجعه کنید.