所以可选取单溢流弓形降液管,采用凹形受液盘。( 此种溢流方式液体流径较长,塔板效率较高,塔板结构简单,加工方便,在直径小于2.2m的塔中被广泛使用。)各项计算如下: 1) 堰长lw
可取lw=0.70D=0.7?1.6?1.12m 2) 溢流堰高度hw 由hw=hL-how
选用平直堰,( 溢流堰板的形状有平直形与齿形两种,设计中一般采用平直形溢流堰板。) 堰上层液高度how由下列公式⑷计算,即有
how=2.84/1000×E×(Lh/lw)(2/3)
并由图液流收缩系数计算图⑷【】,则可取用E= 1.0 ,则 how=0.0161m
取板上清液层高度hL=0.06m 故 hw=0.0439m
3) 弓形降液管的宽度Wd和截面积Af 由lw/D=0.7m 查⑷【】可求得 Af/AT=0.09 Wd/D=0.15 Af=0.09×2.01=0.1809 m2 Wd=0.15×1.6=0.24 m
并依据下式验算液体在降液管中的停留时间,即
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??ALfh?HT
??0.1809?0.45?360015.12?19.4s?5s
验证结果为降液管设计符合要求。 4)降液管底隙高度ho 取u'o?0.09m/s ho?Ls?1lwu,o =
0.00421.12?0.09?0.0417m
b.塔板布置
1) 塔板的分块
因为D≥ 800mm,所以选择采用分块式,查⑷可得,塔板可分为3块。 2) 边缘区宽度确定 取Ws=0.09mm , Wc=0.06m c.开孔区面积计算
开孔区面积Aa按下面式子计算,则有
Aa=2【x(r2-x2)0.5+∏ r2/180×sin-1(x/r)】 其中 x=D/2-(Wd+Ws)=0.8-0.21-0.09=0.50m
r= D/2-Wc=0.8-0.06=0.74m
并由Wd/D=0.15, 推出Wd=0.24m 由上面推出 Aa=1.3577m2
d 筛孔计算与排列
本实验研究的物系基本上没有腐蚀性,可选用δ= 3.5mm碳钢板,取筛孔直径do=10mm⑷
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筛孔按正三角形排列,取孔中心距t为 t=3 do=30mm 筛孔的数目n为 n=1.155Ao/t2=1747个
开孔率为φ=0.907(do/t)2=10.1% 气体通过阀孔的气速为
uo=Vs/Ao=1.481/(Aa×φ)=12.25m/s ⑵ 提馏段 (计算公式和原理同精馏段) a.溢流装置计算 因塔径D=1.6m,
所以可选取单溢流弓形降液管,采用凹形受液盘(同精馏段)。各项计算如下: 1) 堰长lw
可取lw=0.60D=0.60m 2) 溢流堰高度hw
由hw=hL-how可选取平直堰,堰上层液高度how由下列公式计算,即有
how=2.84/1000×E×(Lh/lw)(2/3)
并由图液流收缩系数计算图⑷【】,则可取用E= 1.0 ,则 how=0.0313m
取板上清液层高度hL=0.06 m 故 hw=0.06-0.0313=0.0287 m
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3) 弓形降液管的宽度Wd和截面积Af 由lw/D=0.7 m 查图⑷【】可求得 Af/AT=0.09 Wd/D=0.15 Af=0.09×2.01=0.1809 m Wd=0.15×1.6=0.24 m
并依据下式验算液体在降液管中的停留时间,即
??AfL?HT
h??0.1809?0.45?360041?7.15s?5s
其中HT即为板间距0.45m,Lh即为每小时的体积流量 验证结果为降液管设计符合要求。 4)降液管底隙高度ho
ho?Lsl?1,取 uo'=0.20m
wuo则ho=0.01138/(1.12×0.2)
=0.0508 m>0.02m
选用凹形受液盘,深度h’w=55mm。 b 塔板布置
1) 塔板的分块
因为D≥ 800mm,所以选择采用分块式,查表⑷可得,塔板可分为3块。 2) 边缘区宽度确定 取Ws= 0.09m , Wc=0.06m
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c 开孔区面积计算
开孔区面积Aa按式子5-12计算,则有 Aa=2【x(r2-x2)0.5+∏ r2/180×sin-1(x/r)】 其中 x=D/2-(Wd+Ws)=0.8-0.21-0.09=0.50m
r= D/2-Wc=0.8-0.06=0.74m 并由Wd/D=0.15,推出Wd=0.24m 由上面推出Aa=1.3577m2 d 筛孔计算与排列
本实验研究的物系基本上没有腐蚀性,可选用δ= 3.5mm碳钢板,取筛孔直径do=10mm 筛孔按正三角形排列,取孔中心距t为t=3 do=30mm 筛孔的数目n为 n=1.155Ao/t2=1747 `个
开孔率为φ=0.907(do/t)2=10.1% 气体通过阀孔的气速为
uo=V’s/Ao=1.925/(0.101×1.3577)=14.08m/s 七、筛板的流体力学验算 ⑴ 精馏段
1) 塔板的压降 a 干板的阻力hc计算 干板的阻力hc计算由公式
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