【正文】 [π*（ ）2 * 107 /4] = m/s Fo = *（ ）1/2 = 閥孔動(dòng)能因數(shù)Fo 變化不大，仍在9——12范圍內(nèi)。塔板開孔率 = u / uo = / * 100% = %塔板流體力學(xué)驗(yàn)算：⒈氣相通過浮閥塔板的壓強(qiáng)降 可根據(jù)下式計(jì)算塔板壓強(qiáng)降，即 hP = hC + h1 + hσ①干板阻力：由下式計(jì)算，即uoc =（ /ρV） = (） = m/s 因uo uoc ，故按下式計(jì)算干板阻力，即 hC =*ρV *u 2o /（ρL *2 *g） = ** /（*2 *）= m液柱②板上充氣液層阻力：本設(shè)備分離苯和乙苯的混合液，即液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) εo = 。根據(jù)下式知，h1 =εo * hL = * = m液柱③液體表面張力所造成的阻力：此阻力很小，可忽略不計(jì)。因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨葹? hP = + = m液柱則 單板壓降 △PP = hP *ρL *g = * * = Pa⒉淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度，Hd≤φ（HT + hW ） 。Hd 可用下式計(jì)算，即 Hd = hP + hL + hd①與氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萮P ：前已算出 hP = m液柱②液體通過降液管的壓頭損失：因不設(shè)進(jìn)口堰，故按下式計(jì)算，即 hd = *（LS / lW * ho ）2 = *（ / * ）2 = m液柱③板上液層高度：前以選定板上液層高度為 hL = m則 Hd = + + = m 取φ= ，又已選定 HT = m，hW = m。則 φ（HT + hW ）= （ + ）= m可見Hd≤φ（HT + hW ），符合防止淹塔的要求。⒊霧沫夾帶 按下式計(jì)算泛點(diǎn)率，即 泛點(diǎn)率 ={ VS *[ρV/（ρL—ρV）]1/2 + LS ZL }/K CF AT *100%或 泛點(diǎn)率 = VS *[ρV/（ρL—ρV）]1/2 / CF AT *100%板上液體流徑長度 ZL =D—2 Wd = —2* = m 板上液流面積 Ab = AT —2 Af = —2* = m2苯和乙苯正常系統(tǒng)，可按表史密斯關(guān)聯(lián)圖取物性系數(shù)K=，又由《化工原理下冊》圖313查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)CF = ，將以上數(shù)值代入下式得泛點(diǎn)率 ={*[ /（ —）]1/2 + * * }/ [** ] *100% = %又得 泛點(diǎn)率 =*[ /（ — ）]1/2 / [ * ** ] *100% =%根據(jù)上式計(jì)算出的泛點(diǎn)率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足eV （液）/Kg（氣）的要求。塔板負(fù)荷性能計(jì)算：⒈霧沫夾帶線 依下式做出，即 泛點(diǎn)率 ={ VS *[ρV/（ρL—ρV）]1/2 + LS ZL }/K CF AT *100%按泛點(diǎn)率為80%計(jì)算如下：泛點(diǎn)率 ={ VS *[ /（ — ）]1/2 + * LS * }/ [* *] *100% = 80 %整理得VS = — * LS ⑴ 由式⑴知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)LS 值，依式⑴算出相應(yīng)的 VS 值列與下表中。據(jù)此可做出霧沫夾帶線⑴。 LS / （m3/s） VS / （m3/s） ⒉液泛線 聯(lián)立三式，得φ（HT + hW ）= hP + hL + hd = hC + h1 + ho + hL + hd 由上式確定液泛線。忽略式中ho ，將各式帶入上式，得φ（HT + hW ）=*ρV *u 2o /（ρL *2 *g）+（LS / lW ho ）2 +（1+εo）[hW +（）*E（3600 LS / lW ）2/3]因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則HT ，hW ，ho ，lW ，ρV ，ρL ，εo 及φ等均為定值，而u o 與VS 又有如下關(guān)系，即u o = VS /（π* d2o * N /4） 式中閥孔數(shù)N與孔徑d o 亦為定值，因此可將上式簡化成VS 與LS 的如下關(guān)系：VS 2= — LS2 — LS 2/3 ⑵在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè)LS 值，依式⑵ 算出相應(yīng)的VS 值列入下表：LS / （m3/s）VS / （m3/s）根據(jù)表中數(shù)據(jù)做出液泛線⑵。⒊液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于3——5 s 。易下式知液體停留時(shí)間為 θ=3600* Af * HT / Lh = 3——5 s以θ=5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則（LS ）max= Af * HT /5 = * / 5 = m3/s ⑶求出上限液體流量LS 值（常數(shù)）。在VS ——LS 圖上液相負(fù)荷上限線為與氣體流量VS無關(guān)的豎直線⑶ 。⒋漏液線 對于F1型重閥，依式Fo = u o *（ρV ）1/2 = 5計(jì)算，則u o =5/（ρV ）1/2 。又知 VS = （π/4）* d2o * N * u o ， 則得 VS = （π/4）* d2o * N *[5/（ρV ）1/2 ] 以Fo =5 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則（VS ）min = （π/4）* d2o * N * u o =（π/4）* d2o * N *[5/（ρV ）1/2 ] =（π/4）*（ ）2 * 129 *[5/（ ）1/2 ] = m3/s ⑷據(jù)此做出與液體流量無關(guān)的水平漏液線⑷。⒌液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度hOW = m作為 液相負(fù)荷下限條件，依hOW的計(jì)算式計(jì)算出LS的下限值，依次做出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線⑸。 （）*E*[3600 （LS ）min/ lW ]2/3 = 取E=1，則（LS ）min =[（ *1000）/（ *1） ]2/3 *（）= m3/s　　⑸根據(jù)式⑶⑷⑸可分別做出塔板負(fù)荷性能圖上的五條線，如附圖六。由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：①任務(wù)規(guī)定的氣，液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置。②塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。③按照固定的液氣比，由塔板負(fù)荷性能圖查出塔板的氣相負(fù)荷上限（VS ）max= m3/s ，氣相負(fù)荷下限（VS ）min =，所以 操作彈性 = / = 現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表： 項(xiàng)目 精餾段數(shù)值及說明 備注塔徑 D/m板間距HT /m塔板形式單溢流弓形降液管分快式塔板空塔氣速u /（m/s）堰長lW /m堰高h(yuǎn)W/m板上液層高度hL /m降液管底隙高度 ho /m浮閥數(shù) N /個(gè)107等腰三角形叉排閥孔氣速u o /（m/s）閥孔動(dòng)能因數(shù)Fo臨界閥孔氣速u ∞/（m/s）孔心距 t /m指同一橫排的孔心距排間距 t’/m指相鄰二橫排的中心線距離單板壓降△PP /Pa液體在液降管內(nèi)停留時(shí)間θ/s液降管內(nèi)清液層高度Hd /m泛點(diǎn)率%氣相負(fù)荷上限(VS)max/（m3/s）霧沫夾帶控制氣相負(fù)荷下限(VS)min/（m3/s）漏液控制操作彈性參考文獻(xiàn)⒈《化學(xué)工程手冊》編輯委員會：化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，化學(xué)工業(yè)出版社，1979⒉《化學(xué)工程手冊》編輯委員會：氣液傳質(zhì)設(shè)備，化學(xué)工業(yè)出版社，1979⒊ 劉道德 等 編著《化工設(shè)備的選擇與工藝設(shè)計(jì)》中南工業(yè)大學(xué)出版社，199