具有显著影响,若hn太小,有一部分的气液接触不充分,使塔板效率降低;若hn过大。则塔板压降增大。通常,hn为0~40mm。当液流强度较大时,hn可取较小值;当液流强度较小时,hn可取较小值。
(2)动液封hds 动液逢hds系指在气液操作状态下,塔板上的液层对齿缝顶部液封的高度。动液封可按下式计算: hds?hn?hw??/2 式中hw——堰上清液层高度,m; ?——塔板上液面剃度,m;
在通常条件下,动液封hds为0.03~0.08m。
3.液面落差 液面落差又称液面剃度,系由液体在塔板上的阻力所致,由于液体在泡罩塔板上的流动阻力较大,形成了一定的也面落差。若液面落差过大,使塔板上的清液层高度存在明显差别,造成各排泡罩间的气相分布不均匀,将显著影响塔板效率。 液面落差可用图(3-31)按下列步骤求解。 (3—31液面落差算图)
先按塔径计算流体强度L/D(m/h*m)根据
?'。
3
hw及
h1有图求出未校正的每排泡罩也面落差
36
计算气相动能因子F1,从上图求出校正系数Cv在算出校正后每排泡罩液面落差?0。
Fp?1.05V1D2?Gg有关计算如下: (公式25)
?0=Cv*?' (公式26)
塔板液面落差?,按下式计算:?=nx?n 以上式中V1——气体流量,立方米/秒 D——塔径, m
?G——气体密度 千克/立方米 nx——垂直液流方向的泡罩排数。
此外在塔板上靠近溢流堰处需开设泪孔,以便停工时,泄放塔盘积液。 最大允许气相附负荷和齿缝开度 最大允许气相负荷
Vm 设塔板上有m个泡罩,每个泡罩上有n齿缝,齿缝高度为h,当
齿缝高度全张开时,其气流率即为最大允许气相负荷。假定泡罩环隙气速的影响忽略不计,对于齿缝,可导出如下关系式:
Vm?23mnbu2?L??G?Gh(m/s)33 (公式28)
取气体通过齿缝的流量系数u=0.57,可得:
Vm?1.583mF4?L??G?Gh(m/s)3 (公式29)
式中 m——每层塔板上的泡罩个数; n——每个泡罩上的齿缝数; b——矩形齿缝的宽度,m h——齿缝高度, m
F4——每个泡罩上的齿缝面积,m
F42
?L?G=nbh
——气相密度,千克/立方米
——液相密度,千克/立方米
37
U——气体通过齿缝的流量系数 u=0.57。 对于梯形齿缝,设顶边与底边之比为r,可得:
Vm?0.673mF4(2?r1?r)?L??G?Gh(m/s)3(公式30)
对于矩形齿缝,r=1,将r=1带如上式,既为公式29,对于三角形齿缝,r=0,将r=0代如上式,可得三角形齿缝泡罩塔板的最大允许气相负荷。
齿缝开度hs,对于某一气相流速VS,当VS?Vm时,齿缝在某种程度上张开。齿缝开度
hs与气相流速 VS的关系为:
Vs?1.683mF4hhs3/2?L??G?G对于矩形齿缝
Vs?0.673m (立方米/秒)
?L??G?G对于梯形齿缝式中
hs2hs(1?r)?3/2F4?5r???hsh?1?rh(1?r)?(立方米/秒)
——齿缝开度,m
hs当r=0时,即为三角形齿泡罩塔板齿缝开度齿缝开度
hshs与气相流率
VShs的关系。若已知h
VS 和
VM,
亦可由图3—32求得。在最大负荷下,
h=h;在设计能力下,可取
/h=0.8~0.9;在最低气相负荷下,齿缝开度s不应小于10mm。
hs通过上叙
1.683*m和
VM的计算,可以确定塔板上的泡罩数m。
?443.07*1030*10?3*(24*10)?33/21141?3.9343.934?5.787
得出:m=75.23
四、塔板压降,
泡罩塔板的压降,可按下式计算: 式中
hshchT?hc?hs?h1 (m液柱)(公式33)
——齿缝开度,m
——气体通过生气管,回转通道和环隙的局部阻力,m液柱;
h1 ——气体通过动液封的液层阻力,m 液柱.
38
泡罩的局部阻力
hc?kchc的计算 气体通过泡罩的局部阻力
hc,可按下方程式计算:
?G?LmF1(Va)2 (m 液注)
式中
Va ——气相流速,平方米/秒
m——塔板上的泡罩数;
F1 ——每个泡罩生气管的面积,平方米
?G?Lkc——气相密度,千克/立方米 ——液相密度,千克/立方米
——泡罩的局部阻力系数。对于我国标准圆形泡罩(表3-1)DN80泡罩,c=0.2;
kckDN100泡罩, 得出:
hc=0.25;DN150泡罩,
kc=0.30。
=0.25*(3.934/1141)*(5.787/(107*25.85*10 39
?4)
)2=0.3773
2,液层阻力h1计算 气体通过动液封的液层阻力h1,按下式计算;
h1??hds??(hss?how??2) (m 液注)
式中 hds ——动液封,m液柱 hsa ——静液封,m
how ——堰上清液层高度,m 液柱; ? ——液面落差,m 液柱 ?——充气系数。
充气系数?为气相动能因子的函数,由图3-33查得
,图中的动能因子Fb为:Fb??b?G 式中
?b?G——以鼓泡面积(At——2Ad)为基准的气速,m/s ——气相密度, 千克/立方米。
(五)塔径和塔板的开孔率
1.塔径 对于确定塔径,比较简便和可靠的方法是先假定塔径,然后在一一复查。起主要步骤如下。
40
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