【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 14 溢流堰高度 hw 由 hw=hL－ how 選用平直堰， ( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設(shè)計(jì)中一般采用平直形溢流堰板。 ) 堰上層液高度 how 由下列公式⑷計(jì)算，即有 how=E(Lh/lw)(2/3) 并由圖液流收縮系數(shù)計(jì)算 ,則可取用 E= ，則 how= 取板上清液層高度 hL= m 故 hw= 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 由 lw /D= m 查可求得 Af/AT= Wd/D= Af== m2 Wd== m 并依據(jù)下式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即 θ =3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞ 5s 其中 HT即為板間距 ， Lh 即為每小時(shí)的體積流量 驗(yàn)證結(jié)果為降液管設(shè)計(jì)符合要求。 降液管底隙高度 ho h0 = )~(?hw 取 值為 則 h0 =? = 選用凹形受液盤(pán)，深度 h’w=55mm。 塔板布置 ① 塔板的分塊 因?yàn)?D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，塔板可分為 3 塊。 ② 邊緣區(qū)寬度確定 取 Ws=W’s=90mm , Wc=60mm ③ 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算 開(kāi)孔區(qū)面積 Aa 按下面式子計(jì)算 ，則有 Aa=2【 x（ r2－ x2） + ? r2/180sin1（ x/r）】 15 其中 x=D/2－ (Wd＋ Ws) r= D/2－ Wc 并由 Wd/D=， 推出 Wd= 由上面推出 Aa= ④ 篩孔計(jì)算與排列 本實(shí)驗(yàn)研究的物系基本上沒(méi)有腐 蝕性，可選用δ = 3mm碳鋼板，取篩孔直徑 do=5mm 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 t=45 do=15mm 篩孔的數(shù)目 n 為 n=開(kāi)孔率為φ =（ do/t） 2=% 氣體通過(guò)閥孔的氣速為 uo=Vs/Ao=（ Aaφ） = 提餾段 (計(jì)算公式和原理同精餾段 ) 溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D=， 所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)（同精餾段）。各項(xiàng)計(jì)算如下： 1) 堰長(zhǎng) lw 可取 lw== 2) 溢流堰高度 hw 由 hw=hL－ how可選取平直堰，堰上層液高度 how由下列公式計(jì)算，即有 how=E(Lh/lw)(2/3) 并由圖液流收縮系數(shù)計(jì)算圖⑷，則可取用 E= ，則 how= 取板上清液層高度 hL= m 故 hw== m 3) 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 由 Wd/D= m 可求得 Af/AT= Wd/D= Af== m Wd== m 并依據(jù)下式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即 θ =3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞ 5s 16 其中 HT即為板間距 ， Lh 即為每小時(shí)的體積流量 驗(yàn)證結(jié)果為降液管設(shè)計(jì)符合要求。 4）降液管底隙高度 ho ho= Lh/（ 3600lwuo39。） 取 uo39。= 則 ho=3600/(3600) =＞ HwhO==＞ m 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 選用凹形受液盤(pán)，深度 h’w=55mm。 塔板布置 1) 塔板的分塊 因?yàn)?D≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，查表⑷可得，塔板可分為 3塊。 2) 邊緣區(qū)寬度確定 取 Ws=W’s= 90mm , Wc=60mm 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算 開(kāi)孔區(qū)面積 Aa 按式子 512 計(jì)算，則有 Aa=2【 x（ r2－ x2） +∏ r2/180sin1（ x/r）】 其中 x=D/2－ (Wd＋ Ws) r= D/2－ Wc 并由 Wd/D=，推出 Wd= 由上面推出 Aa= 篩孔計(jì)算與排列 本實(shí)驗(yàn)研究的物系基本上沒(méi)有腐蝕性，可選用δ = 3mm碳鋼板，取篩孔直徑 do=5mm 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 t=3 do=15mm 篩孔的數(shù)目 n 為 n=開(kāi)孔率為φ =（ do/t） 2=% 氣體通過(guò)閥孔的氣速為 uo=V’s/Ao=（ ） = 17 第七章、篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 精餾段 塔板的壓降 a 干板的阻力 hc 計(jì)算 干板的阻力 hc 計(jì)算由公式 hc=(uo/co)2（ρ v/ρ l） 并取 do/δ = 5/3= ,可查 史密斯關(guān)聯(lián)圖 得， co= 所以 hc=() 2()= b 氣體通過(guò)液層的阻力 hl 的計(jì)算 氣體通過(guò)液層的阻力 hl 由公式 hl=β hL ua=Vs/（ AT－ Af） =()=Fo=()1/2=(s m1/2) 可查⑸得，得β = 所以 hl=β hL=(+)= m液柱 c 液體表面張力的阻力 hσ 計(jì)算 液體表面張力的阻力 hσ 由公式 hσ =4σ L/（ρ lgdo）計(jì)算 ,則有 hσ =(4103)/()= m液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度 hP，可按下面公式計(jì)算 hP=hc+hl+hσ =++= 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 △ Pp= hPρ lg ==＜ （設(shè)計(jì)允許值） 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，由于塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ev=106/σ L【 ua/(HT－ hf)】 由 hf=== 所以： ev=(106/103) 【 ()】 18 = 液 /kg 氣＜ 液 /kg 氣 可知液沫夾帶量在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。 漏液 對(duì)于篩板塔，漏液點(diǎn)氣速 uo,min 可由公式 Uo,min=【 (+ hLhσ )/ρ L /ρ V】 1/2=實(shí)際孔速為Ｕ ＞ Uo,min 穩(wěn)定系數(shù)為 Ｋ =Uo/Uo,min=＞ 故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度 Hd 應(yīng)服從式子 Hd≤ψ (HT＋ hw) 甲醇與水屬于一般物系，取ψ = ，則 ψ (HT＋ hw)=（ +） = 而 Hd=hp+hL+hd 板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有 hd=(uo’)2=()2= Hd=hp+hL+hd=++= 液柱 則有： Hd≤ψ (HT＋ hw) 于是可知本設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生液泛 提餾段 塔板的壓降 a 干板的阻力 hc 計(jì)算 干板的阻力 hc 計(jì)算由公式 hc=(uo/co)2（ρ v/ρ l） 并取 do/δ = 5/3= ,可 查圖得， co= 所以 h’c= b 氣體通過(guò)液層的阻力 hl 計(jì)算 氣體通過(guò)液層的阻力 hl 由公式 hl=β hL ua=Vs/（ AT－ Af） =Fo== 19 可查圖得β = 所以 hl=β hL= c 液體表面張力的阻力 hσ 計(jì)算 液體表面張力的阻力 hσ 由公式 hσ =σ L/（ρ lgdo）計(jì)算 ,則有 hσ = 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度 hP，可按公式 hP=hc+hl+hσ = 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 △ Pp= hPρ lg = ＜ 計(jì)算結(jié)果在設(shè)計(jì)充值內(nèi) 液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，因塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ev=106/σ L【 ua/(HT－ hf)】 由 hf== 所以 ev=106/103【 ()】 = kg 液 /kg 氣＜ kg 液 /kg 氣 可知液沫夾帶量在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。 漏液 對(duì)于篩板塔，漏液點(diǎn)氣速 uo,min 可由公式 Uo,min=【 (+ hLhσ )/ρ L /ρ V】 1/2=Uo=＞ Uo,min 穩(wěn)定系數(shù)為 K= Uo / Uo,min =＞ 故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度 Hd 應(yīng)服從式子 Hd≤ψ (HT＋ hw) 甲醇與水屬于一般物系，取ψ = 則 ψ (HT＋ hw)=（ +） = 20 而 Hd=hp+hL+hd 板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有 hd=(uo’)2= Hd=hp+hL+hd=++= m液柱 則有： Hd≤ψ (HT＋ hw) 于是可知本設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生液泛。 第八章、塔板負(fù)荷性能圖 精餾段 漏液線 Uo,min=【 (+ hLhσ )/ρ L /ρ V】 1/2 Uo,min=Vs, min/Ao hL= h w +hOW hOW =E(Lh/lw)(2/3) Vs, min = Ao{【 +( hW+E(Lh/lw)(2/3)) hσ 】ρ L /ρ V }1/2 = (+) 1/2 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式計(jì)算出 Vs 值計(jì)算結(jié)果列于下表 Ls m3/s Vs m3/s 液沫夾帶線 ev = 液 /kg 氣為限，求 Vs— Ls 關(guān)系如下： ev=106/σ L【 ua/(HT－ hf)】 ua=Vs/(ATAf)= Vs hf==(hw+ how) hw=