【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 N=362 重新核算孔速和閥孔動(dòng)能因子。 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 59 頁(yè) smNdVu s /4 220139。01 ????? ?? 39。039。01 ???? VuF ? 可見(jiàn)閥孔動(dòng) 能因子變化不大，仍在 8~15 范圍內(nèi)。 塔板開(kāi)孔率＝ %%100 220 ??????? ??TAdN 圖 4 精餾段塔板上浮閥排列示意圖 (2) 提餾段 取閥孔動(dòng)能因子 120?F 則孔速 smFuV/02 121002 ??? ? 每層塔板上的浮閥數(shù)目為： 44 202202 ????? ?? udVN s 個(gè)，約 387 個(gè)。 取無(wú)效寬度 mWc ? ，安定區(qū)寬度 mWs ? 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 59 頁(yè) 計(jì) 算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即： 2 2 22 ( a r c s in )180a xA x R x R R?? ? ? ? ? ? ? 其中 mWDRc ????? ? ? ? ? mWWDxsd ??????? 所以 2222 rc s i (2 mA a ???????? ? 浮閥排列方式：采用等腰三角形叉排；取同一橫排的孔心距 75t? mm ； 則排間距 mNAt aa 39。 ???? 由于塔徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此，排間距應(yīng)比計(jì)算的要小一些，故取為： 6539。 ?t mm 排閥：按 mmt 70? ， mmt 6539。 ? 以等腰三角形叉排方式作圖，如圖 4 共排得閥數(shù) 362 個(gè)。 按 N=362 重新核算孔速和閥孔動(dòng)能因子。 smNdVu s /4 220239。02 ????? ?? 39。039。02 ???? VuF ? 可見(jiàn)閥孔動(dòng)能因子變化不大，仍在 8~15 范圍內(nèi)。 塔板開(kāi)孔率＝ %%100 220 ??????? ??TAdN 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 59 頁(yè) 圖 5 提餾段塔板上浮閥排列示意圖 塔板流動(dòng)性能的校驗(yàn) [7][8] 氣體通過(guò)浮閥塔板壓降的計(jì)算 可根據(jù) p c lh h h h?? ? ? 計(jì)算 （ 1） 精餾段 臨界孔速： smuVc/) ()( 1110??? ? 因?yàn)? smuu c / ?? 所以干板壓降應(yīng)按浮閥全開(kāi)情況計(jì)算 ① 干板壓降 mguh LVc 2120211 ??? ??????? ?? ② 板上 充氣 液層阻力 取 ?? ， mhh LL ???? ? ③ 表面張力造成的阻力 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 共 59 頁(yè) mgdh L 00 260 1010 310 11 ??? ????? ?? ???? 所以 mhhhh Lcp 0 7 7 9 0 2 6 0 3 4 2 6 ??????? ? 則氣體通過(guò)浮閥塔板的壓降 Paghp Lp 0 5 2 4 6 0 4 70 7 7 9 ???????? ? （ 2） 提餾段 臨界孔速： smuVc/) ()( 1220??? ? 因?yàn)? smuu c / ?? 所以干板壓降應(yīng)按浮閥全開(kāi)情況計(jì)算 ① 干板壓降 mguh LVc 2220222 ??? ??????? ?? ② 板上 充氣 液層阻力 取 ?? ， mhh LL ???? ? ③ 表面張力造成的阻力 mgdh L 00 1008 320 22 ??? ????? ?? ???? 所以 mhhhh Lcp 0 8 2 1 0 0 2 3 4 6 9 ??????? ? 則氣體通過(guò)浮閥塔板的壓降 Paghp Lp 8 7 0 6 3 2 5 40 8 2 1 ???????? ? 液沫夾帶量的校核 對(duì)本設(shè)計(jì)，為控制液沫夾帶量 Ve 不過(guò)大，應(yīng)使泛點(diǎn)率 1 ~ ? 。 1F 按下兩式計(jì)算并取其中較大值。 111111100VS S LLVFbV L ZF K C A???? ? ??????% 或 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 共 59 頁(yè) 11111 VSLVFTVF K C A???? ???? ? ?% 對(duì) 苯－氯苯 系統(tǒng)，物性系數(shù) 1K? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： mWDZ dL 4 1 9 ??????? 板上液體流過(guò)面積： 28 8 1 0 1 mAAA fTb ??????? （ 1） 精餾段 因?yàn)?31 / mkgV ?? ， mHT ? 查泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖得： ?FC ① 泛點(diǎn)率： %100 111111 ????bFLsVLVsAKCZLVF ??? ＝ %% ??? ???? ② 泛點(diǎn)率： % % 11111 ????????TFVLVsACVF ??? 所以，取泛點(diǎn)率 % ?F 可見(jiàn)，泛點(diǎn)率 1 ~ ? ，滿足 Ve kg 液體 /kg 氣體的要求，故不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液沫夾。 （ 2） 提餾段 因?yàn)?32 / mkgV ?? ， mHT ? 查泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖得： ?FC ③ 泛點(diǎn)率： %100 222222 ????bFLsVLVsAKCZLVF ??? 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 共 59 頁(yè) ＝ %% ??? ???? ④ 泛點(diǎn)率：% % 22222 ????????TFVLVsACVF ??? 所以，取泛點(diǎn)率 % ?F 可見(jiàn)，泛點(diǎn)率 1 ~ ? ，滿足 Ve kg 液體 /kg 氣體的要求，故不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液沫夾。 降液管液泛校核 為了防止出現(xiàn)液泛，要求控制降液管中清液高度 ()d p L d T wH h h h H h?? ? ? ? ? ? 其中液體流過(guò)降液管及其底隙的阻力： 200 .1 5 3 ( )SdwLh lh?? ? （ 1） 精餾段 ① 單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? mhp ? ② 液體通過(guò)降液管的壓頭損失： mhl Lh w sd ) ()( 220211 ??????? ③ 板上液層高度 1 ? 則 mhhhH dLpd 1 4 8 0 0 9 7 9 7 7 9 ??????? 取 ?? ， ? m mhw ? 則 mhH wT )()( 1 ??????? 所以 11()d T wH H h?? ? ? ,不會(huì)產(chǎn)生液泛。 （ 2） 提餾段 ① 單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? mhp ? 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 27 頁(yè) 共 59 頁(yè) ② 液體通過(guò)降液管的壓頭損失： mhl Lh w sd ) ()( 220222 ??????? ③ 板上液層高度 1 ? 則 mhhhH dLpd 1 6 1 0 9 5 6 8 2 1 ??????? 取 ?? ， ? m mhw ? 則 mhH wT )()( 2 ??????? 所以 22 )( wTd hHH ?? ? ,不會(huì)產(chǎn)生液泛。 嚴(yán)重漏液校 核 取漏液點(diǎn)氣速 39。0u 為閥孔動(dòng)能因子 0 5F? 時(shí)相應(yīng)的值。 (1) 精餾段 smFuV/03 51039。01 ??? ? 穩(wěn)定系數(shù) ~ 39。0101 ???? uuk 故不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重漏液。 (2) 提餾段 smFuV/ 52039。02 ??? ? 穩(wěn)定系數(shù) ~ 39。0202 ???? uuk 故不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重漏液。 塔板負(fù)荷性能圖 [8] 嚴(yán)重漏液線關(guān)系式 對(duì)于 1F 型重閥，依 0F =5 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)， 則： 220 0 0 544S VV d N u d N?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ① 精餾段 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 28 頁(yè) 共 59 頁(yè) smV S / )( 32m i n1 ????? ? ② 提餾段 smV S / )( 32m i n2 ????? ? 物沫夾帶線關(guān)系式 泛點(diǎn)率 1 VS S LLVFbV L ZF K C A???? ? ? ????? 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的物沫夾帶線，按 1F =80% 計(jì)算 (1) 精餾段 % 11 ?? ?????? ss LV 整理得： 2 9 2 1 8 11 ??? ss LV 由上式可知物沫夾帶線為直線。 (2) 提餾段 % 22 ?? ?????? ss LV 整理得： 6 1 6 6 3 22 ??? ss LV 可見(jiàn)也是一條直線。 液相負(fù)荷下限線關(guān)系式 取堰上液層高度 ? m 作為液相 負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該下為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線。 2 / 3m i n3 6 0 0 ( )2 .8 4 ( ) 0 .0 0 61000 SwLE l? ? ? 取 ? ，則 32)68 00(110 sL???? 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 29 頁(yè) 共 59 頁(yè) 所以 smLs /)( 3m in ? 液相負(fù)荷上限線關(guān)系式 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中液體的停留時(shí)間不小于 3～ 5s 。 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間： sL HA s Tf 5~3???? s 以 5?? s 作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則 smHAL Tfs / )( 3m a x ????? 降液管液泛線關(guān)系式 ()T w p L d c l L dH h h h h h h h h h?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1) 由此可確定液泛線，忽略式中 h? 。 因?yàn)? 205 .3 42Vc L uh g??? ? ? ，01 ()2l w wh h h?? 0L w wh h h?? ， 2 53( )SdwLh lh? ? 其中 2336002 .8 4 ()1000 Sow w LhE l? ? ? ， 0 204SVudN?? ?? 將它們代入 (1)，并整理得： 2 2 2220022331 4 3 ( ) ( )2 2 ( )3 3600()2 1000VT w S w SLwSwH h V h Lg d N l hELl????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ① 精餾段 將相關(guān)參數(shù)代入上式 321212122)(100 )( ) 4( sssLLV????????????????? ? 整理得： 化工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 30 頁(yè) 共 59 頁(yè) 32 12 121 sss LLV ??? ② 提餾段 321212122)(100 )( ) 4( sssLLV????????????????? ? 同理可得： 32 12 121 13402 sss LLV ??? 負(fù)荷性能圖 由以上 ~ 作出塔板負(fù)荷性能圖（見(jiàn)圖 6 和 圖 7）。 1. 精餾段 圖6