④ 降液管底隙高度
LhLsho??''3600lWu0lWu0'
取降液管底隙处液体流速u0?0.16m/s,则
0.0064ho??0.042m取ho?0.04m 0.94?0.16
(3)塔板布置及浮阀数目与排列 取阀动能因子Fo?11,用下式求孔速uo,即
11uo???10.95m/s?v1.01Fo
d0=0.039m,则每层塔板上的浮阀数为
N??4Vsd02uo?1.89?4?145
?(0.039)2?10.95取边缘区宽度Wc?0.06m,破沫区宽度Ws?0.07m,塔板鼓泡区域面积为:
?2x??22Aa=2?xR-x+Rarcsin?180R? ?D1.4R??Wc??0.06?0.64m22 x?D1.4?(Wd?Ws)??(0.189?0.07)?0.44m22
220.44Aa?2[0.440.64?0.44?(0.64)arcsin]?1.03m21800.64
2?浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的孔心距
t?75mm?0.075m,则可按下式估算排间距t',即
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t'?
Aa1.03??0.095?95mmNt145?0.075
考虑到塔的直径较大,必须采用分块式塔板,而各分块的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采用100mm,而应小于此值,故取t'?80mm?0.08m。
按t?75mm、t'?80mm以三角形叉排方式作图(见附图1),排得阀数148个。
按??148重新核算孔速及阀孔动能因数:
uo?1.89??10.69m/s4(0.039)2?148
Fo?uo??v?10.69?1.01?10.74m/s
浮阀动能因数Fo变化不大,仍在9~12范围内。
塔板开孔率=uu?1.227?100%?11.470.69
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二、塔板内部结构图
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三、 塔板流体力学验算
(1)气相通过浮阀塔板的压强降 可根据下式计算塔板压强降,即
hp?hc?hl?h?
① 板阻力:由下式计算,即
uoc?1.82573.1?v?1.82573.1?10.45m/s1.01
因uo?uoc,故按下式计算干板阻力,即
?vu2oc1.01?10.69hc?5.34??5.34??0.038m液柱2?lg2?819?9.81
②板上充气液层阻力:本设备分离甲醇和水混合物,即液相为水,可取充气系数?0?0.5,有
h1??0hL?0.5?0.07?0.035m液柱
③液体表面张力所造成的阻力:此阻力很小,忽略不计。 因此,与气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液柱高度为
hp?0.038?0.035?0.073m液柱
则单板压降为:?Pp?hp?lg?0.073?819?9.81?586Pa(2)夜泛 为了防止夜泛现象的发生,要求控制降液管中清液层
高度,Hd??(HT?hw)。Hd可用下式计算,即
Hd?hp?hL?hd
①与气体通过塔板的压强降所相当的液柱高度hp:前已算出
hp?0.071m液柱
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②液体通过降液管的压头损失:因不设进口堰,故按下式计算,即
hd?0.153(Ls20.00642)?0.153?()?0.0044m液柱lwho0.94?0.04
③板上液层高度:前已选定板上液层高度为
hL?0.07m
则 Hd?0.073?0.07?0.044?0.187m
取?=0.5,又已选定HT=0.5m hw=0.046m。则?(HT?hW)?0.5?(0.5?0.046)?0.273m
可见Hd??(HT?hW),符合防止淹塔的要求。 (3)雾沫夹带 按以下两式计算泛点率,即
Vs泛点率??v?L??v?1.36LsZL?100%
KCFAbVs?v?l???100%
及 泛点率?0.78KCFAT板上液体流经长度 ZL?D?2Wd?1.40?2?0.189?1.022m
板上液流面积 Ab?AT?2Af?1.54?2?0.12?1.30m2
甲醇和水为正常系统,取物性系数K?1.0,又查图得泛点负荷系数
CF?0.113,将以上数值代入下式得
1.011.89?1.36?0.0064?1.02819?1.01泛点率??100%?62.76%1.0?0.113?1.30又按下式计算泛点率,得
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