??4arctg则降液管截面积Ad按下式计算
2Wd lwAd??D24?lw3604??2D2?lw
（2）塔板工作面积Aa 指板上开孔区域的面积，按几何关系计算
Aa?2(xr2?x2?r2.arcsinx) rD?(Wd?Ws),m;2式中
Dr??Wc,m2x?（3）塔有效截面积An 指塔板之上可供气体通过的面积，又称净截面积。其值为塔截面积A扣除降液管截面积，即An=A-Ad
（4）筛孔总面积Ao
按开孔率?o的定义
?o?dAo??0.9069(o)2 Aa12to?t0sin60?21?2?d024则 Ao= ?oAa
以气体流量VG（m3/s）分别按塔截面积A、塔板工作面积Aa、塔有效截面积An、筛孔总面积Ao计算空塔速度u、表观气速ua、有效截面气速un和筛孔气速uo。
六、塔板流体力学校核
对前述设计的筛板必须进行流体力学校核，主要核算的内容为板上溢流强度、板压降、液面落差、漏液情况和液体在降液管内的停留时间等，以判断设计工作点是否在筛板的正常操作范围内。如有不适，必须对原设计的结构参数进行修正。最后，还要绘出所设计塔板的负荷性能图，以全面了解塔板的操作性能，决定设计是否认可。
1、板上溢流强度检查
10
平直堰板设计，可采用佛兰西斯（Francis）公式计算堰上液头高度how。how
宜在45mm左右，上限不宜超过60mm，过大须改用双流型或多流型。为保持液流均匀，以往曾规定当平直堰水平偏差超过3mm时，how的下限为6mm，再小则改用齿形堰。但随塔径的增加，要求堰的水平偏差不超过3mm是困难的，因此又规定how的下限为13mm，再小就要改用齿形堰。
2、气体通过塔板的压力降?Ht计算
气体通过塔板的压力降是塔板的重要流体力学特性，它不仅影响塔板的操作，还决定沿塔高的压力分布和全塔的压力降。在保证塔板效率的前提下，希望板压降尽可能低，以减少操作费用。
气体板压降通常采用加和性模型计算，即先分别计算干板压降ho和气体通过泡沫层的压力降hL，均用清液的液柱高表示，则气体通过塔板的压降
?Ht=ho+hL。
如果算出的板压降超过允许值，可增大开孔率?o或降低堰板高度hW以减小干板压降ho或板上清液层高hL。
3、液面落差校核
筛板塔板面液体流动阻力小，其液面落差通常可忽略不计。在塔径和液体流量很大时，可选取相应公式进行核算。
4、漏液点气速校核
漏液点气速的高低，对筛板塔的操作弹性影响很大。为保证所设计筛板具有足够的操作弹性，通常要求设计筛孔气速uo与漏液点筛孔气速uo′之比（称为筛扳的稳定系数，以k表示）不小于1.5~2.0，即k?uo?1.5~2.0。 /uo///校核时，先计算漏液点干板压降ho，由ho计算漏液点筛孔气速uo，再计
算稳定系数k，如k值过小就要修正筛板结构参数，改动塔板面积分配，甚至减小塔径，以求得合理的塔板结构尺寸。
5、降液管内液面高度Hd和液体仃留时间?校核
板式塔的液泛一般是由两个原因造成：一是由于气速过高，塔板压降增大，使降液管内液层增高；二是由于液体流量增加，通过降液管的流动阻力增大，也会使降液管内液层增高。当降液管内液面高到溢流堰顶时，即为液泛。
液体自降液管下流，必须克服三项阻力： （1）液体通过降液管的压头损失hd；
11
（2）气体通过塔板的压力降?Ht； （3）塔板上的液层压头（hw?how??）
此三项之和即液体通过降液管所需的液位高度，即降液管内的清液层高度Hd。
?为 实际上降液管内是充气液体，所以降液管内实际液层（发泡）高度Hd??Hd式中 ?——相对泡沫密度。
Hd?
?，按防止液泛条件，应有 计算出Hd?<(HT+hw) Hd?过大，应考虑是否需要加大板间距HT，或者调整塔板结构参数，如果Hd例如加大降液管下沿与塔板板面距离ta，加大溢堰长lw等，以降低液流阻力来解
决。
Hd亦不能过小，才能保证液体在降液管内有足够仃留时间释放夹带气泡，通常规定按清液计的仃留时间?要大于3~5秒，即
??AdHd?(3~5) Vl七、塔板负荷性能图
1、负荷性能图的绘制
有关五条气、液流量极限关系曲线可按如下原则作出： （1）液流量下限线
以堰上液头how 的下限值6mm（最好采用13mm）计算对应的液体流量VL，即（VL）min，标绘液流量下限线。
（2）液流量上限线
以液体在降液管内停留时间的下限值3~5秒计算对应的液体流量VL，即（VL）max，标绘液流量上限线。 （3）漏液线
设定5~6个不同的液体流量VL（可在略比（VL）min～（VL）max大的范围
12
/内较均匀地选取），按次计算对应的堰上液头how、漏液点干板压降ho、漏液点//筛孔气速uo及气体流量下限（VG）min=uoAo。
标绘VL～（VG）min曲线，即漏液线。
（4）液泛线
先计算降液管内允许的最大液面高度Hd=?(HT?hw)，然后设定5~6个不同的液体流量VL（同上条），按次计算对应的堰上液头how、液体流过降液管时的压头损失hd、气体通过泡沫层的压力降hL、允许最大板压降?Ht、干板压降ho、筛孔气速uo及气体流量上限(VG)max=uo Ao。 标绘VL～（VG）max曲线，即液泛线。 （5）过量液沫夹带线
先规定一个液沫夹带量的上限值eG（通常可以取为0.1kg液沫/kg干气体）。然后设定5~6个不同的液体流量VL（同上条），按次计算对应的堰上液头how、有效截面气速uｎ及气体流量上限（VG）/max=uｎAn。
标绘VL～（VG）/max曲线，即过量液沫夹带线。
以上绘制塔板负荷性能图的计算过程，要求五条曲线要分别以一组数据作典型计算在说明书中表述清楚，各组数据的计算结果整理列表表示。
2、塔板结构设计评述
塔板负荷性能图绘制好后，在图上标绘“操作线”，标明“操作点”，计算“极限负荷比”，并根据塔板负荷性能图图形、操作线和操作点在图中相对位置，对所设计塔的操作弹性大小、操作性能好坏作出评述，决定设计是否认可。
八、塔总体结构
塔的总体结构，如图3所示。它主要包括： （1）塔体与裙座结构。
（2）塔盘结构 它包括塔盘板、受液盘、溢流堰、降液管及支承件、紧固件、密封件等。
塔盘按装配特点可分为整块式和分块式两种类型。一般塔径为300~900mm时，采用整块式塔盘；塔径在900mm以上时，人已能在塔内进行装拆，可采用分块式塔盘。
（3）除沫装置 常用的除沫装置有折板除沫器、丝网除沫器和旋流板除沫器。在分离要求不严格时，还可用填料层除沫器。
（4）设备管口 包括用于安装、检修塔盘的人（手）孔，气体及液体物料进出的接管，以及安装化工仪表用的短接管等。
13
（5）塔附件 包括支承保温材料的保温圈、吊装塔盘用的吊柱以及扶梯
平台等。
另外，对于精馏用塔，若设分离式加热釜——再沸器，为使其能稳定工作，必须使塔底贮液高度维持恒定，因此还须在塔底设置垂直隔板（图3中未画出）。这种隔板主要有部分循环式、直流式和平衡式等几种。
1、塔高的计算
有了塔板数和板间距，还需要计算塔的顶部、底部空间及支座高度，才能确定塔高。在因设计人（手）孔和进料管而调大了部分板间距时，计算塔高要相应考虑在内。
（1）塔的顶部空间高度
塔的顶部空间高度是指塔顶第一块板到塔顶封头切线处的距离。为了减少塔顶出口气体夹带液沫量，顶部空间一般取1.2~1.5m。若要更多地去除液沫，可
14