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1、筛板塔的设计筛板塔的设计限于一般孔径的泡沫型操作的筛板塔的设计 筛孔塔板的设计参数筛孔塔板的设计参数 塔板直径D 板间距HT 溢流堰的型式,长度Lw和高度hw降液管的型式,降液管底部与塔板间距 的距离-底缝距离ho液体进出安定区的宽度Ws、Ws,边缘区的宽度Wc筛孔直径do,孔间距t筛孔塔板的设计程序筛孔塔板的设计程序设计基本程序设计基本程序:选择板间距HT和初步确定塔径D 根据初选塔径,对筛板进行具体结构的设计。对所设计的塔板进行水力学校核,必要时对某些结构参数进行调整。、板间距的选择和塔径的初定、板间距的选择和塔径的初定 取取 初步确定塔径。由表10-1 不同塔径的板间距参考表 查筛板塔的
2、泛点 由费尔两相动能参数 和板间距 查泛点关联图10-42得 表面张力为20mN/m的气体负荷因子 计算液泛速度=计算设计气速 计算气体流通面积确定液流型式:由液体流量确定 单溢流型或双溢流型确定 :单溢流型 =0.6-0.8,双溢流型 =0.50.7 查图1040 查得 溢流管面积与塔板总面积比 计算塔板总面积 由 计算塔径 由 圆整根据塔设备系列化规格 塔板结构设计塔板结构设计塔径确定后,根据经验选择确定其余设计参数,初步完成塔板设计。1.选择选择溢流堰型式:通常选择平堰,当堰上液高小于6mm时采用齿形堰 选择选择溢流堰高度 :根据塔的操作压力选择堰高 查表103 取2.选择选择降液管型式
3、:弓形 或 圆形(小型实验);出口不设堰;降液面积与受 液面积相等选择选择受液盘型式:一般选平底受液盘,当 大于 800mm时 选择凹形受液盘 选择选择底缝尺寸:且 2025 mm 3.选择选择安定区:入口 =50100mm ;出口 =(可不设)选择选择边缘区:=2550mm 4.选择选择孔径:鼓泡型操作的筛板塔 d0=3-8mm 喷射型操作的筛板塔do=12-25mm 计算计算开孔率 一般孔间距 塔板的塔板的校核校核对初步设计的筛板必须进行校核,以判断设计工作点是否位于筛板的正常操作范围内,板压降是否超过允许值。否则对设计参数进行修正。最后应对设计的塔板作出负荷性能图。1.板压降的板压降的校
4、核校核计算 板压降板压降hf 允许值(给定)干板压降干板压降-孔流系数,由图1045查得 液层阻力液层阻力 液层冲气系数,由图10-46查 2.液沫夹带的液沫夹带的校核校核计算计算 0.1kg液体液体/kg干气干气 其中液沫夹带分率由图10-47查得 3.溢流液泛条件的溢流液泛条件的校核校核:必须满足以下条件 易起泡0.30.4;不易起泡0.60.7 式中计算降液管中清液层高度式中计算降液管中清液层高度其中取值堰上液高堰上液高液面落差液面落差=0.0476 有时可忽略 降液管阻力降液管阻力 4.液体在降液管中停留时间的液体在降液管中停留时间的校核校核 为避免严重的气泡夹带为避免严重的气泡夹带
5、35秒 5.漏液点的漏液点的校核校核为保证所设计的筛板具有足够的操作弹性为保证所设计的筛板具有足够的操作弹性筛板的稳定系数筛板的稳定系数 1.52.0 其中设计孔速的计算其中设计孔速的计算 漏液点孔速的计算漏液点孔速的计算-干板孔流系干板孔流系数数-漏液点漏液点动动能因子能因子 漏液点干板压降漏液点干板压降 ,查图,查图10-49-塔板上当量清液高度塔板上当量清液高度.负荷性能图负荷性能图(1)液相下限线,液相下限线,线线4 令令 ,由,由 式,式,计算出计算出 =3.3m3/h,在负荷性能图在负荷性能图 =3.3m3/h处作垂线的液处作垂线的液相下限线。相下限线。(2)液相上限线,液相上限线
6、,线线5 取液体在降液管中的停留时间为3秒。由 3-5 秒 算得 =106 m3/h 在负荷性能图 =106m3/h处 作垂线的液相上限线。(3)漏液线,漏液线,线线2漏夜线近似看成直线,由两点确定其位置。第一点第一点:取液相流量为设计负荷,=18.5 m3/h,当当 =18.5 m3/h 时,由图试差求出 解得 ;由由 解解 得 =6.4m/s 由由 得 相应的气相流量 =3200 m3/h得得 第一点第一点 =18.5 m3/h,3200 m3/h第二点第二点:取:取任意液相流量 =100m3/h ,同样方法计算得 气体流量 =4040 m3/h 得第二点 =100m3/h ,气体流量气体
7、流量 =4040 m3/h由以上两点得漏夜线,线2(4)过量液沫夹带线过量液沫夹带线,线线1可以看成直线,两点确定其位置。第一点取设计点的液气比,两相流动参数 =0.014。令令 =0.1kg液体/kg干气 ,求得 =0.125 查图1047的泛泛点百分率94%;由 泛点百分率94%=(由于泛点速度 =1.55 m/s 在计算塔径时已计算出),则 流通气速 可计算出来,得 =9620 m3/h从而有 得 =22.8m3/h 第二点取液气质量流率 ,计算 同样方法计算的 =8430 m3/h =25.8m3/h由以上两点可得液沫夹带线,线1(5)溢流液泛线溢流液泛线,线线3 当降液管内当量清液高
8、度 =()时,将发生溢流液泛。对于一定液体量,堰上液高 、降液管阻力 、液层阻力 与气体流量无关,液面落差可忽略不计,可求出液泛时的干板压降及相应的气体流量。两点确定一条直线第一点:取 =100 m3/h,计算堰上液高 =0.062 m 计算降液管阻力 计算液层阻力 由 =()(是已经计算出的数值),再计算 计算出板压降 再由 计算出干板压降 再由 =0.094 m 计算出相应的孔速 =16.8 m/s 计算出气体流量计算出气体流量气体流量 =8420m3/h第二点:第二点:取取 =200 m3/h 以同样的方法计算 =7060m3/h两点连接成一条直线得溢流液泛两点连接成一条直线得溢流液泛线线3负荷性能图负荷性能图45123