辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸
实际空塔速度：
u?vS15.865??1.67m/s AT11.3 安全系数：
uumax?1.67?0.64m/s , 2.6在0.6～0.8范围间，合适。 ※溢流装置
选用单流型降液管，不设进口堰。 1）降液管尺寸
取溢流堰长lw=0.7D，即lw/D=0.7，由弓形降液管的结构参数图查得：Af/AT=0.09,Wd/D=0.15
因此：弓形降液管所占面积:Af=0.09×11.3=1.017 m2
弓形降液管宽度:Wd=0.15×3.8=0.57 m2 验算液体在降液管的停留时间θ：
??AfHTLh?1.017?0.8?27.12s
0.03由于停留时间θ＞5 s，合适。 2）溢流堰尺寸
由以上设计数据可求出： 溢流堰长 lw=0.7×3.8=2.66 m
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采用平直堰，堰上液层高度可依下式计算，式中E近似取1，即
how?L22.840.03?3600232.84?1.0?()?0.034m ?E?(s)3?10002.661000lw溢流堰高:hw=hL-how=0.1-0.034=0.066 m
液体由降液管流入塔板不设进口堰，并取降液管底隙处液体流速u0= 0.2 m/s； 降液管底隙高度：
h0?Ls0.03??0.056m lwu'02.66?0.2hw?h0?0.066?0.056?0.01m?0.006m
故降液管底隙高度设计合理。 ※浮阀数及排列方式
1) 浮阀数
初取阀孔动能因数F0 = 9，阀孔气速为：
u0?每层塔板上浮阀个数 ：
FO?V?9?5.45m/s2.723
N?Vs15.865??2438(个） 220.785du00.785?5.45?0.0392）浮阀的排列
按所设定的尺寸画出塔板，并在塔板的鼓泡区内依排列方式进行试排，确定出实际的阀孔数。
已知Wd = 0.57 m，选取无效边缘区宽区WC = 0.065 m、破沫区宽度WS=0.1
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m，由下式计算鼓泡区面积，即：
Aa?2(xr2?x2??2?1xrsin) 180rr?D?Wc?1.9?0.065?1.835m
2x?D?(Wd?Ws)?1.9?(0.57?0.1)?1.23m
2 Aa?2?(1.23?1.8352?1.232?3.141.23?1.8352?sin?1)?9.5m21801.835
浮阀的排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的空心距t=75 mm，则等腰三角形的高度： 估算排间距:
t'?Aa9.5??0.052m na2438?0.075由于塔直径D=3800 mm，需采用分块式塔板四块。取t′=0.080 m。现按t=75 mm,t′=80 mm的等腰三角形叉排方式画出浮阀排列图(附后）图3-11，可排出阀孔数2406个，重新核算以下参数：
阀孔气速：
u0??4Vs??d2n?15.865?5.52(m/s)20.785?0.039?2406
动能因数:
F0?u0?v?5.522.723?9.1
动能因数在9～12之间，合适。 塔板开孔率：
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??N(d0/D)2?2406(开孔率在10％～14％之间，合适。 ※塔板流体力学验算 1）塔板压降
利用下式计算：
0.0392)?0.14 3.8hP?hc?hl?h?
（1）干板阻力
因阀孔气速uo大于其临界阀孔气速uoc，故干板阻力计算式为
25.5222.723U0?vhc?5.34???5.34???0.027m2?g?L2?9.81821.32
（2）板上充气液层阻力
本设备分离烃化液，液相为碳氢化合物，可取充气系数ε0= 0.5。
hl?0.5?0.1?0.05m
（3）液体表面张力造成的阻力
由于采用浮阀塔板，克服鼓泡时液体表面张力的阻力很小，所以可忽略不计。这样，气流经一层，浮阀塔板的静压头降液柱高度为
所以: hp=0.027+0.05=0.077 m 则单板压降:
?Pf?hp?Lg?0.077?821.32?9.81?620Pa 2）降液管液泛校核
为了防止降液管液泛现象发生，要求控制降液管内清液层高度
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Hd≤φ(HT+Hw)。其中:Hd=hp+hL+hd
（1）气体通过塔板的压强降所相当的液柱高度hP前面已求出，hP=0.077 m。
（2）液体通过降液管的压头损失（不设进口堰）
?Ls Hd?0.153??lh?wo（3）板上液层高度 前已选定hL=0.1 m。
????2?0.03?0.153??2.66?0.056????0.0062?m? ??2 所以Hd=0.077+0.0062+0.1=0.1832 m
取降液管中泡沫层相对密度φ=0.5,前已选定板间距HT=0.8 m，hw=0.066 m。则：
φ(HT+Hw)=0.5(0.8+0.066)=0.433
可见，Hd＜φ(HT+Hw)，符合防止降液管液泛要求。 3）液体在降液管内停留时间
应保证液体在降液管内的停留时间大于3～5s，才能使得液体所夹带气体的释出。本设计的停留时间
t?可见，所夹带气体可以释出。 4）雾沫夹带量校核
AfHTL'S?27.12s
依下面两式分别计算泛点率F，即
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