化工原理课程设计(部分)___筛板塔的设计__讲解课件

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筛孔塔板的设计参数•①塔板直径D•②板间距HT•③溢流堰的型式，长度Lw和高度hw•④降液管的型式，降液管底部与塔板间距的距离-----底缝距离ho•⑤液体进出安定区的宽度Ws`、Ws，边缘区的宽度Wc•⑥筛孔直径do，孔间距t筛孔塔板的设计程序•设计基本程序:•①选择板间距HT和初步确定塔径D•②根据初选塔径，对筛板进行具体结构的设计。•③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。Ⅰ、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20fC20fCVLVLVLSSLVWWVLFTHTH20fC计算液泛速度5.020VVLfCfu=计算设计气速fuu)85.08.0(计算气体流通面积uVAS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—0.7DlWDlWDlW查图10—40查得溢流管面积与塔板总面积比TfAA计算塔板总面积由计算塔径TATTTfAAAAAD由TAD4圆整D根据塔设备系列化规格Ⅱ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Wh2.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D选择底缝尺寸：0hWh且0h≥20—25mm3.选择安定区：入口=50—100mm；出口=（可不设）选择边缘区：=25—50mmSWSWSWCW•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20907.0td055.2dtⅢ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。1.板压降的校核•计算板压降hfldfhhh≤允许值（给定）干板压降20021CughLVd0C----孔流系数，由图10—45查得液层阻力oWWlhhh液层冲气系数，由图10-46查2.液沫夹带的校核•计算VLeV1≤0.1kg液体/kg干气其中液沫夹带分率由图10-47查得3.溢流液泛条件的校核：•必须满足以下条件dfdHHWThH相对泡沫密度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ffowwdhhhhH•其中Wh取值堰上液高3233201084.221WhWhoWlLElLgCh液面落差=0.0476VLfSLfbHzLHb324有时可忽略降液管阻力202021hlLgChWSf4.液体在降液管中停留时间的校核为避免严重的气泡夹带SdfLHA≥3—5秒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Wuuk00≥1.5—2.0其中设计孔速的计算00AVuS漏液点孔速的计算5.02002VLdWCghu0C----干板孔流系数F---漏液点动能因子dh漏液点干板压降，查图10-49Ch---塔板上当量清液高度WSWClLFhh23.1006.0725.00061.05.0005.02VfTWVaAAAuuFⅣ.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。mhW006.0032301084.2WhWlLEhhLhL(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。maxLAHfThLhL(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/hhLWSWClLFhh23.1006.0725.00061.0hLF5.0005.02VfTWVaAAAuuFWu0Wu000AuVWhhLhV•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2hL00AuVWhhLhV(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Ψ=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/hVLVLVLSSLVWWVLFVLeV1fnuufununnhAuV014.0LVFhL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12VLWWVLVLVLSSLVWWVLFnnhAuVhL(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。dHWThHWh0fhlh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=0.094m计算出相应的孔速=16.8m/s•计算出气体流量气体流量=8420m3/hhL32301084.2WhWlLEhmhlLhWSf059.0153.020mhhhWWl065.0062.005.057.00dHWThHffowwdhhhhHfhldfhhhdh20021CughLVd0u00AuVhhL•第二点：取=200m3/h以同样的方法计算=7060m3/hhL00AuVh两点连接成一条直线得溢流液泛线3负荷性能图45123)/(3hmLh)/(3hmVh