73 板式塔.ppt

1 7 3板式塔 一 分类 1 按塔板结构 目前应用最广的是筛板塔及浮阀塔 2 按气液两相流动方式 有降液管的塔板应用较广 3 按液体流动型式 单溢流型 图7 33 a 双溢流型 图7 33 b 2 图7 32错流式和逆流式塔板 a 错流式 b 逆流式 3 图7 33液体的流型 a 单溢流型 b 双溢流型 4 二 板式塔的结构 泡罩塔 塔盘上的气液接触状况 图7 34 优 缺点 塔盘主要结构 由泡罩 升气管 溢流堰 降液管及塔板等部分组成 设计及操作时应避免的问题 锥流 脉冲鼓泡 偏流和倾流 过量雾沫夹带 液泛 概念 雾沫夹带 少量微小液滴被蒸气夹带到上层塔盘的现象压力降 蒸气通过每层塔盘所引起的压力损失 5 有帽缘的圆形泡罩 6 图7 34泡罩塔盘上的气液接触 7 F1型浮阀 塔盘上的气液接触状况 优 缺点 浮阀 气液传质元件 最普遍的是F1型浮阀 分轻阀和重阀两种 浮阀塔 8 筛板塔 塔盘上的气液接触状况 图7 35 塔盘结构 由筛孔区 无孔区 溢流堰 降液管及塔板等组成 孔径 4 6mm一般筛孔通常按正三角形排列孔间距t与孔径d0的比值 3 4溢流堰高度 优 缺点 9 图7 35筛板塔结构及气液接触状况 10 无降液管塔 图7 36 图7 36穿流式栅板塔 11 导向筛板塔 图7 37 两项改进 斜喷型塔 12 图7 37导向筛板的结构 13 图7 38单溢流舌形塔 14 图7 39浮动舌形塔的舌片 15 三 板式塔的比较 塔的基本性能指标 生产能力 单位塔截面上单位时间的物料处理量 塔板效率 适应能力 指对各种物料的适应性及负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力 操作弹性 最大蒸汽负荷 最小蒸汽负荷 流体阻力 气体通过每层塔板或单位高度填料层的压力降 造价 操作是否方便 16 图7 40板式塔生产能力的比较 比较 图7 40 7 41 7 42 表7 4 17 图7 41板式塔板效率的比较 18 图8 42板式塔压力降的比较 纵坐标为10MPa 理论值 19 表7 4板式塔性能的比较 20 过程设备设计 结论 浮阀塔在蒸气负荷 操作弹性 效率方面比泡罩塔有明显优势 筛板塔压降小 造价低 生产能力大 除操作弹性较小外 其余均接近于浮阀塔 栅板塔操作范围比较窄 板效率随负荷的变化较大 21 四 塔盘结构 塔盘类型 按结构按气液流动方式 溢流式塔盘的组成 塔板 降液管 受液槽 溢流堰和气液接触元件等 塔盘的要求 a 有一定的刚度 维持水平b 塔盘与塔壁间有一定密封性 避免气 液短路c 便于制造 安装 维修d 成本低 22 塔盘 整块式塔盘 塔节间连接 采用法兰连接 塔盘结构 塔盘与塔内壁的密封 采用软填料密封 图7 47 23 1 塔盘板2 降液管3 拉杆4 定距管5 塔盘圈6 吊耳7 螺栓8 螺母9 压板10 压圈11 石棉绳 图7 43定距管式塔盘结构 24 图7 44重叠式塔盘结构 1 调节螺栓2 支承板3 支柱4 压圈5 塔盘圈6 填料7 支承圈8 压板9 螺母10 螺柱11 塔盘板12 支座 25 a b 图7 45角焊式整块塔盘 塔盘圈较高时用 塔盘圈较低时用 26 图7 46翻边式整块塔盘 a b 直边较短 整体冲压成型 塔盘圈与塔板对接焊而成 27 图7 47整块式塔盘的密封结构 螺栓2 螺母3 压板4 压圈5 填料6 圆钢圈7 塔盘 密封结构 软填料密封 石棉线 聚四氟乙烯纤维编织填料 28 分块式塔盘 槽式 型式 自身梁式 图7 49 常用 塔节间连接 采用焊接 内部通道板 目的 便于塔内清洗和维修 使人能进入各层塔盘 位置 a 在塔盘板接近中央处设置b 各层通道板在同一垂直位置上 以利采光和拆卸 以利采光和拆卸c 也可用一块塔盘板代替 连接结构 上 下均可拆 图7 50 29 塔盘连接的紧固方式 椭圆垫板及螺柱 见图7 51 为装拆迅速 方便 常用不锈钢 楔形紧固件 塔盘板与支承圈的连接 图7 52 卡子 30 图7 48分块式塔盘的组装结构 1 出口堰2 上段降液板3 下段降液板4 受液盘5 支撑梁6 支撑圈7 受液盘8 入口堰9 塔盘边板10 塔盘板11 紧固件12 通道板13 降液板14 出口堰15 紧固件16 连接板 通道板 31 图7 49分块式塔盘板 32 图7 50双面可拆的结构 33 图7 51双面可拆连接结构 34 图7 52卡子的组装结构 1 卡板2 椭圆垫板3 圆头螺钉4 螺母 35 降液管 结构型式图7 53 圆形弓形 降液管的尺寸 图7 54液封高度hw 防止气体从降液管底部窜入间距h0 降液管底端到下层塔盘受液盘面的距离 hw h0 6 12mm 大型塔不小于38mm 对降液管的要求 使夹带气泡的液流进入降液管后 具有足够的分离空间 将气泡分离 仅有清液流往下层塔盘 36 降液管设计准则 a 液体在降液管内的流速为0 03 0 12m s b 液流通过降液管的最大压降为250Pa c 液体在降液管内的停留时间为3 5s 通常 4s d 降液管内清液层的最大高度不超过塔板间距的一半 e 液体越过溢流堰降落时抛出的距离 不应射及塔壁 降液管的截面积占塔盘总面积的比例 通常为5 25 之间 结构 37 降液管与塔体的连接 可折式 图7 59焊接固定式 38 a b c d e 固定在塔盘上的弓型降液管 弓形区全部截面用作降液面积 弓型区截面中仅有一小部分用于有效的降液截面 图7 53降液管的型式 39 图7 54降液管的液封结构 40 图7 55整块式塔盘的弓型降液管结构 a b 41 图7 56整块式塔盘的圆形降液管结构 a 碳素钢 b 不锈钢 用于碳钢塔盘 用于不锈钢塔盘 42 图7 57整块式塔盘的长圆形降液管结构 43 分块式塔盘的降液管 有垂直式和倾斜式 图7 58降液管的形式 垂直式 倾斜式 a b 44 图7 59可折降液管的组装结构 a b c 搭接式 组装时可调节其位置的高低 折边辅助梁式 可增加降液板的刚度 但组装时不能调节 兼有可调节及刚性好的结构 降液管与塔体的连接 可折式及焊接固定式 45 受液盘 作用 a 保证降液管出口处的液封b 改变流体流向 缓冲作用 凹形 液封盘 在塔或塔段的最底层塔盘降液管末端设置 保证降液管出口处的液封图7 61 62泪孔 供停工时排液用 46 a 1 受液盘2 降液盘3 塔盘板4 塔壁 图7 60受液盘结构 1 塔壁2 降液板3 塔盘板4 受液盘5 筋板 b 47 1 支承圈2 液封盘3 泪孔4 降液板 图7 61弓形降液管液封盘结构 48 1 圆形降液管2 筋板3 液封盘 图7 62圆形降液管液封盘结构 49 溢流堰 根据位置分为 进口堰出口堰