Колпачковые тарелки устойчиво работают при значительных изме­нениях нагрузок по газу и жидкости. К их недостаткам следует отнести сложность устройства и высокую стоимость, низкие предельные нагрузки по газу, относительно высокое гидравлическое сопротивление, трудность очистки. Поэтому колонны с колпачковыми тарелками постепенно выте­сняются новыми, более прогрессивными конструкциями тарельчатых ап­паратов.

Клапанные и балластные тарелки (рис. XI-23). Эти тарелки получают за последнее время все более широкое распространение, особенно для рабо­ты в условиях значительно меняющихся скоростей газа.

Принцип действия клапанных тарелок (рис. Х1-23. а, б) состоит в том, что свободно лежащий над отверстием в тарелке круглый клапан 1 с изменением расхода газа своим весом автоматически регули­рует величину площади зазора между клапаном и плоскостью тарелки для прохода газа и тем самым поддерживает постоянной скорость газа при его истечении в барботажный слой. При этом с увеличением скорости газа в колонне гидравлическое сопротивление клапанной тарелки увеличи­вается незначительно. Высота подъема клапана ограничивается высотой кронштейна-ограничителя 2 и обычно не превышает 8 мм. Пластинчатые клапаны (рис. X1-23, в) работают так же, как и круглые. Они имеют фор­му неравнобокого уголка, одна из полок которого (более длинная) зак­рывает прямоугольное отверстие в тарелке.

Балластные тарелки (рис. X1-23, г) отличаются по устрой­ству от клапанных тем, что в них между легким круглым клапаном 1 и кронштейном-ограничителем 2 установлен на коротких стойках, опираю­щихся на тарелку, более тяжелый, чем клапан, балласт 3. Клапан начи­нает подниматься при небольших скоростях газа. С дальнейшим увеличе­нием скорости газа клапан упирается в балласт и затем поднимается вместе с ним. Балластные тарелки отличаются более равномерной работой и пол­ным отсутствием провала жидкости во всем интервале скоростей газа.

Достоинства клапанных и балластных тарелок: сравнительно высокая пропускная способность по газу и гидродинамическая устойчивость, по­стоянная и высокая эффективность в широком интервале нагрузок по газу. Последнее достоинство является особенностью клапанных и бал­ластных тарелок по сравнению с тарелками других конструкций. К не­достаткам этих тарелок следует отнести их повышенное гидравлическое сопротивление, обусловленное весом клапана или балласта. Известны разновидности клапанных и балластных тарелок, отличающиеся конструк­цией клапанов (балластов) и ограничителей.

Пластинчатые тарелки. Эти тарелки, в отличие от тарелок, рассмотренных выше, работают при однонаправленном движении фаз, т. е. каждая ступень работает по принципу прямотока, что позволяет резко повысить нагрузки по газу и жидкости, в то время как колонна в це­лом работает с противотоком фаз. В колонне с пластинчатыми тарелками (рис. Х1-24) жидкость (движение которой показано на рисунке сплошными стрелками) поступает с вышележащей тарелки в гидравлический затвор 1 и через переливную перегородку 2 попадает на тарелку 3, состоящую из ряда наклонных пластин 4. Дойдя до первой щели, образованной наклон­ными пластинами, жидкость встречает­ся с газом (пунктирные стрелки), ко­торый с большой скоростью (20—40 м/сек) проходит сквозь щели. Вследст­вие небольшого угла наклона пластин (αт = 10—15°) газ выходит на тарел­ку в направлении, близком к парал­лельному по отношению к плоскости тарелки. При этом происходит эжектирование жидкости, которая дисперги­руется газовым потоком на мелкие кап­ли и отбрасывается вдоль тарелки к следующей щели, где процесс взаимо­действия жидкости и газа или пара повторяется. В результате жидкость с большой скоростью движется вдоль тарелки от переливной перегородки 2 к сливному карману 5. В данном случае нет, необходимости в установке пе­реливного порога у кармана 5, что уменьшает общее гидравлическое сопро­тивление тарелки.