化工原理课程设计---筛板塔的设计--讲解PPT课件.ppt

筛板塔的设计 限于一般孔径的泡沫型操作的筛板塔的设计 1 筛孔塔板的设计参数 塔板直径D 板间距HT 溢流堰的型式 长度Lw和高度hw 降液管的型式 降液管底部与塔板间距的距离 底缝距离ho 液体进出安定区的宽度Ws Ws 边缘区的宽度Wc 筛孔直径do 孔间距t 2 筛孔塔板的设计程序 设计基本程序 选择板间距HT和初步确定塔径D 根据初选塔径 对筛板进行具体结构的设计 对所设计的塔板进行水力学校核 必要时对某些结构参数进行调整 3 板间距的选择和塔径的初定 取初步确定塔径 由表10 1不同塔径的板间距参考表查筛板塔的泛点由费尔两相动能参数和板间距查泛点关联图10 42得表面张力为20mN m的气体负荷因子 4 计算液泛速度 计算设计气速 计算气体流通面积 5 确定液流型式 由液体流量确定单溢流型或双溢流型 确定 单溢流型 0 6 0 8 双溢流型 0 5 0 7 查图10 40查得溢流管面积与塔板总面积比 6 计算塔板总面积由 计算塔径 由 圆整 根据塔设备系列化规格 7 塔板结构设计 塔径确定后 根据经验选择确定其余设计参数 初步完成塔板设计 1 选择溢流堰型式 通常选择平堰 当堰上液高小于6mm时采用齿形堰选择溢流堰高度 根据塔的操作压力选择堰高查表10 3取 8 2 选择降液管型式 弓形或圆形 小型实验 出口不设堰 降液面积与受液面积相等 选择受液盘型式 一般选平底受液盘 当大于800mm时选择凹形受液盘 选择底缝尺寸 且 20 25mm 9 3 选择安定区 入口 50 100mm 出口 可不设 选择边缘区 25 50mm 10 4 选择孔径 鼓泡型操作的筛板塔d0 3 8mm喷射型操作的筛板塔do 12 25mm计算开孔率一般孔间距 11 塔板的校核 对初步设计的筛板必须进行校核 以判断设计工作点是否位于筛板的正常操作范围内 板压降是否超过允许值 否则对设计参数进行修正 最后应对设计的塔板作出负荷性能图 12 1 板压降的校核 计算板压降hf 允许值 给定 干板压降 孔流系数 由图10 45查得 液层阻力 液层冲气系数 由图10 46查 13 2 液沫夹带的校核 计算 0 1kg液体 kg干气 其中液沫夹带分率 由图10 47查得 14 3 溢流液泛条件的校核 必须满足以下条件 易起泡0 3 0 4 不易起泡0 6 0 7 式中计算降液管中清液层高度 15 其中 取值 堰上液高 液面落差 0 0476 有时可忽略 降液管阻力 16 4 液体在降液管中停留时间的校核 为避免严重的气泡夹带 3 5秒 17 5 漏液点的校核 为保证所设计的筛板具有足够的操作弹性 筛板的稳定系数 1 5 2 0 其中设计孔速的计算 漏液点孔速的计算 干板孔流系数 漏液点动能因子 漏液点干板压降 查图10 49 塔板上当量清液高度 18 负荷性能图 1 液相下限线 线4令 由式 计算出 3 3m3 h 在负荷性能图 3 3m3 h处作垂线的液相下限线 19 2 液相上限线 线5 取液体在降液管中的停留时间为3秒 由 3 5秒算得 106m3 h在负荷性能图 106m3 h处作垂线的液相上限线 20 3 漏液线 线2 漏夜线近似看成直线 由两点确定其位置 第一点 取液相流量为设计负荷 18 5m3 h 当 18 5m3 h时 由图试差求出解得 由解得 6 4m s由得相应的气相流量 3200m3 h得第一点 18 5m3 h 3200m3 h 21 第二点 取任意液相流量 100m3 h 同样方法计算得气体流量 4040m3 h得第二点 100m3 h 气体流量 4040m3 h由以上两点得漏夜线 线2 22 4 过量液沫夹带线 线1 可以看成直线 两点确定其位置 第一点取设计点的液气比 两相流动参数 0 014 令 0 1kg液体 kg干气 求得 0 125查图10 47的泛点百分率94 由泛点百分率94 由于泛点速度 1 55m s在计算塔径时已计算出 则流通气速可计算出来 得 9620m3 h从而有得 22 8m3 h 23 第二点取液气质量流率 计算同样方法计算的 8430m3 h 25 8m3 h由以上两点可得液沫夹带线 线1 24 5 溢流液泛线 线3 当降液管内当量清液高度 时 将发生溢流液泛 对于一定液体量 堰上液高 降液管阻力 液层阻力与气体流量无关 液面落差可忽略不计 可求出液泛时的干板压降及相应的气体流量 25 两点确定一条直线 第一点 取 100m3 h 计算堰上液高 0 062m计算降液管阻力计算液层阻力由 是已经计算出的数值 再计算计算出板压降再由计算出干板压降再由 0 09