【正文】 取其傳熱系數(shù)為： ? ? ? ?ChmkJCmWK ???????? 232 /且可知 Ct ????? 由表 4可得： hkJQ S / 6??? 換熱面積： 38 236 107 4 ??? ????? tQA S 查取有關(guān)數(shù)據(jù)如下 表 ： 公稱直徑/mm 管程數(shù) 管數(shù) 管長(zhǎng) /mm 換熱面積/m2 500 2 256 2021 39 第 6章 篩板塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算數(shù)據(jù) 精餾段 提餾段 各段平均壓強(qiáng) Pm kPa 各段 平均溫度 Tm OC 平均流量 氣相 Vs m3/s 液相 Ls m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 14 10 板間距 HT m 塔高 H m 塔徑 D m 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流形 溢流裝置 溢流管形式 弓形 堰長(zhǎng) lw m 堰高 hw m 降液管 寬度 Wd m 管底與受液盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 dO mm 5 5 孔中心距 t mm 15 15 40 代號(hào)V 0102緩存罐 LSC W SPG 0104800 8F I C03E 00102TI03PI01PI0101TIT 0101F I C02E 0103F I C01PL010138201F I C02PI C01LI CLS01052206PL 010338 2PL0102382LI C01V 0102V 0101V 0103 V 0104CWRLsPLV 0101緩存罐P 0101 A原料泵T 0101精餾塔P 0102 B回流泵回流泵A0102P V 0103廢水罐 儲(chǔ)存罐0104V名稱放空PATLFLsCWsCWRPL壓強(qiáng)取樣點(diǎn)溫度物位流量低壓蒸汽冷卻水（進(jìn)）冷卻水（出）截止閥調(diào)節(jié)閥變送法甲醇和水混合液序號(hào) 名稱 個(gè)數(shù)111111111110102 BPP 0102 A0101P A0101TE0103換熱器E0103E0102換熱器E0102E0101再沸器E01010104V0103V0102V0101V回流泵回流泵進(jìn)料泵精餾塔換熱器換熱器再沸器儲(chǔ)存罐廢水罐回流罐緩存罐許昌學(xué)院甲醇水篩板塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖班級(jí) 化工2班2021年5月23日 比例設(shè)計(jì)指導(dǎo)學(xué)號(hào)第1張 共2張楊鵬飛07090700205孫國(guó)富E 0101 附圖 1 41 /23 重量件數(shù)比例審核描圖制圖河南新鄉(xiāng)符號(hào) 單位 名稱 尺寸堰長(zhǎng)篩孔間距鼓泡區(qū)寬度的1/2鼓泡區(qū)半徑塔徑安定區(qū)寬度無(wú)效區(qū)寬度弓型降液管寬度板間距降液管中清液層進(jìn)口堰高進(jìn)口堰與降液管間的高度水平距離降液管底隙高度堰上液層高度出口堰高楊鵬飛 附圖 2 42 參考文獻(xiàn) [1]唐倫成 .化工原理課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明課程 [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社 .2021 [2]柴誠(chéng)敬 .化工原理（上冊(cè)） [M].天津：高等教育出版社 .2021 [3]柴 誠(chéng)敬 .化工原理（下冊(cè)） [M].天津：高等教育出版社 .2021 [4]圖偉萍、陳佩珍、程達(dá)芳 .化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [5]賈紹義、柴誠(chéng)敬 .化工單元過程及設(shè)備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].天津：天津大學(xué)出版社 .2021 [6]王國(guó)勝 .化工原理課程設(shè)計(jì)第二版 [Z]。當(dāng)氣體流入冷凝器時(shí)，使其液膜厚度減薄，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費(fèi)用。 精餾段負(fù)荷性能圖 1 2 3 5 4 0 1 2 3 0 Ls Vs O P 36 提餾段負(fù)荷性能圖 可知本設(shè)計(jì)塔板上限由霧沫夾帶控制，下限由漏液控制。 5 條線包圍區(qū)域?yàn)楦鞫蔚牟僮鲄^(qū)。 35 液相負(fù)荷下限線 取平堰堰上液層高度 mhow ? 作為液相負(fù)荷下限條件， ?E ，則： 32m in,3600 ?????????wsow l LEh 即： 32m in, 6 0 01 0 0 0 ????????? sL 解上式得： smL s 34m in, ??? 以此值在 ss LV? 圖上作線（ 5）即為液相負(fù)荷下限線。 液相負(fù)荷上限線 取液體在降液 管中停留時(shí)間為 4s，則由 smAHL fTs 3m ax, 0 0 6 0 6 ????? ?知：液相負(fù)荷上限線（ 3）在 ss LV? 坐標(biāo)圖上為與氣體流量 sV 無(wú)關(guān)的垂直線。 31 第 4 章 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 由 ???????? ????fTaV hH Ue ? 得： 已知： sa VU 精精 ? sa VU 提提 ? ? ???????????????????????? ?323 3 6 0 wswowwf l LEhhhh 近似取 ?E ， mllhh w ,0 3 ,0 4 2 ???? 提精提精 則 ????????????????????? ? 323 60 42 sf Lh 精精 sjL 精?? ????????????????????? ? 323 6 sf Lh 提提 3207 sL提?? 取霧沫夾帶的極限值 已知： ???精? ， ???提? 故：由 323607 93 1071 ?????????????????ssLV精精 整理得： ss LV 精精 ?? 由 323607 93 1040 ?????????????????ssLV提提 氣 液 kg kg e V 1 . 0 ? 32 整理得： ss LV 提提 ?? 對(duì)于精餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對(duì)于提餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL提 值，列出下表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在精餾段和提餾段的負(fù)荷性能圖中作出各自的霧沫夾帶線如各圖中的（ 1）線。 漏液的驗(yàn)算 由 ? ? VLsLow hhCU ????? 0 5 0 得： ? ? 0 3 2 0 5 ???????精owU ? ? ? 9 1 8 40 0 4 6 0 5 ???????提owU ? 則篩板的穩(wěn)定性系數(shù)： ? ? ????精精精owUUK ? ? ????提提提owUUK 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過量漏液。 塔板壓強(qiáng)降 氣體流過篩板的壓強(qiáng)降 P? 以相當(dāng)?shù)囊褐叨缺硎緯r(shí)可由下式計(jì)算： 即： ?hhhh lcp ??? 式中 mh p 相當(dāng)?shù)囊褐叨龋瑲怏w通過每層塔板壓降? mh c 降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，氣體通過篩板的干板壓? mh l 降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋瑲怏w通過板上液層的壓? mh 降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，克服液體表面張力的壓?? （ 1）干板阻力 ch 由 ?????????????????LVc Cuh ??2000 5 式中 篩孔氣速?0u 流量系數(shù)?0C 由 ???d ，查表得： ?C 則 ?????????????? 5 3 8 51 0 5 2精ch ? ?????????????? 8 49 1 5 2提ch ? （ 2）氣體通過液層的阻力 lh 由 ? ?owwLl hhhh ??? 00 ?? 28 式中 充氣系數(shù)?0? 則 smAA VUfTsa 2 ?????? 精精 smAA VUfTsa 2 ?????? 提提 則 V ???? 精精 ?a 4 0 1 6 6 V ???? 提提 ?a 查圖 aF0?? 關(guān)聯(lián)圖可知： ?精? ， ?提? 故 mh l 0 3 ???精 mh l ???提 （ 3）液體表面張力的阻力 ?h 由 04gdh ??? ? 得： 精餾段： mgdh 0 0 3 2 0 3 8 5 107 1 30??? ???? ?精精精 ? ?? 提餾段： mgdh 30??? ???? ?提提提 ? ?? 綜上，精餾段： mh p 0 7 0 3 2 3 4 5 ????精 提餾段： mh p 0 6 0 4 6 3 1 ????提 則 故，設(shè)計(jì)合理。 26 （ 4）開孔區(qū) 根據(jù)公式 ? ??????? ??? ? RxRxRxA a 1222 s i n1 8 02 ? 式中 2, mA a 開孔區(qū)（鼓泡區(qū)）面積? mWDRc ,2 ?? ? ? mWWDxsd ,2 ??? 則 ? ? mx ???? mR ??? 則 ? ??????? ????? ? i 1222 ?aA m? 篩孔數(shù) n 與開孔率 ? 取篩孔的孔徑 mmd 50 ? ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 mm3?? ，取 0 ?dt，故孔中心距 mmt ??? 。 （ 2）無(wú)效區(qū) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取無(wú)效區(qū)的寬度 mmWc 40? 。 2. 塔板的板面 塔板的板面一般分為四部分。 6. 進(jìn)口堰高和受液盤 進(jìn)口堰高與底隙高度相近，故 mhh ow ??? 精精 ， mhh ow ??? 提提 受液盤采用平行受液盤。 5. 降液管底隙高度 oh 精餾段：取液體通過降液管底隙的流速 smu ?精 25 則精餾段降液管底隙高度： mul Lhwso 40????? ?精精精 驗(yàn)算： mmhh ow ????? 精精 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 4. 塔高 取進(jìn)料空間高度為 mHT ? 則由 ? ? BFTTPDP HHHSHSNHZ ????????? 2 ? ? ????????? ? 溢流裝置的計(jì)算 因?yàn)樗?，故采用單溢流；又因塔徑超過 900m，故應(yīng)將塔板分成數(shù)塊通過人孔送入塔內(nèi)，所以采用單溢流型分塊式塔板。設(shè)人孔處的板間距 mmHT 600?? ，人孔直徑一般為 450~500mm，本設(shè)計(jì)取 480mm。 綜上兩因素，本設(shè)計(jì)采取 mHB ? 。 （ 1）塔底貯液空間依貯存液量停留 3~5min 或更長(zhǎng)時(shí)間（易結(jié)焦物料可縮短停留時(shí)間）而定。 2. 塔底空間 塔底空間指塔內(nèi)最下層塔板到塔底的間距。為了利于出塔氣體夾帶的液