【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 另假設(shè)閥孔動(dòng)能因數(shù)為12，采用與上面相同的步驟，可得適宜閥孔氣速，閥孔總面積，開(kāi)孔率，處于經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)。③由適宜閥孔氣速求得開(kāi)孔率適宜的閥孔氣速應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥谂R界閥孔氣速。所謂臨界閥孔氣速就是使閥剛剛?cè)_(kāi)時(shí)的閥孔氣速。對(duì)于F1重閥，臨界閥孔氣速為同樣以塔頂?shù)谝粔K板為例，可得臨界閥孔氣速為，則閥孔總面積為，進(jìn)一步可得開(kāi)孔率為。由上面的分析，可初步選定塔頂?shù)谝粔K塔板的開(kāi)孔率為，此時(shí)，閥孔氣速。塔板布置（1）區(qū)域的劃分初步選定了塔板的結(jié)構(gòu)參數(shù)之后，便可以進(jìn)一步作出塔板的布置圖。塔板的兩側(cè)是降液管區(qū)和受液盤(pán)區(qū)，其寬度相等；中央為鼓泡區(qū)，從進(jìn)口堰到離它最近的一排浮閥之間為液體分布區(qū)，其寬度為，一般在80110mm之間；從出口堰到鼓泡區(qū)之間的區(qū)域?yàn)槠颇瓍^(qū)，其寬度為，一般與相等；塔壁由于安裝有支撐圈，所以要求塔壁與離它最近的閥孔中心線(xiàn)有一定的距離，為，對(duì)分塊式塔板，一般。如果有幾排浮閥離塔壁過(guò)遠(yuǎn)，以致會(huì)造成液體走短路，則可適當(dāng)設(shè)置擋板。塔板各區(qū)域的初步排布情況如圖7。圖7 塔板各區(qū)域的分布情況（2）浮閥數(shù)的確定由浮閥的開(kāi)孔率及閥孔氣速，可得浮閥總數(shù)圓整為152。對(duì)浮閥塔板，塔板上的有效面積為其中，； 。代入，得塔板有效面積取等腰三角形的底邊長(zhǎng)，則可得排間距（等腰三角形的高）為可進(jìn)一步求得與液流垂直方向的浮閥排數(shù)由上述數(shù)據(jù)，可在方格紙上繪制塔板布置草圖，從而確定塔板上的實(shí)際閥孔總數(shù)。典型塔板的設(shè)計(jì)（1）塔頂?shù)诙K板①塔頂?shù)诙K板的基本物性計(jì)算塔頂?shù)诙K板和塔頂?shù)谝粔K板的相對(duì)揮發(fā)度近似相等，即，塔頂?shù)谝粔K板的氣相組成，由，可得塔頂?shù)诙K板的液相組成為，又由精餾段操作線(xiàn)方程，可得塔頂?shù)诙K板氣相組成。故第二塊塔板的氣相平均摩爾質(zhì)量，塔頂?shù)诙K板的液相組成為。塔頂?shù)诙K板的壓力為，由Txy相圖可讀得塔頂?shù)诙K板的溫度近似為84℃，故塔頂氣相的平均密度為，塔頂?shù)诙K板的氣相流量為。②開(kāi)孔率a、直接選取開(kāi)孔率的經(jīng)驗(yàn)值選取開(kāi)孔率為，則閥孔總面積為，閥孔氣速為。b、由適宜閥孔氣速求得開(kāi)孔率塔頂?shù)诙K板的臨界閥孔氣速為，即，則閥孔總面積為，開(kāi)孔率為。c、由閥孔動(dòng)能因數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值推算開(kāi)孔率首先假定塔頂?shù)诙K板的閥孔動(dòng)能因數(shù)為，閥孔的總面積為，開(kāi)孔率，大于15%，不合理?？闪砣￠y孔動(dòng)能因數(shù)為，采用與上述同樣的方法，可得閥孔氣速為，閥孔總面積，開(kāi)孔率。③塔板布置a、區(qū)域的劃分破沫區(qū)、液體分布區(qū)及邊緣區(qū)的尺寸與塔頂?shù)谝粔K塔板的選取相同。b、浮閥數(shù)的確定由浮閥的開(kāi)孔率及閥孔氣速，可得浮閥總數(shù)圓整為239。對(duì)浮閥塔板，塔板上的有效面積為其中，； 。代入，得塔板有效面積取等腰三角形的底邊長(zhǎng)，則可得排間距（等腰三角形的高）為可進(jìn)一步求得與液流垂直方向的浮閥排數(shù)由上述數(shù)據(jù)，可在方格紙上繪制塔板布置草圖，從而確定塔板上的實(shí)際閥孔總數(shù)。（2）塔底最后一塊板①塔底最后一塊板的基本物性計(jì)算塔底最后一塊板的氣液相組成均為：。塔底氣相平均摩爾質(zhì)量，塔底最后一塊板的液相平均摩爾質(zhì)量。塔底最后一塊板的壓力為，溫度為120℃，可得塔底最后一塊板的氣相密度為，塔底最后一塊板的氣相體積流量為。②開(kāi)孔率a、直接選取開(kāi)孔率的經(jīng)驗(yàn)值選取開(kāi)孔率為，則閥孔總面積為，閥孔氣速為。b、由適宜閥孔氣速求得開(kāi)孔率塔頂?shù)诙K板的臨界閥孔氣速為，即，則閥孔總面積為，開(kāi)孔率為。c、由閥孔動(dòng)能因數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值推算開(kāi)孔率首先假定塔頂?shù)诙K板的閥孔動(dòng)能因數(shù)為，閥孔的總面積為，開(kāi)孔率，大于15%，不合理?？闪砣￠y孔動(dòng)能因數(shù)為，采用與上述同樣的方法，可得閥孔氣速為，閥孔總面積，開(kāi)孔率。③塔板布置a、區(qū)域的劃分破沫區(qū)、液體分布區(qū)及邊緣區(qū)的尺寸與塔頂?shù)谝粔K塔板的選取相同。b、浮閥數(shù)的確定%，可得浮閥總數(shù)圓整為224。對(duì)浮閥塔板，塔板上的有效面積為其中，； 。代入，得塔板有效面積取等腰三角形的底邊長(zhǎng)，則可得排間距（等腰三角形的高）為可進(jìn)一步求得與液流垂直方向的浮閥排數(shù)由上述數(shù)據(jù)，可在方格紙上繪制塔板布置草圖，從而確定塔板上的實(shí)際閥孔總數(shù)。（3）典型塔板浮閥排布結(jié)果由圖可知塔頂?shù)诙K板排得的實(shí)際板數(shù)為232，實(shí)際閥孔總面積，實(shí)際開(kāi)孔率為，實(shí)際閥孔氣速，實(shí)際閥孔動(dòng)能因數(shù)。塔底最后一塊板的實(shí)際板數(shù)為218，實(shí)際閥孔總面積，實(shí)際開(kāi)孔率為，實(shí)際閥孔氣速，實(shí)際閥孔動(dòng)能因數(shù)。塔頂?shù)诙K板及塔底最后一塊板的設(shè)計(jì)結(jié)果基本滿(mǎn)足要求。四、浮閥塔典型塔板流體力學(xué)計(jì)算塔頂?shù)诙K板（1）基本物性由前面的計(jì)算結(jié)果知：塔頂?shù)诙K板的氣相密度為，液相密度近似與塔頂?shù)谝粔K板密度相同，即，液相體積流量為，氣相體積流量為，液相表面張力為，查表可得塔頂?shù)诙K板條件下，苯的氣相粘度為，甲苯的粘度為，氣相粘度為。（2）塔板壓力降塔板壓力降可認(rèn)為由三部分組成，即為氣流通過(guò)干塔板的壓力降、通過(guò)液層的壓力降及客服液相表面張力的壓力降三者之和：a、干板壓力降氣流通過(guò)干塔板的阻力在浮閥全開(kāi)前、后是不相同的，閥全開(kāi)前，阻力主要是由閥重引起，而全開(kāi)后，阻力則隨氣流通過(guò)閥孔的速度的平方而變化。33gF1重閥，全開(kāi)前的干板壓降為：全開(kāi)后的干板壓降為b、液層壓力降氣體通過(guò)液層的壓力降應(yīng)等于液層的靜壓，若忽略板上的液面落差，則其中，為充氣系數(shù)，；為出口堰高，m；為堰上液頭高，m。對(duì)于平口堰 其中，為液相體積流率，；E為液流收縮系數(shù)。液流收縮系數(shù)是考慮到塔壁對(duì)堰附近的液流所起的收縮作用，可由圖216液流收縮系數(shù)圖查取，圖中的橫坐標(biāo)為，由圖可讀得液流收縮系數(shù)為，可進(jìn)一步求得堰上液頭高又已知出口堰高，取，可得液層壓力降c、克服表面張力的壓力降克服表面張力的壓力降為，很小，一般可忽略。（3）霧沫夾帶量①上升氣流的霧沫夾帶量與板間距、液層厚度、氣速、液相物性和塔板結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般工業(yè)上正常操作的霧沫夾帶量長(zhǎng)控制在Kg霧沫/Kg氣體，對(duì)浮閥塔板常用阿列克山德羅夫經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算霧沫夾帶量：其中，為霧沫夾帶量，Kg霧沫/Kg氣體；為塔的有效鼓泡面積與塔全截面積之比，即；系數(shù)，對(duì)浮閥塔，當(dāng)氣速接近泛點(diǎn)氣速時(shí)取高值，速度較小時(shí)取低值；為板上液層高度，mm；又有 其中，為液相表面張力，dyne/cm；為氣相粘度，；，為常數(shù)，查表得，；代入數(shù)據(jù)，可得，取，從而可得②核算泛點(diǎn)率所謂泛點(diǎn)，是廣義地指塔內(nèi)液面泛濫（包括過(guò)量霧沫夾帶）而導(dǎo)致的塔效率劇降的操作點(diǎn)。泛點(diǎn)率是一種統(tǒng)計(jì)的關(guān)聯(lián)值，它的意義是設(shè)計(jì)負(fù)荷與泛點(diǎn)負(fù)荷之比，以百分率表示。浮閥塔的泛點(diǎn)率可由下面的式子求?。浩渲校瑸榉狐c(diǎn)率，%；為氣相負(fù)荷因數(shù)，；為泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)，可通過(guò)查圖217浮閥塔板泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖求得，由，可查得；為系統(tǒng)因數(shù)；為液相流程長(zhǎng)，對(duì)單流式，m；為液流面積，對(duì)單流式。將數(shù)據(jù)代入，可分別求得，，故泛點(diǎn)率應(yīng)取兩者中的較大值，即，小于80%82%。（4）降液管內(nèi)液面高度降液管內(nèi)液層高度超過(guò)一定值以后，就可能因液體所攜帶的泡沫充滿(mǎn)整個(gè)降液管而發(fā)生“淹塔”（即降液管液泛），使塔的正常操作被破壞。降液管內(nèi)液面高度 為塔板上的液面落差，浮閥塔很小，一般可忽略；為液層流過(guò)降液管時(shí)的阻力損失，m液柱，由兩部分組成，；其中，從而可得故。從而。為防止淹塔，應(yīng)使，取，可得，故不會(huì)發(fā)生淹塔。（5）漏液塔板上液體的泄漏量隨閥重、氣相密度、閥孔氣速、閥的開(kāi)度的增加而減少，而隨液層厚度的增加而增加，其中閥重及閥孔氣速的影響最為顯著。對(duì)F1重閥，其泄露點(diǎn)的閥孔動(dòng)能因數(shù)可通過(guò)下式計(jì)算：其中，代入數(shù)據(jù)，可得，不會(huì)發(fā)生泄露。（6）液體再降液管內(nèi)的停