第3章塔設(shè)備2012定稿板式塔

Chapter3

MassTransferEquipments(下冊(cè))第3章塔設(shè)備3.1概述（Introduction）氣液傳質(zhì)設(shè)備基本功能：形成氣液兩相充分接觸的相界面，使質(zhì)、熱的傳遞快速有效地進(jìn)行，接觸混合與傳質(zhì)后的氣、液兩相能及時(shí)分開，互不夾帶等。1、氣、液兩相充分接觸，相際傳熱、傳質(zhì)面積大。2、生產(chǎn)能力大，即氣、液處理量大。3、操作穩(wěn)定，操作彈性大。4、流體流動(dòng)阻力小。5、結(jié)構(gòu)簡單，材料耗量小，制造、操作、維修方便。6、耐腐蝕，不易堵塞。對(duì)塔設(shè)備的基本要求:塔型選擇主要需考慮以下幾個(gè)方面的基本性能指標(biāo)：(1)通量——生產(chǎn)能力即為單位時(shí)間單位塔截面上的處理量；(2)分離效率——單位塔壓降得分離效果塔板效率、等板高度；(3)適應(yīng)能力——操作彈性在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)維持操作穩(wěn)定且保持高效率的能力，常以最大氣速負(fù)荷與最小氣速負(fù)荷之比表示；(4)動(dòng)力能耗——壓強(qiáng)降通過每層塔板或單位高度填料壓強(qiáng)降；(5)結(jié)構(gòu)繁簡及制造成本。3.1概述（Introduction）3.1概述（Introduction）氣液傳質(zhì)設(shè)備的分類：連續(xù)（微分）接觸式（填料塔）和逐級(jí)接觸式（板式塔）兩大類加壓塔、常壓塔、減壓塔

精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔等

框架塔、自支承式塔

填料塔、板式塔按壓力按單元操作按支承方式按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷、地震載荷篩板（SieveTrays）浮閥塔板（ValveTrays）泡罩塔板BubbleCapTrays3.1概述（Introduction）在圓柱形殼體內(nèi)按一定間距水平設(shè)置若干層塔板，各層塔板上保持有一定厚度的流動(dòng)液層；氣體則在壓強(qiáng)差的推動(dòng)下，自塔底向上依次穿過各塔板上的液層上升至塔頂排出。氣、液在塔內(nèi)逐板接觸進(jìn)行質(zhì)、熱交換，故兩相的組成沿塔高呈階躍式變化。級(jí)式接觸：氣、液兩相逐級(jí)接觸傳質(zhì)板式塔連續(xù)接觸(也稱微分接觸)：氣、液兩相的濃度呈連續(xù)變化。3.1概述（Introduction）在圓柱形殼體內(nèi)裝填一定高度的填料，液體經(jīng)塔頂噴淋裝置均勻分布于填料層頂部上，氣液在填料表面接觸進(jìn)行質(zhì)、熱交換，兩相的組成沿塔高連續(xù)變化。填料塔填料塔和板式塔的主要對(duì)比塔徑在0.6~0.7米以上的塔，過去一般優(yōu)先選用板式塔。隨著低壓降高效率輕材質(zhì)填料的開發(fā)，大塔也開始采用各種新型填料作為傳質(zhì)構(gòu)件，顯示了明顯的優(yōu)越性。3.1概述（Introduction）Comparison:Equipment﹡機(jī)械設(shè)計(jì)------選擇材料；計(jì)算塔體壁厚裙座壁厚；計(jì)算地腳螺栓直徑及數(shù)量等；﹡工藝設(shè)計(jì)------計(jì)算理論塔板數(shù)；選擇塔板效率并確定實(shí)際塔板數(shù)；選取板間距并初步確定塔高；計(jì)算塔徑（或空塔氣速）；進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算；

﹡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)------確定塔體結(jié)構(gòu)；塔盤結(jié)構(gòu)；溢流裝置；緊固件及支持件；進(jìn)出口接管結(jié)構(gòu)；裙座及其它附件；

塔設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1概述（Introduction）3.2板式塔Plate(tray)tower塔板類型

塔板是板式塔的基本構(gòu)件，決定塔的性能。液相降液管堰氣相溢流塔板(錯(cuò)流式塔板)：塔板間有專供液體溢流的降液管(溢流管)，流體與氣體呈錯(cuò)流或并流流動(dòng)。液體流向與液層高度可通過降液管的位置及堰的高度控制，但降液管將占去塔板的傳質(zhì)有效面積，影響塔的生產(chǎn)能力。溢流式塔板應(yīng)用很廣，按塔板的具體結(jié)構(gòu)形式可分為：泡罩塔板、篩孔塔板、浮閥塔板、網(wǎng)孔塔板、舌形塔板等。3.2.1塔板類型

逆流塔板（穿流式塔板）：塔板間沒有降液管，氣、液兩相同時(shí)由塔板上的孔道或縫隙逆向穿流而過，板上液層高度靠氣體速度維持。優(yōu)點(diǎn)：塔板結(jié)構(gòu)簡單，板上無液面差，板面充分利用，生產(chǎn)能力較大；缺點(diǎn)：板效率及操作彈性不及溢流塔板。與溢流式塔板相比，逆流式塔板應(yīng)用范圍小得多，常見的板型有篩孔式、柵板式、波紋板式等。液相氣相泡罩塔板（Bubble-capTray）在工業(yè)上最早（1813年）應(yīng)用的一種塔板，其主要元件由升氣管和泡罩構(gòu)成，泡罩安裝在升氣管頂部，泡罩底緣開有若干齒縫浸入在板上液層中，升氣管頂部應(yīng)高于泡罩齒縫的上沿，以防止液體從中漏下，形成兩相混合的鼓泡區(qū)。組成：升氣管和泡罩泡罩塔板（Bubble-capTray）優(yōu)點(diǎn)：操作穩(wěn)定，升氣管使泡罩塔板低氣速下也不致產(chǎn)生嚴(yán)重的漏液現(xiàn)象，故彈性大。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，塔板壓降大，生產(chǎn)強(qiáng)度低。圓形泡罩條形泡罩泡罩塔演示泡罩塔板（Bubble-capTray）FractionalDistillationOfCrudeOil/fractional-distillation-of-crude-oil.html篩孔塔板（SieveTray）篩孔塔板即篩板出現(xiàn)也較早（1830年），是結(jié)構(gòu)最簡單的一種板型。但由于早期對(duì)其性能認(rèn)識(shí)不足，為易漏液、操作彈性小、難以穩(wěn)定操作等問題所困，使用受到極大限制。1950年后開始對(duì)篩孔塔板進(jìn)行較系統(tǒng)全面的研究，從理論和實(shí)踐上較好地解決了有關(guān)篩板效率，流體力學(xué)性能以及塔板漏液等問題，獲得了成熟的使用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)方法，使之逐漸成為應(yīng)用最廣的塔板類型之一。視頻：篩板塔/v/b/19377036-1042355074.html

/v/b/69343373-2573231394.html浮閥塔板（ValveTray）自1950年代問世后，很快在石油、化工行業(yè)得到推廣，至今仍為應(yīng)用最廣的一種塔板。結(jié)構(gòu)：以泡罩塔板和篩孔塔板為基礎(chǔ)基礎(chǔ)。在塔板上按一定的排列開若干孔，孔的上方安置可以在孔軸線方向上下浮動(dòng)的閥片。閥片可隨上升氣量的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)開啟度。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)能力和操作彈性大，板效率高。綜合性能較優(yōu)異。/Operations/POT_Animation/Valve2.htmlF1型浮閥結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，應(yīng)用最普遍，為定型產(chǎn)品。閥片帶有三條腿，插入閥孔后將各腿底腳外翻90°，用以限制操作時(shí)閥片在板上升起的最大高度；閥片周邊有三塊略向下彎的定距片，以保證閥片的最小開啟高度。F1型浮閥分輕閥和重閥。輕閥塔板漏液稍嚴(yán)重，除真空操作時(shí)選用外，一般均采用重閥。浮閥塔板（ValveTray）JCV浮閥塔板（雙流噴射浮閥塔板JetCo-flowValveTray）結(jié)構(gòu)：閥籠與塔板固定，閥片在閥籠內(nèi)上下浮動(dòng)。將單一鼓泡傳質(zhì)，變?yōu)殡p流傳質(zhì)，一部分為鼓泡、另一部分為噴射湍動(dòng)傳質(zhì)，使塔的分離效率和生產(chǎn)能力都大大提高。該塔板可作為化工過程中的氣液傳質(zhì)、換熱設(shè)備。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、閥片開啟靈活、高效、高通量、壽命長、耐堵塞。JCV浮閥（改進(jìn)型雙流噴射浮閥）普通型JCV浮閥與塔板固定方法2400JCV浮閥塔板1800JCV浮閥塔板JCV浮閥塔板（雙流噴射浮閥塔板JetCo-flowValveTray）/product/jcv.html舌形塔板一種斜噴射型塔板。結(jié)構(gòu)簡單，在塔板上沖出若干按一定排列的舌形孔，舌片向上張角以20°左右為宜。20=ao50R25氣相優(yōu)點(diǎn)：氣液并流避免了返混和液面落差，塔板上液層較低，塔板壓降較小。相同的液氣比下，舌形塔板的液沫夾帶量較小，故可達(dá)較高的生產(chǎn)能力。缺點(diǎn)：張角固定，在氣量較小時(shí)，經(jīng)舌孔噴射的氣速低，塔板漏液嚴(yán)重，操作彈性小。浮舌塔板為使舌形塔板適應(yīng)低負(fù)荷生產(chǎn)，提高操作彈性，研制出了可變氣道截面（類似于浮閥塔板）的浮舌塔板。19R20R1683731o20降液管a斜孔結(jié)構(gòu)b塔板布置受液區(qū)導(dǎo)向孔垂直篩板（VerticalSieveTray）在塔板上開按一定排列的若干大孔(直徑100~200mm)，孔上設(shè)置側(cè)壁開有許多篩孔的泡罩，泡罩底邊留有間隙供液體進(jìn)入罩內(nèi)。垂直篩強(qiáng)化了傳質(zhì)過程；且降低了液沫夾帶量，因此垂直篩板可獲得較高的塔板效率和較大的生產(chǎn)能力。液相塔板泡罩氣相①氣體通道形式很多，如篩板、浮閥、泡罩等，對(duì)塔板性能影響很大。②降液管（液體通道）液體流通通道，多為弓形。③受液盤塔板上接受液體的部分。④溢流堰使塔板上維持一定高度的液層，保證兩相充分接觸。塔板是板式塔的基本構(gòu)件，決定塔的性能。塔板結(jié)構(gòu)共同特性塔板上氣、液兩相接觸狀態(tài)3.2.2塔板的流體力學(xué)性能塔板上理想流動(dòng)情況：液體橫向均勻流過塔板，氣體從氣體通道上升，均勻穿過液層。氣液兩相接觸傳質(zhì)，達(dá)相平衡，分離后，繼續(xù)流動(dòng)。塔板上氣、液兩相接觸狀態(tài)3.2.2塔板的流體力學(xué)性能在有五種接觸狀態(tài)，即：鼓泡狀態(tài)、蜂窩狀態(tài)、泡沫狀態(tài)、噴射狀態(tài)及乳化狀態(tài)。A.泡沫狀態(tài)

將液相拉成液膜展開在氣相內(nèi)，泡沫不斷破裂和生成，以及產(chǎn)生液滴群，泡沫為傳質(zhì)創(chuàng)造了良好條件。B.噴射狀態(tài)

將液相分散高度湍動(dòng)的液滴群，液相由連續(xù)相轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑾?，兩相間傳質(zhì)面為液滴群表面，表面不斷更新，是工業(yè)塔板上另一重要的氣、液接觸狀態(tài)。塔板上氣、液兩相接觸狀態(tài)3.2.2塔板的流體力學(xué)性能傳質(zhì)的非理想流動(dòng)情況：①反向流動(dòng)

液沫夾帶、氣泡夾帶，即：返混現(xiàn)象

后果：使已分離的兩相又混合，板效率降低，能耗增加。塔板上氣、液兩相接觸狀態(tài)3.2.2塔板的流體力學(xué)性能②不均勻流動(dòng)

液面落差（水力坡度）：引起塔板上氣速不均；后果：使氣液接觸不充分，板效率降低。塔壁作用（阻力）：引起塔板上液速不均，中間>近壁；傳質(zhì)的非理想流動(dòng)情況：塔板流速分布實(shí)驗(yàn)塔板上的不正常操作現(xiàn)象漏液：部分液體不是橫向流過塔板后經(jīng)降液管流下，而是從閥孔直接漏下。原因：氣速較??；氣體在板上不均分布也是漏液重要原因。1.漏液（Weeping）3.2.2塔板的流體力學(xué)性能漏液演示漏液線（氣相負(fù)荷下限線）對(duì)F1

型重閥取閥孔動(dòng)能因子F0=5時(shí)的氣體負(fù)荷為操作的下限值：0Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)13.2.2塔板的流體力學(xué)性能漏液量增大，導(dǎo)致塔板上難以維持正常操作所需的液面，無法操作。此漏液為嚴(yán)重漏液，稱相應(yīng)的孔流氣速為漏液點(diǎn)氣速，此時(shí)的氣體負(fù)荷為最小氣體負(fù)荷。塔板上的不正常操作現(xiàn)象3.2.2塔板的流體力學(xué)性能2.液沫夾帶和氣泡夾帶（Entrainment）液沫夾帶：氣體鼓泡通過板上液層時(shí)，將部分液體分散成液滴，而部分液滴被上升氣流帶入上層塔板。由兩部分組成：氣泡夾帶：液體在降液管中停留時(shí)間太短，大量氣泡被液體卷進(jìn)下層塔板。后果：液沫夾帶是液體的返混，氣泡夾帶是氣體的返混，均對(duì)傳質(zhì)不利。嚴(yán)重時(shí)可誘發(fā)液泛，完全破壞塔的正常操作。3.2.2塔板的流體力學(xué)性能過量液沫夾帶線（氣相負(fù)荷上限線）控制液沫夾帶量不大于最大允許值的氣體負(fù)荷上限。此線與橫軸并不完全平行，可見發(fā)生液沫夾帶現(xiàn)象與液相負(fù)荷Ls也有一定關(guān)系，但主要取決于氣體負(fù)荷。0Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)12一般要求：夾帶＜0.1kg液體/kg干氣體。塔板上的不正常操作現(xiàn)象3.2.2塔板的流體力學(xué)性能3.液泛（Dumpingofliquid）如果由于某種原因，使板上液層迅速積累，以致充滿整個(gè)空間，破壞塔的正常操作，稱此現(xiàn)象為液泛。夾帶液泛：板間距過小，操作液量過大，上升氣速過高時(shí)，過量液沫夾帶量使板間充滿氣、液混合物而引發(fā)的液泛。溢流液泛：液體在降液管內(nèi)受阻不能及時(shí)往下流動(dòng)而在板上積累所致。液泛現(xiàn)象演示3.2.2塔板的流體力學(xué)性能0Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)123若操作氣液負(fù)荷超過此線時(shí)，塔內(nèi)將發(fā)生液泛現(xiàn)象，使塔不能正常操作。液泛可分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種情況，所以液泛線與兩相流量密切相關(guān)。液泛線3.2.2塔板的流體力學(xué)性能液相負(fù)荷下限線此線為保證塔板上液體流動(dòng)時(shí)能均勻分布所需的最小液量。也稱氣泡夾帶線，由液體在降液管中所需的最小停留時(shí)間決定液相負(fù)荷上限線0Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)45由上述5條線所包圍的區(qū)域即一定物系在一定的結(jié)構(gòu)尺寸的塔板上的正常操作區(qū)。01245Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)3OP3.2.2塔板的流體力學(xué)性能塔板的負(fù)荷性能圖1.漏液線(氣相負(fù)荷下限線)2.過量液沫夾帶線(氣相負(fù)荷上限線)4.液相負(fù)荷下限線5.液相負(fù)荷上限線3.溢流液泛線012453Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)操作彈性塔板的操作彈性：上、下操作極限點(diǎn)的氣體流量之比。對(duì)一定結(jié)構(gòu)尺寸的塔板，采用不同氣液比時(shí)控制塔的操作彈性與生產(chǎn)能力的因素均可能不同。塔板的設(shè)計(jì)點(diǎn)應(yīng)落在負(fù)荷性能圖的適中位置，使塔具有相當(dāng)?shù)目关?fù)荷波動(dòng)的能力，保證塔的良好穩(wěn)定操作。OP線（高氣液比）：上限a（過量液沫夾帶）下限a’（低液層）OPOP＇OP＂a’ab’bcc’OP’線（較高氣液比）：上限b（溢流液泛）下限b’（漏液）OP’’線（低氣液比）：上限c（氣泡夾帶）下限c’（漏液）操作彈性右圖表明，因降液管流通面積偏小，使液體負(fù)荷成為塔板操作的主要控制因素。液沫夾帶線2和溢流液泛線3將上移，甚至使線3落到正常操作范圍之外。物系一定，負(fù)荷性能圖取決于塔板的結(jié)構(gòu)尺寸。而負(fù)荷性能圖的形狀在一定程度上也反映了塔板結(jié)構(gòu)尺寸的相對(duì)情況。減小降液管面積，液相上限流量Ls下降(線5將左移)；012453Ls

(m3/h)Vs

(m3/h)OPa’a5’2’3’3.2.3板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算③根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確定塔徑、塔盤間距、液流形式及塔盤設(shè)計(jì)；④塔盤水力學(xué)性能校核。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)：按基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供的工藝尺寸進(jìn)行具體布置和安排，即對(duì)塔體、塔板用材的選擇，機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，精餾塔進(jìn)料、回流、采出等物流管線的配管設(shè)計(jì)，以及人孔、扶梯平臺(tái)等輔助配件的設(shè)計(jì)?；A(chǔ)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)：①根據(jù)(精餾)過程嚴(yán)格的分離計(jì)算獲得塔設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；②根據(jù)體系性質(zhì)、氣液流量以及操作條件選擇適宜的塔型；1.實(shí)際塔板數(shù)實(shí)際板數(shù)和板間距，塔高塔徑D，m0.3~0.50.5~0.80.8~1.61.6~2.02.0~2.4>2.4板距HT，mm200~300300~350350~450450~600500~800≥600式中：Z1——最上面一塊塔板距塔頂?shù)母叨?，m；

Z2——最下面一塊塔板距塔底的高度，m。奧康內(nèi)爾（O’connell）關(guān)聯(lián)方法精餾塔：采用相對(duì)揮發(fā)度與液相粘度L乘積來表示全塔效率：3.2.3板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算2.塔徑

設(shè)適宜氣速為u’，當(dāng)體積流量為Vs時(shí)，A’=Vs/u’。求A的關(guān)鍵在于確定流通截面積上的適宜氣速u’。塔板的計(jì)算中，通常是以夾帶液泛發(fā)生的氣速（泛點(diǎn)氣速）作為上限。一般取3.2.3板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算如何計(jì)算uf？uf的計(jì)算液泛氣速：在重力場中懸浮于氣流中的液滴所受的合力為零時(shí)的氣速。當(dāng)u>ut時(shí)，液滴將被氣流帶出。對(duì)直徑為dp

的液滴——索德爾斯和布朗（SoudersandBrown）公式L

、V

——?dú)?、液相的密度，kg/m3；——阻力系數(shù)；

C——?dú)怏w負(fù)荷因子，m/s。C取決于dp和。因氣泡破裂形成的液滴的直徑和阻力系數(shù)都難以確定，故C需由實(shí)驗(yàn)確定。/wiki/Souders%E2%80%93Brown_equation史密斯（Smith,R.B）關(guān)系曲線HThL：液滴沉降高度，HT可根據(jù)塔徑選取，hL

為板上清液層高度，若忽略板上液面落差常壓塔hL=50~100

mm；減壓塔hL=25~30

mm。注意：液相表面張力=210-2N/m若實(shí)際液相表面張力不同，按下式校正u’，A’3.塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鼓泡區(qū)：取決于所需孔數(shù)與排列；溢流區(qū)：與所選溢流裝置類型有關(guān)。上兩區(qū)均需根據(jù)塔板上的流體力學(xué)狀況進(jìn)行專門計(jì)算。進(jìn)口安定區(qū)(分布區(qū))：保證進(jìn)塔板液體的平穩(wěn)均勻分布，也防止氣體竄入降液管。Ws’=50~100mm。出口安定區(qū)(脫氣區(qū))：避免降液管大量氣泡夾帶。Ws=70~100mm。塔板布置rxWs’AfDhwAAh0HTAfAaWslwWd’WdWc邊緣區(qū)：塔板支撐件塔板連接。D<2.5mWC=50mm；D>2.5mWC60mm。3.2.3板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算溢流裝置溢流裝置：由降液管、溢流堰和受液盤組成。降液管：連通塔板間液體的通道，也是供溢流中所夾帶的氣體分離的場所。常見的有弓形、圓形和矩形降液管弓形降液管：有較大容積，能充分利用塔板面積，一般塔徑大于800mm的大塔均采用弓形。降液管的布置確定了液體在塔板上的流徑以及液體的溢流形式。液體在塔板上的流徑越長，氣液接觸時(shí)間就越長，有利于提高塔板效率；但是液面落差也隨之加大，不利于氣體均勻分布，使板效率降低。溢流形式的選擇：根據(jù)塔徑及流體流量等條件全面考慮。D<2.0m單溢流式D>2.0m雙溢流式或階梯流式液體在降液管中的停留時(shí)間為單溢流弓形降液管結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算降液管的寬度Wd和截面積Af計(jì)算塔徑時(shí)已根據(jù)溢流形式確定了堰長與塔徑的比值lw/D。由lw/D查圖可得Wd/D和Af/AT，D和AT已確定，故降液管的寬度Wd和截面積Af也可求得。為降低氣泡夾帶，一般不應(yīng)小于3~5s，對(duì)于高壓塔以及易起泡沫的物系，停留時(shí)間應(yīng)更長些。若計(jì)算出的過短，不滿足要求，則應(yīng)調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，重新計(jì)算。出口溢流堰與進(jìn)口溢流堰出口堰：維持板上液層高度，各種形式的降液管均需設(shè)置。出口堰長lw：弓形降液管的弦長，由液體負(fù)荷及溢流形式?jīng)Q定。單溢流lw=(0.6~0.8)D，雙溢流lw=(0.5~0.7)D。出口堰高h(yuǎn)w：降液管上端高出板面的高度。堰高h(yuǎn)w決定了板上液層的高度hL。對(duì)于平堰：弗朗西斯（Francis）公式液流收縮系數(shù)E出口溢流堰與進(jìn)口溢流堰進(jìn)口堰：保證液體均勻進(jìn)入塔板，也起液封作用。一般僅在較大塔中設(shè)置。進(jìn)口堰高一般與降液管底隙高度h0相等。進(jìn)口堰與降液管間的水平距離w0

≥h0，以保證液體由降液管流出時(shí)不致受到大的阻力。降液管底隙高度及受液盤降液管底隙高度應(yīng)保證溢流液順暢并防止沉淀物堵塞(不可太小)，但也應(yīng)防止氣體進(jìn)入降液管(不可太大)。對(duì)于弓形降液管可按下式計(jì)算式中：uoL——液體通過降液管底端出口處的流速，m/s。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取uoL=0.07~0.25m/s。D<800mm，h0=25~30mm；D>800mm，h0=40mm。最大時(shí)可達(dá)150mm。降液管底隙高度及受液盤受液盤：承接來自降液管的液體。凹形受液盤：用于大塔（D>800mm）。在液體流量低時(shí)仍能形成良好的液封，對(duì)改變液體流向有緩沖作用，且便于液體的側(cè)線抽出，但不適于易聚合及有懸浮固體的情況。凹形受液盤深度一般在50mm以上。浮閥的數(shù)目與排列閥孔直徑：由浮閥的型號(hào)決定。浮閥數(shù)N：由氣體負(fù)荷量Vs決定?？捎上率接?jì)算閥孔氣速u0

可根據(jù)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合的閥孔動(dòng)能因子F0確定式中：Vs

——?dú)怏w流量，m3/s；

u0

——閥孔氣速，m/s；

d0——閥孔直徑。對(duì)F1型浮閥，d0

=39mm。根據(jù)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)F1重型浮閥（約33g），當(dāng)塔板上的浮閥剛?cè)_時(shí)，F(xiàn)0在9~12之間。設(shè)計(jì)時(shí)可在此范圍內(nèi)選擇適宜的F0后計(jì)算u0。浮閥的數(shù)目與排列浮閥在塔板上常按三角形排列，可順排或叉排。液流方向順排tt’叉排等腰三角形叉排可使相鄰的浮閥容易吹開，鼓泡更均勻。通常將同一橫排的閥孔中心距定為75mm，而相鄰兩排間的距離可取65、80、100mm等幾種規(guī)格。浮閥塔板的流體力學(xué)校核

目的：判斷在設(shè)計(jì)工作點(diǎn)(任務(wù)給定的氣、液負(fù)荷量)下初步設(shè)計(jì)出的塔板能否正常操作，塔板壓降是否超過允許值等，從而確認(rèn)塔的工藝尺寸設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性。原因：在計(jì)算確定浮閥塔的塔高Z、塔徑D及塔板結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，有部分設(shè)計(jì)參數(shù)來源于一定范圍內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如HT、lw/D、hL等。塔板壓降的校核氣體通過塔板的壓強(qiáng)降對(duì)塔板的操作性能有著重要影響，通常也是設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定的指標(biāo)之一。塔板的壓降等于干板壓降與液層壓降之和，即3.2.3板式塔設(shè)計(jì)計(jì)算塔板壓降的校核國內(nèi)通用的F1

型浮閥塔板的hd可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：閥全開前閥全開后式中：u0

—閥孔氣速，m/s；

uoc—閥恰好全開時(shí)的閥孔氣速(臨界氣速)，m/s；V、L—分別為塔內(nèi)氣體和液體的密度，kg/m3。由上兩式可得臨界孔速uoc的計(jì)算式以上三式是由閥重34g和閥孔直徑39mm的重型浮閥測定的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)所得。用于其它重量的浮閥時(shí)需進(jìn)行修正。塔板壓降的校核液層阻力hl為：如果算出的板壓降hf值超過規(guī)定的允許值，應(yīng)對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如增大開孔率或降低堰高h(yuǎn)w，以使hf值下降。液沫夾帶的校核正常操作時(shí)的液沫夾帶量為：ev0.1kg液體/kg氣體。尚無ev較準(zhǔn)確的直接計(jì)算式，通常是間接地用泛點(diǎn)率(泛點(diǎn)百分?jǐn)?shù))Fl作為估算ev大小的依據(jù)。泛點(diǎn)率Fl：操作時(shí)的空塔氣速與發(fā)生液泛時(shí)的空塔氣速之比D>0.9m：Fl<80%；D<0.9m：Fl<70%；減壓塔：Fl<75%經(jīng)驗(yàn)公式：Ls,Vs——分別為塔內(nèi)液、氣相流量，m3/