【正文】 g???? 液 柱國(guó)內(nèi)通用的 F1 型浮閥塔板的 hd 可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 閥全開(kāi)前 閥全開(kāi)后 式中： u0 — 閥孔氣速 ， m/s； uoc — 閥恰好全開(kāi)時(shí)的閥孔氣速 (臨界氣速 )， m/s； ?V、 ?L — 分別為塔內(nèi)氣體和液體的密度 ， kg/m3。 1ocVu??由上兩式可得臨界孔速 uoc 的計(jì)算式 以上三式是由閥重 34g 和閥孔直徑 39mm 的重型浮閥測(cè)定的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)所得 。 用于其它重量的浮閥時(shí)需進(jìn)行修正 。 液層阻力 hl 為： 如果算出的板壓降 hf 值超過(guò)規(guī)定的允許值 ， 應(yīng)對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整 ， 如增大開(kāi)孔率 ? 或降低堰高 hw， 以使 hf 值下降 。 ? ?l w o wh h h???液沫夾帶的校核 正常操作時(shí)的液沫夾帶量為： ev ? /kg氣體 。 尚無(wú) ev 較準(zhǔn)確的直接計(jì)算式 ， 通常是間接地用泛點(diǎn)率 (泛點(diǎn)百分?jǐn)?shù) ) Fl 作為估算 ev 大小的依據(jù) 。 泛點(diǎn)率 Fl ：操作時(shí)的空塔氣速與發(fā)生液泛時(shí)的空塔氣速之比 D ： Fl 80%； D： Fl 70%；減壓塔： Fl 75% 1 . 3 6100%Vs s LLVlFbV L ZFK C A???????0 . 7 8VsLVlTFVFA K C?????經(jīng)驗(yàn)公式： Ls , Vs —— 分別為塔內(nèi)液 、 氣相流量 ， m3/s； ?L , ?V —— 分別為塔內(nèi)液 、 氣相密度 ， kg/m3； ZL —— 板上液相流程長(zhǎng)度 ， m。 單溢流： ZL=D 2Wd； Ab —— 板上液流面積 ， m2。 單溢流： Ab=AT 2Af； K —— 物性系數(shù)； CF —— 泛點(diǎn)負(fù)荷因子 。 液沫夾帶的校核 物 系 物性系數(shù) K 無(wú)泡沫 ， 正常系統(tǒng) 氟化物 （ 如 BF 氟里昂 ） 中等發(fā)泡系統(tǒng) （ 如油吸收塔 、 胺及乙二胺再生塔 ） 多泡沫系統(tǒng) （ 如胺及乙二胺吸收塔 ） 嚴(yán)重發(fā)泡系統(tǒng) （ 如甲乙酮裝臵 ） 形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng) （ 如堿再生塔 ） 液沫夾帶的校核 若計(jì)算所得泛點(diǎn)率 Fl 不在上述范圍內(nèi) ， 則可認(rèn)為 ev 超過(guò)了最大允許值 ， 必須調(diào)整有關(guān)參數(shù) ， 如增大板間距 HT、 或增大塔徑 D（ 降低氣速 ） 等 ， 再重新進(jìn)行校核 。 溢流液泛的校核 為避免發(fā)生溢流液泛 ， 則應(yīng)保證降液管中泡沫液層的高度不能超過(guò)上層塔板的出口堰 ， 即必須滿足 dd T wHH H h?? ? ? ?d w ow fH h h h h ?? ? ? ? ? ?? ——泡沫層相對(duì)密度 。 與降液管中泡沫液層高度相當(dāng)?shù)那逡簩? Hd 可由下式計(jì)算 上式中 hw、 how 及 hf 可由前面介紹的公式進(jìn)行計(jì)算 。 液面落差 Δ在 Hd 計(jì)算式中相對(duì)較小 ， 一般可忽略不計(jì) （ 也可根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)式進(jìn)行計(jì)算 ） 。 易起泡物系： ? = ~； 一般物系： ? = ； 不易起泡物系： ? = ~。 溢流液泛的校核 液體經(jīng)過(guò)降液管的阻力損失 h?， 主要由降液管底隙處的局部阻力所造成 ， 可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 220 oLwLhulh?????????220 3 3s oLwLhulh?????????塔板上不設(shè)進(jìn)口堰時(shí) 塔板上設(shè)有進(jìn)口堰時(shí) 式中： Ls —— 液體體積流量 ， m3/s； lw —— 堰長(zhǎng) ， 亦即降液管底隙長(zhǎng)度 ， m； h0—— 降液管底隙高度 ， m； uoL —— 液體通過(guò)降液管底隙時(shí)的流速 ， m/s。 負(fù)荷性能圖及操作彈性 1） 負(fù)荷性能圖 ? 為一定任務(wù)設(shè)計(jì)的塔板 ， 在一定氣 、 液相負(fù)荷范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)良好的氣 、 液流動(dòng)與接觸狀態(tài) ， 有高的板效率 。 ? 當(dāng)氣 、 液相負(fù)荷超出此范圍 ， 不僅塔板的分離效率大大降低 ， 甚至塔的穩(wěn)定操作也將難以維持 。 ? 有必要對(duì)已設(shè)計(jì)的塔確定出其氣 、 液相操作范圍 。 0 1 2 3 4 5 正常操作范圍 Ls (m3/h) V s (m3 /h) 1. 漏液線 (氣相負(fù)荷下限線 ) 2. 過(guò)量液沫夾帶線 (氣相負(fù)荷上限線 ) 3. 液相負(fù)荷下限線 4. 液相負(fù)荷上限線 5. 溢流液泛線 （ 1）漏液線（氣相負(fù)荷下限線） 操作時(shí)防止塔板發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象所允許的最小氣體負(fù)荷 。塔板漏液與閥孔氣速直接相關(guān) ， 故可用其大小作為判據(jù) 。 005VVFu????22 00054 4s VdNV d N u ???? ? ?式中 ， d0、 N、 ?V 均為已知數(shù) ， 故由此式求出的氣體負(fù)荷 Vs 的下限在負(fù)荷性能圖 （ VsLs圖 ） 中為一水平線 。 0 Ls (m3/h) V s (m3 /h) 對(duì) F1 型重閥取閥孔動(dòng)能因子 F0=5 時(shí)的氣體負(fù)荷為操作的下限值： 1 （ 2）過(guò)量液沫夾帶線（氣相負(fù)荷上限線） 控制液沫夾帶量 ev 不大于最大允許值的氣體負(fù)荷上限 。 將與 ev=（ kg液體 /kg氣體 ） 相對(duì)應(yīng)的泛點(diǎn)率 Fl（ 如 D 的大塔 ， 取 Fl = 70%） 代入下式后所得的 VsLs 關(guān)系式作圖而得 。 此線與橫軸并不完全平行 ，可見(jiàn)發(fā)生液沫夾帶現(xiàn)象與液相負(fù)荷 Ls 也有一定關(guān)系 ， 但主要取決于氣體負(fù)荷 。 1 . 3 6100%Vs s LLVlFbV L ZFK C A???????0 Ls (m3/h) V s (m3 /h) 1 2 （ 3）液相負(fù)荷下限線 此線為保證塔板上液體流動(dòng)時(shí)能均勻分布所需的最小液量 。 對(duì)平頂直堰 ， 取 how = 6 mm 作為液相負(fù)荷下限的標(biāo)準(zhǔn) 。 2 32 . 8 40 . 0 0 61000sowwLhEl????????TfsHAL??也稱氣泡夾帶線 ， 由液體在降液管中所需的最小停留時(shí)間決定 E, lw 已知 ， 為一垂直線 。 （ 4） 液相負(fù)荷上限線 不易起泡的物系： 3s， 易起泡物系： 5s。 為一垂直線 。 0 Ls (m3/h) V s (m3 /h) 3 4 由上述 5 條線所包圍的區(qū)域即一定物系在一定的結(jié)構(gòu)尺寸的塔板上的正常操作區(qū) 。 在此區(qū)域內(nèi) ， 氣 、 液兩相流率的變化對(duì)塔板效率的影響不大 。 0 1 2 3 4 Ls (m3/h) V s (m3 /h) （ 5）溢流液泛線 降液管中泡沫層高度達(dá)最大允許值時(shí)的氣量與液量的關(guān)系 dd T wHH H h?? ? ? ?d w ow fH h h h h ?? ? ? ? ? ?塔板的設(shè)計(jì)點(diǎn)及操作點(diǎn)都必須在正常操作區(qū)內(nèi) ， 才能獲得較高的塔板效率 。 對(duì)于一定氣液比的操作過(guò)程 ， Vs/Ls 為一定值 ， 故塔板的操作線在圖上為以 Vs/Ls 為斜率過(guò)原點(diǎn) o 的直線 。 5 0 1 2 3 4 5 Ls (m3/h) V s (m3 /h) （ 6）操作彈性 塔板的操作彈性：上 、 下操作極限點(diǎn)的氣體流量之比 。 對(duì)一定結(jié)構(gòu)尺寸的塔板 ， 采用不同氣液比時(shí)控制塔的操作彈性與生產(chǎn)能力的因素均可能不同 。 塔板的設(shè)計(jì)點(diǎn)應(yīng)落在負(fù)荷性能圖的適中位臵 ， 使塔具有相當(dāng)?shù)目关?fù)荷波動(dòng)的能力 ， 保證塔的良好穩(wěn)定操作 。 OP 線 （ 高氣液比 ） ： 上限 a（ 過(guò)量液沫夾帶 ） 下限 a’（ 低液層 ） a’ a b’ b c c’ OP’ 線 （ 較高氣液比 ） ： 上限 b（ 溢流液泛 ） 下限 b’（ 漏液 ） OP’’ 線 （ 低氣液比 ） ： 上限 c（ 氣泡夾帶 ） 下限 c’（ 漏液 ） 操作彈性 右圖表明 ， 因降液管流通面積偏小 ， 使液體負(fù)荷成為塔板操作的主要控制因素 。 液沫夾帶線 2 和溢流液泛線 5 將上移 ， 甚至使線 5 落到正常操作范圍之外 。 物系一定 ， 負(fù)荷性能圖取決于塔板的結(jié)構(gòu)尺寸 。 而負(fù)荷性能圖的形狀在一定程度上也反映了塔板結(jié)構(gòu)尺寸的相對(duì)情況 。 減小降液管面積 ， 液相上限流量 Ls 下降 (線 4 將左移 )； 塔板的負(fù)荷性能圖可清楚地表示塔板的允許的氣 、 液相負(fù)荷范圍及塔板操作彈性的大小 ， 對(duì)塔板的改造和設(shè)計(jì)以及塔的操作均有一定的指導(dǎo)意義 。 0 1 2 3 4 5 Ls (m3/h) V s (m3 /h) a’ a 4’ 2’ 5’ 計(jì)算示例