【正文】 （）當(dāng)閥全開(kāi)后 （）當(dāng)閥剛剛?cè)_(kāi)時(shí)式（）、（）兩式相等，求得的孔速為臨界閥孔氣速（） （）其中，為閥孔氣速（m/s），為精餾段液體密度（Kg/），為精餾段氣體密度（Kg/）。當(dāng)時(shí)，可采用式（）計(jì)算干板阻力當(dāng)時(shí)，可采用式（）計(jì)算干板阻力充氣液層阻力 （）其中，——。壓力降： （Pa） （）閥空氣速 （）其中，No為實(shí)排的閥孔數(shù)。提餾段塔板平均壓力降（m液柱）：提餾段塔板平均壓力降： Pa 流體力學(xué)驗(yàn)算（二） 淹塔（液泛）驗(yàn)算（1）——精餾段判斷是否成立，如不成立，則要發(fā)生液泛當(dāng)量清液層高 （） （）其中，為上升氣體的壓力降（米液柱），為板上液層高（m），為液體通過(guò)降液管的壓力降（米液柱），為板間距（m），為堰高（m），—，—。根據(jù)式（）計(jì)算降液管的壓力降（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算當(dāng)量清液層高（m）：m:不能產(chǎn)生液泛 淹塔（液泛）驗(yàn)算（1）——提餾段判斷是否成立，如不成立，則要發(fā)生液泛當(dāng)量清液層高 （） （）其中，為上升氣體的壓力降（米液柱），為板上液層高（m），為液體通過(guò)降液管的壓力降（米液柱），為板間距（m），為堰高（m），—，—。根據(jù)式（）計(jì)算降液管的壓力降（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算當(dāng)量清液層高（m）：m:不能產(chǎn)生液泛 流體力學(xué)驗(yàn)算（三） 物沫夾帶（1）——精餾段當(dāng)氣體上升時(shí)霧沫夾帶量時(shí)，泛點(diǎn)率應(yīng)小于80％。 （） （） （）其中，為泛點(diǎn)率且應(yīng)小于80％，為降液管寬度（m），為板上液體流徑長(zhǎng)（m），為塔截面積（），為板上液流面積（），為弓形降液管截面積（），D為塔徑（m），為泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)且查圖得，K為物性系數(shù)且查表（正常系統(tǒng)取1）。 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)與密度的關(guān)系根據(jù)式（）計(jì)算液體流徑長(zhǎng)（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算液流面積（）：根據(jù)式（）計(jì)算泛點(diǎn)率： 物沫夾帶（2）——提餾段當(dāng)氣體上升時(shí)霧沫夾帶量時(shí)，泛點(diǎn)率應(yīng)小于80％。 （） （） （）其中，為泛點(diǎn)率且應(yīng)小于80％，為降液管寬度（m），為板上液體流徑長(zhǎng)（m），為塔截面積（），為板上液流面積（），為弓形降液管截面積（），D為塔徑（m），為泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)且查圖得，K為物性系數(shù)且查表（正常系統(tǒng)取1）。根據(jù)式（）計(jì)算液體流徑長(zhǎng)（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算液流面積（）：根據(jù)式（）計(jì)算泛點(diǎn)率：％第六章 負(fù)荷性能圖 確定霧沫夾帶上限線方程霧沫夾帶上限線：此線表示霧沫夾帶量時(shí)的關(guān)系。塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在此線以下，否則因過(guò)多的霧沫夾帶而使板效率嚴(yán)重降低。方程獲取的方法是讓泛點(diǎn)率為最大值即等于80％。 （） （）根據(jù)式（）可得精餾段霧沫夾帶上限線方程為： 同理根據(jù)式（）可得提餾段霧沫夾帶上限線方程為： 確定液泛線方程液泛線表示降液管內(nèi)泡沫層高度達(dá)到最大允許值時(shí)的的關(guān)系式。塔板操作區(qū)應(yīng)在此線以下，否則將可能發(fā)生液泛現(xiàn)象，破壞塔的正常操作。液泛線由下式確定： （）把上式中的物理量代入并整理后可得方程： （）其中，，，、分別為精餾段氣體、液體密度（Kg/m），、分別為氣體、液體的體積流量（），N為閥孔數(shù)，為堰高（m），為堰長(zhǎng)（m）， 為系數(shù)，為降液管底隙高（m），為板間距（m），為充氣系數(shù)，E為液流收縮系數(shù)（常取1）。根據(jù)式（）可得精餾段液泛線方程為： 同理根據(jù)式（）可得提餾段液泛線方程為： 液相負(fù)荷上限線液相負(fù)荷上限線又稱降液管超負(fù)荷線，此線反映對(duì)于液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的起碼要求，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短，則氣泡不能及時(shí)放出而進(jìn)入下層塔板，造成氣相返混，降低塔板效率，塔板適宜操作區(qū)應(yīng)在此線左方。液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間最短不應(yīng)低于5秒鐘，依此列方程得： （） （）根據(jù)式（）可得精餾段液相負(fù)荷上限線方程為：同理根據(jù)式（）可得提餾段液相負(fù)荷上限線方程為： 液相負(fù)荷下限線對(duì)于平堰，一般取堰上液層高 = 作為液相負(fù)荷下限條件, 低于此線，便不能保證板上液流均勻分布，降低氣液接觸效果。 （） （）根據(jù)式（）可得精餾段液相負(fù)荷下限線方程為： 同理根據(jù)式（）可得提餾段液相負(fù)荷下限線方程為： 氣相負(fù)荷下限線氣相負(fù)荷下限線又稱泄漏線，此線表示不發(fā)生嚴(yán)重泄漏現(xiàn)象時(shí)的最低氣體負(fù)荷，塔板適宜操作區(qū)應(yīng)在此線上方，氣體負(fù)荷低于此線，泄漏量將高于10%，此時(shí)塔板效率將降低。對(duì)于型重閥，當(dāng)閥孔動(dòng)能因子為5－6時(shí)泄漏量接近10％，可作為氣相負(fù)荷下限。即寫成的關(guān)系： （）其中，為氣體流量（），為氣體密度（），為閥孔直徑（m），N為閥孔總數(shù)。根據(jù)式（）可得精餾段氣相負(fù)荷下限線方程為：同理根據(jù)式（）可得提餾段氣相負(fù)荷下限線方程為： 塔板負(fù)荷性能圖1．負(fù)荷性能圖必須在五條曲線的方程都求出后方可畫出，而且精餾段和提餾段必須分別畫。2．如果操作點(diǎn)落在負(fù)荷性能圖的五條曲線之外，則設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸有問(wèn)題，塔不能完成生產(chǎn)任務(wù)的要求，需根據(jù)操作點(diǎn)的位置修正塔的結(jié)構(gòu)尺寸。 精餾段負(fù)荷性能圖操作彈性： 提餾段負(fù)荷性能圖操作彈性：第七章 接管壁厚 管徑的計(jì)算管徑的計(jì)算順序是：　　根據(jù)流體的相態(tài)（液體或氣體）在流體經(jīng)驗(yàn)流速中選擇一個(gè)流速，計(jì)算管徑，計(jì)算出的管徑應(yīng)根據(jù)國(guó)家機(jī)械工業(yè)部管徑的部頒標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行園整獲得標(biāo)準(zhǔn)管徑。再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管的管內(nèi)徑計(jì)算實(shí)際流速，檢查此流速是否在經(jīng)驗(yàn)流速范圍內(nèi)，如流速不符合要求，則重新選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑。計(jì)算各接管直徑因各接管處的流體可為氣體或液體，而且流量為體積流量、質(zhì)量流量、摩爾流量，因此應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算。管徑計(jì)算時(shí)可先選定流速，計(jì)算出管徑后，應(yīng)進(jìn)行園整，再由園整后的管徑計(jì)算實(shí)際流速，要求此流速在經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)。液體流速：—3m/s氣體流速：10—30m/s （）其中，d為管徑（m），M為摩爾質(zhì)量，u為流速（m/s），為密度（），、L分別為體積流量、質(zhì)量流量()、摩爾流量()。假設(shè)進(jìn)料管流速為2m/s并根據(jù)式（）計(jì)算進(jìn)料管管徑：m：將圓整后的直徑再代入式（）計(jì)算出實(shí)際進(jìn)料管流速u(m/s)：同理可計(jì)算出：塔頂氣體出口管管徑：：實(shí)際塔頂氣體出口管流速u（m/s）：回流液管徑：：實(shí)際回流液管流速u(m/s)：塔釜出口管管徑：：實(shí)際塔釜出口管液體流速u(m/s)：塔釜蒸氣進(jìn)口管管徑：：實(shí)際塔釜進(jìn)氣管流速u(m/s)： 塔壁厚計(jì)算筒體厚度計(jì)算式： （）其中，為考慮壁厚附加量的圓筒壁厚（mm），P為設(shè)計(jì)壓力（Mpa）～，為圓筒的內(nèi)直徑（mm），為設(shè)計(jì)溫度t下圓筒材料的許用應(yīng)力（Mpa）且由表查得，為焊縫系數(shù)且由表查得，C為壁厚附加量（mm）且，為鋼板的負(fù)偏差（mm），為腐蝕余量（mm），為加工減薄量（mm）。注：1．圓筒材料的許用應(yīng)力可取127Mpa，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)選用的材料和操作條件查得。2．鋼板的負(fù)偏差、腐蝕余量、1mm，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的具體要求選取。根據(jù)式（）計(jì)算壁厚（mm）（應(yīng)圓整）：mm 塔高計(jì)算塔高H （）其中，為塔頂與第一塊板之間的距離且一般取1—，為實(shí)際塔板數(shù)，為人孔數(shù)且5～7塊板設(shè)一人孔，為板間距（m）， 為進(jìn)料板處的板間距且一般取二倍的板間距（m），為塔釜與最下一塊板的距離且一般取1—，—2m。注：1．在塔高計(jì)算時(shí)確定的人孔數(shù)不包括塔頂和塔釜所設(shè)的人孔。2．此處計(jì)算的塔高是塔總高，即從塔的底座至塔頂封頭處的高度。根據(jù)式（）計(jì)算塔高H： m 結(jié) 論 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)常壓浮閥精餾塔，（以下皆為質(zhì)量分率）的正戊烷——正己烷混合液，其中混合液進(jìn)料量為11500kg/h，進(jìn)料溫度為35攝氏度，,再沸器用2atm的水蒸汽作為加熱介質(zhì),、塔板計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、流體力學(xué)計(jì)算、畫負(fù)荷性能圖以及計(jì)算接管壁厚對(duì)浮閥塔展開(kāi)了全方面的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1]GB1501998《鋼制壓力容器》[2]JB473295《鋼制壓力容器－分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[3]：化學(xué)工業(yè)出版社，1990[4]：化學(xué)工業(yè)出版社，1990[5]（上冊(cè)）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社；1999[6]：中國(guó)建筑工業(yè)出版社[7]：機(jī)械工業(yè)出版社[8]：浙江大學(xué)出版社，1987[9]：冶金工出版社，1991[10]：化學(xué)工業(yè)出版社，1991[11] Iqbal MT. 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