【正文】 28:561–72.[14] Isherwood W, Smith JR, Aceves S, Berry G, Clark WW, Johnson R, Das D, Goering D, Seifert power systems with advanced storage technologies for Alaskan villages, UCRLID129289. California: University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, 1998.[15] Iqbal MT. Simulation of a small wind fuel cell hybrid system. Renewable Energy 2003。是他們把我從對(duì)機(jī)電一無所知帶到能夠從事機(jī)電行業(yè)，并使我可以把所學(xué)到的知識(shí)和技能，應(yīng)用于實(shí)踐。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。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。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。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。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。 （） （） （）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（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），為液體通過降液管的壓力降（米液柱），為板間距（m），為堰高（m），—，—。（可忽略）當(dāng)閥全開前 （）當(dāng)閥全開后 （）當(dāng)閥剛剛?cè)_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/）。（可忽略）當(dāng)閥全開前 （）當(dāng)閥全開后 （）當(dāng)閥剛剛?cè)_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/）。 和值與LW/D的關(guān)系精餾段：根據(jù)式（）計(jì)算堰長（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算堰上液層高度（m）：m根據(jù)式()計(jì)算堰高：m根據(jù)式（）計(jì)算降液底隙高：m根據(jù)式（）計(jì)算精餾段橫坐標(biāo)值K：根據(jù)式()計(jì)算塔截面積（）：，（）計(jì)算降液管面積（）和降液管寬：m同理根據(jù)式（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）計(jì)算提餾段：堰長（m）：堰上液層高度（m）：堰高（m）：降液底隙高（m）：提餾段橫坐標(biāo)值K：塔截面積（）：降液管面積（）：降液管寬（m）: 閥孔數(shù)計(jì)算液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間（應(yīng)大于5秒）： （）閥孔氣速（m/s）： （）計(jì)算閥孔數(shù)： （）其中，為閥孔氣體的動(dòng)能因子，對(duì)重閥，適宜選擇范圍為9－12，為降液管截面積，為板間距。 　3．為求降液管的寬（Wd）和降液管的面積（Af）,需查圖獲得，此圖的橫坐標(biāo)值為LW/D,用K表示。塔徑計(jì)算需要確定空塔氣速u，空塔氣速由極限空塔氣速（最大空塔氣速）乘以安全系數(shù)得到，計(jì)算空塔氣速需要知道操作物系的負(fù)荷系數(shù)C，C值由表面張力為20dyn/cm的物系負(fù)荷系數(shù)計(jì)算而得，由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得。 計(jì)算結(jié)果：：理論塔板數(shù)NT：11.精餾段理論塔板數(shù)NT（精）：6. 圖解法求塔板數(shù) 計(jì)算實(shí)際塔板數(shù)塔效率： （）精餾段實(shí)際板數(shù)： （）全塔實(shí)際板數(shù)： （）其中，為相對(duì)揮發(fā)度，為回流液平均粘度(), N（精）、N分別為精餾段、全塔的實(shí)際板數(shù)。根據(jù)式（）計(jì)算精餾段摩爾流量L： Kmol/h根據(jù)式（）計(jì)算提餾段摩爾流量： Kmol/h根據(jù)式（）計(jì)算精餾段體積流量：/s根據(jù)式（）計(jì)算提餾段體積流量：/s 計(jì)算塔內(nèi)各段氣體摩爾流量和體積流量 （） （） （） （）其中，、分別為精餾段和提餾段的摩爾流量（kmol/h）、體積流量（），為回流比，、分別為塔頂產(chǎn)品量、進(jìn)料量（kmol/h），、分別為精餾段、提餾段的平均溫度。根據(jù)式（）、（）、（）、（）計(jì)算精餾段氣體平均密度： 根據(jù)式（）、（）、（）、（）、（）計(jì)算，同理可得：提餾段氣體平均密度：全塔氣體平均密度： 粘度的計(jì)算內(nèi)插關(guān)系式： （）混合液體粘度 （）=(d+f)/2 （）=(d+w)/2 （） 各組分的粘度與溫度的關(guān)系（）、（）、（）計(jì)算精餾段平均粘度1： mpas（）、（）、（）計(jì)算，同理可得：全塔平均粘度： mpas 表面張力的計(jì)算內(nèi)插關(guān)系式： （）混合物表面張力： （）各段表面張力： （） （）塔頂與塔釜的表面張力可近似用純物質(zhì)表面張力代替。相對(duì)揮發(fā)度 （）說明：根據(jù)精餾段或全塔的平均溫度，由內(nèi)插法得到各組分的飽和蒸汽壓，即可計(jì)算對(duì)應(yīng)精餾段和全塔的平均相對(duì)揮發(fā)度。為設(shè)計(jì)方便，在本設(shè)計(jì)中粗略以精餾段和提餾段的平均溫度確定兩段的物性數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行體積流量的計(jì)算。例如噴射型塔盤的生產(chǎn)能力一般都比泡罩塔盤、浮閥塔盤為大，且壓力降也低。板式塔強(qiáng)化的具體途徑是改進(jìn)流體動(dòng)力學(xué)因素，以提高設(shè)備的通過能力和改善相間的接觸狀況，同時(shí)又充分利用氣液兩相之間的熱力學(xué)因素，以提高設(shè)備的傳質(zhì)速率與分離效率。（3） 20世紀(jì)60年代至今 從60年代起，開始出現(xiàn)生產(chǎn)裝置的大型化，所以也要求塔設(shè)備向大型化方向發(fā)展。這一階段由于處理量的擴(kuò)大和多方面的要求，泡罩塔已不甚適應(yīng)。（1） 從板式塔的產(chǎn)生到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束 這階段的板式塔主要用來煉油，典型設(shè)備是泡罩塔。（3） 大塔以板式塔造價(jià)較廉。（4） 液氣比波動(dòng)的適應(yīng)性，板式塔優(yōu)于填料塔，故當(dāng)液氣比波動(dòng)較大時(shí)宜用板式塔。（2） 大的液體負(fù)荷，可選用填料塔，若用板式塔時(shí)，宜選用氣液并流的塔型（如噴射型塔盤）或選用板上液流阻力較小的塔型（如篩板和浮閥）。（6） 操作過程中有熱效應(yīng)的系統(tǒng)，用板式塔為宜。板式塔的傳質(zhì)效率較差。如必須用板式塔，宜選用結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜的篩板塔盤、穿流式塔盤或舌形塔盤，以便及時(shí)更換。選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：物料性質(zhì)、操作條件、塔設(shè)備的性能，以及塔設(shè)備的制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和維修等。柵縫一般寬為3～12mm、長為100～150mm，常用縫寬為3～5mm。（5） 操作彈性較小 ～，低于其他板式塔。因而制造容易，安裝維修方便，節(jié)省材料和投資。這種塔盤由于操作范圍窄，一直未能推廣應(yīng)用。屬于穿流式的還有：穿流式波紋篩板塔盤、穿流式雙孔徑篩板塔盤等。當(dāng)舌孔氣速提高到某一定值時(shí)，塔盤上的液體被氣流噴射成滴狀和片狀，從而加大了氣液接觸面積。浮閥能夠隨著氣速的增減在相當(dāng)寬廣的氣速范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)、升降，以保持穩(wěn)定操作。（4） 壓力降小 氣流通過浮閥時(shí)，只有一次收縮、擴(kuò)大及轉(zhuǎn)彎，故干板壓力降比泡罩塔低。（2） 操作彈性大 浮閥可在一定范圍內(nèi)自由升降以適應(yīng)氣量的變化，而氣縫速度幾乎不變，因之能在較寬的流量范圍內(nèi)保持高效率。國外浮閥塔徑，大者可達(dá)10m，塔高可達(dá)80m，板數(shù)有的多達(dá)數(shù)百塊。這一改進(jìn)使浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價(jià)等方面比泡罩塔優(yōu)越。（6） 小孔徑篩板易堵塞，故不宜處理臟的、黏性大的和帶有固體粒子的料液。（2） 生產(chǎn)能力較大。蒸氣自下而上穿過篩孔時(shí)，分散成氣泡，穿過板上液層。工業(yè)塔常用的篩孔孔徑為3～8mm，按正三角形排列，～5。與泡罩塔相比，篩板塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力大（20％～40％），塔板效率高（10％～15％），壓力降低（30％～50％），而且結(jié)構(gòu)簡單，塔盤造價(jià)減少40％左右，安裝、維修都較容易。造成液泛的原因有：板間距太小，降液管面積太小，或是氣液流量太大，超過了設(shè)計(jì)限度。（3） 偏流和傾流 當(dāng)液體流量過大和蒸氣流量過小時(shí)，塔盤上液面落差大，使氣流分布不均，就稱為偏流；情況嚴(yán)重時(shí)，液體從升氣管溢流而下，稱為傾流。泡罩塔如果塔盤設(shè)計(jì)欠妥或操作不當(dāng)，常會(huì)出現(xiàn)以下不正?，F(xiàn)象，從而使塔板效率下降，甚至破壞操作。在處理非腐蝕性物料時(shí)，整個(gè)泡罩塔盤都可用碳鋼制造。③ 液氣比的范圍大。 泡罩塔泡罩塔是歷史悠久的板式塔，長期以來，在蒸餾、吸收等單元操作所使用的塔設(shè)備中，曾占有主要地位，近三十年來由于塔設(shè)備有很大的進(jìn)展，出現(xiàn)了許多性能良好的新塔型，才使泡罩塔的應(yīng)用范圍和在塔設(shè)備中所占的比重有所減少。如拉西環(huán)最初是用瓷做的，以后又出現(xiàn)用鋼、石墨或硬聚氯乙烯塑料等制造；鮑爾環(huán)也有用鋼、鋁或聚丙烯塑料等制造；至于高效的絲網(wǎng)填料，則除了用各種金屬絲網(wǎng)外，還可將尼龍、塑料等編織成網(wǎng)，進(jìn)而制得。此外，這些材料在制造、運(yùn)輸、安裝等方面都各有特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)參閱其他有關(guān)資料，認(rèn)真加以考慮。這是因?yàn)殇摬木哂凶銐虻膹?qiáng)度和塑性，制造性能較好，設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也較成熟。目前正在考慮作塔設(shè)備的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。從塔設(shè)備的化工設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)