按t=75mm=0.075m,t' =0.06m以等腰三角形叉排方式,得阀数N=158,按N=158孔速及阀孔动能因数:
u0?Vs?4d0N2
=(1.728)/((3.14/4)*0.039^2*158=9.16m/s 阀孔动能因数变化不大,仍在9~12范围内。
=0.976/9.16=10.66%
6.3 浮阀塔型号的选取
选用F1Z-3A型浮阀,其主要参数如表4?
21
7 .塔板的流体力学验算 7.1 塔板压降
可根据此式计算塔板压降,即
?
7.1.1 干板阻力hc计算
??1??1.825??u???73.1?0c?先计算临界孔速,即 ?
????v? =(73.1/1.134)^(1/1.825)=9.804m/s
22
=(19.9*(9.16)^0.175)/806.27=0.0363m
7.1.2 板上充气液层阻力h1计算
本设计分离甲醇和水的混合液,即液相为水,可取充气系数ε0=0.5 h1??0hL?0.5?0.06?0.03 7.1.3 液体表面张力的阻力
h?计算
很小,可忽略不计。因此,气体流经一层浮阀塔板的压降
因本方案设计采用浮阀塔,其相当的液体高度为?
h?hP?hc?h1=0.0363+0.03=0.0663m
单板压降:
=0.0663*809.25*9.81=526.34pa<0.7kpa
7.2 淹塔
为防止淹塔现象的发生?要求控制降液管中清液层高度
Hd?hp?hL?hd
Hd??(HT?hw)
与气体通过塔板的压降相当的液体高度hp=0.0663m。
液体通过降液管的压头损失hd,因不设进口堰,故可按下式计算,即
=0.153*((0.001407)/(0.9*0.0223))^2=0.00075m
板上液层高度,取hL=0.06m
Hd?hp?hL?hd=0.0663+0.06+0.00075=0.127m
23
=0.2255 可见
Hd??(HT?hw),符合防止淹塔的要求。
7.3 液沫夹带 计算泛点率F1:
板上液体流经长度 ZL =D-2Wd=1.5-2×0.12=1.26m? 板上液流面积 Ab=AT-2Af=1.77-2*0.0885=1.593m
甲醇和水可按正常系统按表取物性系数K=1.0,又由泛电负荷图查的得泛点负荷系数CF=0.096 则F1可计算得
2
F1=?(1.728*((1.134)/(809.25-
1.134))^0.5+1.36*0.001407*1.26)/0.096*1.593
=43.90%
=48.84%
计算出的泛点率都在80%以下，故可知雾沫夹带量能够满足eV<0.1 （kg液/kg气 ）的要求。
8 .塔板负荷性能图 8.1 雾沫夹带线
24
0.2255=
对于一定的物系及一定的塔板结构,式中?v,?L,Ab,K,CF及ZL 均为已知值，响应于
ev= 0.1 的泛点率上限值亦可确定，将各已知数代入上式，便得出VS~VL的关系式，
?据此作出雾沫夹带线。 将泛点率=80%计算如下?
Vs?1.054806.27-1.054?1.36?Ls?0.670.096?0.7065?0.8
雾沫夹带线为直线,则在操作范围内任取两个Ls,依上式算出相应的Vs值。以这两对点
做雾沫夹带线。 8.2 液泛线
忽略式中h?项，得到：
物系一定，塔板结构尺寸一定，则HT,hw`ho`lw`?v`?L`?o及?等均为定值,而u0 与V s又有如下关系
式中阀孔数N与孔径 d0 =0.039m亦为定值,?o=0.5,E=1。因此?
1.134?(Vs3.14)2?0.0392?1582?2?5.34?4809.25?2?9.81?0.153??Ls?2.84?3600Ls?3?0.9?0.0223??(1?0.5)?0.05101???1000??0.9??????
25