浮阀塔塔板尺寸

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1、塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先求出空塔气速u，而u=(安全系数)umax umax=CL-VV式中C可由史密斯关联图查出，其横坐标的数值为 LhVh(LV)0.5=0.01036002.653600(611.923.35)0.5=0.051取板间距HT=0.45m，取取板上液层高度hL=0.05m，则HT-hL=0.5-0.05=0.45m查得C20=0.1C=C20(L20)0.2=0.1(13.6320)0.2=0.093umax= CL-VV=0.093611.92-3.353.35=1.25m/s取安全系数为0.7，则空塔气速为u=0.7umax=0.88 m/s塔径D=4V

2、su=42.653.140.88=1.96m按标准塔径圆整为D=2m，则塔截面积 AT=4D2=3.14m2实际空塔气速 u=2.65/3.14=0.84m/s(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。 堰长 lW：取堰长lW=0.66D，即lW=0.662=1.32m出口堰高hW：hW=hL-hOW采用平直堰，近似取E=1，堰上液层高度hOW=2.841000E(LhlW)23=2.8410001(0.009536001.32)23=0.025mhW=hL-hOW=0.05-0.025=0.025m弓形降液管宽度Wd和面积Af，由图弓形降液管的宽度与面积查得：Af AT=0.072，

3、WdD=0.124Af= 0.072AT=0.0723.14=0.23m2Wd=0.124D=0.1242=0.25m液体在降液管中停留时间，即=3600HTAfLh=HTAfLs=0.230.50.0095=12.11s5s，故降液管尺寸可用。降液管底隙高度h0：h0=Lh3600lWu0=LslWu0取降液管底隙处液体流速u0=0.13m/s，则 h0=0.00951.320.13=0.055m(3)塔板布置及浮阀数目与排列 取阀孔动能因子F0=10 u0=F0V=103.06=5.71m/s 每层塔板上的浮阀数 取阀孔直径d0=0.039m N=Vs4u0d02=2.673.1445.7

4、1(0.039)2=392 取边缘区宽度Wc=0.06m，破沫区宽度Ws=0.10m，计算塔板上的鼓泡区面积 Aa=2xR2-x2+180R2arcsinxR R=D2-Wc=0.94m x=D2-(Wd+Ws)=0.65m Aa=20.65(0.94)2-(0.65)2+180(0.94)2arcsin0.650.94=2.23m2浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的孔心距t=0.075m，估算排间距t，即t=AaNt=2.233920.075=0.076m考虑到塔的直径较大，必须采用分块式踏板，而各分块板的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用76mm，而应小于此值

5、，故取t=65mm按t=75mm，t=65mm以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数366个。按N=366重新核算孔速及阀孔动能因数：u0=Vs4Nd02=2.673.144366(0.039)2=6.11m/sF0=u0V=6.113.06=10.69阀孔动能因数F0变化不大，仍在912范围内塔板开孔率=uu0=0.856.11100%=13.91%塔板流体力学验算(1) 气相通过浮阀塔板的压强降hp=hc+hl+h 干板阻力u0c=1.82573.1V=1.82573.13.06=5.69m/s因u0u0c，故hc=5.34Vu022Lg=5.343.06(6.11)22613.69.81=0

6、.051m液住 板上充气液层阻力：本设备分离正戊烷和正己烷的混合液，即液相为碳氢化合物，可可取充气系数0=0.5hl=0hL=0.50.05=0.025m液住 液体表面张力所造成的阻力：此阻力很小，可忽略不记。因此，与气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液住高度为hp=hc+hl+h=0.051+0.025+0=0.076m液住单板压降PP=hPLg=0.076613.69.81=457.48Pa(2) 淹塔 为了防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清液层高度，Hd(HT+hW)Hd=hp+hL+hd 与气体通过塔板的压强降所相当的液住高度hp=0.076m液住 液体通过降液管的压头损失：因不

7、设进口堰，即m液住 板上液层高度：hL=0.05mHd=hp+hL+hd=0.076+0.05+0.0026=0.13m取=0.5，则(HT+hW)=0.5(0.5+0.025)=0.26m可见Hd(HT+hW)，符合防止淹塔的要求。(3) 雾沫夹带泛点率=VsVL-V+1.36ZLLsKCFAb100%泛点率=VsVL-V0.78KCFAT100%板上液体流径长度 ZL=D-2Wd=2-20.25=1.5板上液流面积 Ab=AT-2Af=3.14-20.23=2.68正戊烷和正己烷为正常系统，取物性系数K=1.0，查得泛点负荷系数CF=0.13泛点率=2.653.35611.92-3.35+

8、1.360.0101.510.132.68100%=62.29%泛点率=2.653.35611.92-3.350.7810.133.14100%=61.75%计算出的泛点率都小于80%，故可知雾沫夹带量能够满足eV0.1kg(液)/kg(气)的要求塔板负荷性能图(1) 雾沫夹带线 按泛点率为80%计算泛点率=VsVL-V+1.36ZLLsKCFAb=Vs3.35611.92-3.35+1.36Ls1.510.132.68=80%整理得Vs=3.78-27.57Ls雾沫夹带线为直线，则在操作范围内任取两个Ls值，算出相应的Vs值，作出雾沫夹带线Ls/(m3/s)0.0020.010Vs/(m3/

9、s)3.733.50（2）液泛线 (HT+hW)= hp+hL+hd=hc+hl+h+hL+hd忽略式中h，得(HT+hW)= 5.34Vu022Lg+(1+0)hW+2.841000E(3600LslW)23u0=Vs4Nd02=Vs0.44简化得Vs2=28.83-3390Ls2-107.79Ls23在在操作范围内任取若干个Ls值，算出相应的Vs值，作出液泛线Ls/(m3/s)0.0010.0050.0090.013Vs/(m3/s)5.275.064.894.72(3)液相负荷上限线 液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于35s =3600HTAfLh 以=5s作为液体在降液管中停留时间的下线，则 (Ls)max=HTAf5=0.230.55=0.023m2/s(4) 漏液线 对于F1型重阀，依F0=u0V=5计算，则u0=5VN=Vs4u0d02Vs=4d02Nu0=4d02N5V以F0=5作为规定气体最小负荷的标准，则