武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书
第四章 塔板的流体力学的验算
4.1 塔板压降
⑴干板阻力hc计算：（由
d。4.5==1.5查图4.1有c0=0.82） ?3
图4.1 干筛孔的流量系数
①hc=0.051(u。ρV19.041.094)2=0.051?()2?=0.0369m液柱 c。ρL0.82814.8u。?ρV?18.840.8427)2=0.051?()2?=0.0242m液柱 c。ρL?0.82919.48②hc?=0.051(⑵气体通过液层的阻力hl及hl? ①ua=
Vs0.6657==1.3977m/s
AT?Af0.5024-0.02612Fo= ua?v =1.39771.094=1.4619kg1/2/(s.m)1/2
查图4.2，由F0=1.4619 得?=0.59
图4.2 充气系数?。与Fa的关联图
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=0.59×（0.05265+0.00735）=0.0354m液柱 hc?bhL?b（hw?how）②ua?=
Vs?0.6527==1.371m/s
AT?Af0.5024-0.02612F0?=ua??v?=1.371?0.8427=1.258Kg?/(s.m)?
查图4.2，由F0?=1.258得?′=0.62
?0.62 hC??βhC?β（hW??hOW?）⑶液体表面张力的阻力h?及h??计算
4?L4?35.94?10?3h?===3.99?10?3m=0.00399m液柱
?Lgd0814.8?9.81?0.0045?3?4?4?56.05?10L==5.51?10?3m=0.00551m液柱 h??=
?L?gd0919.48?9.81?0.0045气体通过每层塔板的液柱高度hp及hp?计算
hp=hc+hl+hσ=0.0369+0.0354+0.00399=0.07629m液柱
hp?=hc?+hl?+h??=0.0242+0.0372+0.00551=0.0669m液柱 气体通过每层塔板的压降?PP及?Pp?计算
?Pp =hp?cg=0.07629?814.8?9.81=609Pa<0.7KPa（设计允许值）
?PP?=hp??c?g=0.0669?919.48?9.81=603.44Pa<0.7KPa（设计允许值）
4.2 液面落差
对于筛板塔，液面落差很小，且本方案的塔径和液流量均不大，故可忽略页面落差影响。
4.3 液沫夹带
液沫夹带量ev及ev?计算
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按经验，一般hf=2.5hc=2.5×0.06=0.15m
ev?
5.76?10?6?Lua5.76?10?1.39773.2?()3.2=?()=0.07986g液kg/kg气?0.1kg液/kg气?3HT?hf0.35-0.1535.94?106?6?6?u5.76?105.76?101.3713.23.2aev???()=?()?0.0489kg液/kg气?0.1 kg液/kg气?356.05?100.35-0.15?L?HT??hf 故在本设计中液沫夹带量ev及ev?在允许范围内
4.4 漏液
对筛板塔，漏液气速u0,min（u0,min?）由下式计算 ①精馏段
u0,min=4.4C0(0.0056+0.13hL?-h??)?L?814.8(0.0056+0.13?0.06-0.00399)=4.4?0.81=9.435m/s01.094??v实际孔速uo=19.04m/s>uo,min 稳定系数K=②提馏段
(0.0056+0.13hL?-h??)?L?(0.0056+0.13?0.06-0.00551)?919.48?uo,min?4.4Co,min=4.4?0.82??V?0.8427 =10.55m/suouo,min=19.04=2.02>1.5 9.435实际孔速uo?=18.73>uo,min?
18.84=1.8>1.5 稳定系数K′=
10.55?uo,min=uo?4.5 液泛
为防止塔内发生液泛，降液管内液层高Hd及Hd?应服从下式
Hd≤?（HT?hW）[?取0.5]； Hd′≤?（HT?+hW?）
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?（HT?hW）=0.5×（0.35+0.03882）=0.19441m液柱 ?（HT??hW?）=0.5×（0.35+0.04869）=0.199 m液柱 而Hd?hp?hL?hd；Hd??hp??hL??hd?
板上不设进口堰hd=0.153(uo?)2=0.153?0.082=0.001m液柱
hd?=hd=0.001m液柱
Hd?hp?hL?hd=0.07629+0.06+0.001=0.13729m液柱<0.19441m液柱
Hd??hp??hL??hd?=0.0669+0.06+0.001=0.1279 m液柱<0.199m液柱
故在本设计中不会出现液泛现象
4.6塔板负荷性能图
4.6.1 漏液线
由
提馏段漏液气速uo,min?4.4co(0.0056?0.13hL?h?)?L/?V u0,mi?nVs,min A0板上清液高度hL?hw?how
2.84?Lh?E??堰上液层高度how?1000?lw?2/3 Lh?LS
得，精馏段最小气相体积流率：
???2.84Lh2/3???Vs,min?4.4coAo?0.0056?0.13?hw?E()??h????L/?V1000lw??????2/3???2.84??814.8?3600Ls???4.4?0.82?0.0944?0.3703?0.0056?0.13?0.05265??1.03??0.00399???10000.48??????????1.094Vs,min?3.4410.0088545?0.1457Ls2/3 同理可得，提馏段最小气相体积流率：
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Vs,min??4.4coAo2/3??????L2.84??hE????h?????L?/?V? ?0.0056?0.13?hw??1000?lw?????????2/3???2.84??919.48?3600Ls???4.4?0.82?0.0944?0.3703?0.0056?0.13?0.04869??1.03??0.0055???10000.48??????????0.8427 Vs,m??4.150.00?642in 4570.Ls?1在操作范围内，任取几个Ls(Ls?)值，依上式计算出Vs(Vs?)值，计算结果列于下表
表4-1 Ls(Ls?)、Vs(Vs?)数据表
m3/s LS（Ls?），
0.0005 0.340 0.334
0.0010 0.349 0.336
0.0015 0.357 0.338
0.0020 0.364 0.340
Vs，m3/s
Vs?，m3/s
由上表数字即可作出漏液线1。
4.6.2 液沫夹带线
以ev=0.1㎏液/㎏气为限，求精馏段Vs-Ls关系如下
5.7?10?ua由液沫夹带量 ev???H?h?L?T?6? ??f?3.2气体通过液层的速度ua?堰上清液层高度
VSVS??2.0997VS
AT?Af0.5024?0.026122/32.84?3600LS?how??1.03??1000?0.48?
?1.1208LS2/3清液高表示的板压降hf?2.5hL?2.5?hw?how?
??0.03?882 ?2.52/31L.08??S122/3?0.09L075 2.802S/3HT?hf?0.259?2.8L20S2 ev?5.7?10?3?35.9?4?10??6?2.09V9s7 ?0.12/?30.?2592LS2.?8022/39.L94S9
3.2整理得，精馏段气体体积流量 VS?0.924?5
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