3.2.6 塔板流体力学验算
气相通过浮阀塔板的压降 根据计算塔板压降
求干板阻力，
临界孔速： 精馏段 提馏段 阀孔气速： 精馏段 提馏段
因为，则hc可按计算，即
u 精馏段 hc1?19.90?L0.1755.480.175?19.9??0.0439m 提馏段
612.404板上充气液层阻力h1 可取充气系数=0.5。
h1??0hL?0.5?0.05?0.025m
克服表面张力所造成的阻力
因本设计采用浮阀塔，其很小，可忽略不计。因此，气体流经一层浮阀塔板的压降相当的液柱高度为：
精馏段： hp?hc?h1?0.043?90.025?0.068m9
单板压降 ?pp?hp?Lg?0.0689?612.404?9.81?414Pa?700Pa 提馏段： hp?hc?h1?0.043?20.025?0.068m2
单板压降 ?pp?hp?Lg?0.0682?617.316?9.81?413Pa?700Pa
液泛
为了防止液泛现象的发生，要求控制液管中清液层高度。气体通过塔板的压降相当的液柱高度
精馏段 提馏段
液体通过降液管的压头损失hd，因不设进口堰，故
?Lh??0.0050??0.153? 精馏段 hd?0.153???lh??1.05?0.03?w0?22?m2 ??0.00275?722?Lh??0.0129???h?0.153?0.153?m8 提馏段 d ???0.0167?lh?1.05?0.0371???w0?板上液层高度，取hL=0.05m 精馏段 Hd=）
提馏段 Hd=）
取=0.5，则
精馏段 ??HT?hw??0.5??0.45?0.0394??0.2447m 提馏段 ??HT?hw??0.5??0.45?0.0246??0.2373m
可见,符合防止淹塔的要求。 雾沫夹带
当气体上升时雾沫夹带量时，泛点率应小于80％。
VsF1??V?1.36LhZL?L??VKCFAb?100% ，
其中，，为泛点率且应小于80％，为降液管宽（m），为板上液体流径长（m），为塔截面积（），为板上液流面积（），为弓形降液管截面积（），D为塔径（m），为泛点负荷系数且查图得，K为物性系数且查表（正常系统取1）。 板上液体流径长度ZL（m）：ZL=1.05
板上液流面积Ab（）：Ab=1.4514
Vs根据 F1? 精馏段
?V?1.36LhZL?L??V?100% 计算泛点率：
KCFAbVsF1??V?1.36LhZL?L??V?100%KCFAb3.06?1.36?0.0050?1.05612.404?3.06?100%?44.51%1.0?0.126?1.4514
1.564?? 提馏段
VsF2?
?V?1.36LhZL?L??V?100%KCFAb3.50?1.36?0.0129?1.05617.316?3.50?100%?54.65%1.0?0.126?1.4514
1.564??又有
精馏段
?V?L??VF1??100%0.78KCFATVs3.06612.404?3.06?100%?42.33%?0.78?1.0?0.126?1.771.564? 提馏段
?V?L??VF1??100%0.78KCFATVs3.50617.316?3.50?100%?52.48%?0.78?1.0?0.126?1.771.491?
计算出的泛点率都在80%以下，故可知雾沫夹带能满足<0.1kg液kg汽的要求。 漏液验算 ，取F0=5
精馏段?5.56 提馏段 ?5.30 3.2.7塔板负荷性能
雾沫夹带线
Vs 按式子 F1??V?1.36LhZL?L??V?100% 做出
KCFAb 对于一定的物系及一定的塔板结构，式中、、、、及均为已知值，相应于=0.1的泛点率上限值亦可确定，将各已知数代入上式，便得出Vs—Lh的关系式，据此做出雾沫夹带线。
按泛点率=80%计算如下：
Vs3.06 ?1.36?Lh?1.05612.404?3.06?0.81.0?0.126?1.4514 整理得0.0709Vs+1.428Lh=0.1463 或Vs=2.06—20.14Lh
雾沫夹带线为直线，则在操作范围内任取两个Lh值，依上式算出相应的Vs值列于下表中
表3.6 雾沫夹带线
Lh（m3s） Vs（m3s）
0.001 2.03
0.002 2.01
液泛线
由?(HT?hw)?hp?hL?hd?hc?h1?hL?hd确定液泛线。 忽略式中项，将，，，代入上式，得到
??HT?hw??5.34?Lh??Vu0??0.153????L2g?lWh0?222??3600Lh?3?2.84? ???1??0??hW?E???1000?lW????? 物系一定，塔板结构尺寸一定，则HT、hw、h0、lw、ρL、ρv、及等均为定值，而u0与Lh又有如下关系，即
式中阀孔数N与孔径d0亦为定值。因此，可将上式简化，得
0.0466Vs?0.1812?108.887Lh2?0.9686Lh3
22在操作范围内取若干个Lh值，依上式算出相应的Vs值列于下表
表3.7 液泛线
Lh（m3s） Vs（m3s）
0.0005 3.851
0.001 3.773
0.0015 3.705
0.002 3.630
液相负荷上限
液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于3~5s。
故 ，求出上限液体流量Lh值（常数），在Vs~Lh图上，液相负荷上限线为与气体流量Vs无关的竖直线。以θ=5s作为液体在降液管中停留时间的下限，则
?Lh?max?ATHT5?1.77?0.45?0.01593m3/s 5漏液线
对于F1型阀，依计算，则
又知，即
式中d0、N、ρv均为已知数，故可由此式求出气相负荷Vs的下限值，据此作出与液相流量无关的水平漏液线。
以F0=5作为规定气体最小负荷的标准，则
?Vs?min??d02Nu0??d02N44液相负荷下限线
F0?5??0.0392?239??0.488m3/s ?V43.06
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