化工系课程设计
由图（3-4）查得 E?1.03?1 即 hOW于是 hW?VL?0.00284E??l?w???2.09?3??0.00284?1????0.0065m?0.6???232
hLL?hOW?0.085?0.0065?0.0785m?78.5mm
h0?hL?10?78.5?10?68.5mm
取 A?1?D2?1?3.14?0.82?0.502m2
44根据
lw0.6??0.75，由图（3-5）确定降液管横截面积Af D0.8AfAT?0.11
即 AfT?0.11AT?0.11?0.502?0.0552m2
3.5 塔板板面布置
取Ws?0.07m，Wc?0.05m 由图（3-5）确定
Wd?0.18 D图3-5 弓形降液管的宽度与面积
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即 Wd?0.18D?0.18?0.8?0.144m
D0.8?(Wd?WS)??(0.144?0.07)?0.186m 22D0.8r??WC??0.05?0.35m
22XAa?2?(Xr2?X2?r2arcsin)
rX?=2?(0.186?0.352?0.1862?0.352?=0.247m2
?180arcsin0.186) 0.35筛孔按正三角形排列，取孔径d0?4mm，td0?3.0 则
?d??1?开孔率 ??0.907??0??0.907????10.100
?3??t?筛孔数 n?1.15?2Aa0.247?1.15??1973 22t0.012筛孔总面积 A0??Aa?10.100?0.247?0.025m2
3.6 塔板校核
3.6.1 降液管液泛
取板厚??0.60d0，?d0?0.60，A00.025??0.0638 ，查《化
AT?2Af0.502?2?0.0552工原理》下册图（8-20），确定空流系数C0?0.73 则通过筛孔的气速 u0?1?gh?干板压降 d2g?LVgA0?u0??C?0?0.36?14.4ms 0.02522?12.70?14.4????????0.0655m液柱 ?2?9.8816?0.73??所以气体速率为 ua?故气相动能因子
VgAT?2Af?0.36?0.919ms
0.502?2?0.05520.5?0.919?2.700.5?1.50kg0.5?m0.5s? Fa?ua?g12
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图3-6 充气系数?和动能因子Fa之间的关系
查图（3-6） 确定充气系数??0.60 气体通过塔板的压降
hP?hd??hL?0.0655?0.6?0.085?0.1165m液柱
液体通过降液管的压降
?5.8?10?4?VL2?5?hr?0.153()?0.153???3.05?10m液柱 ?3??lwh0?0.6?68.5?10?2计算降液管内清夜层高度Hd,并取泡沫相对密度??0.5,
Hd?hP?hc?hr?0.1165?0.085?3.05?10?5?0.202m
而
HT?hW0.50?0.0785??0.2893m 22可见，满足 Hd?1(HT?hW) 2降液管内不会发生液泛。
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3.6.2 降液管内停留时间
??AfHdVL?0.0552?0.202?19.22s?5s ?45.8?10可见停留时间足够长，不会发生气泡夹带现象。
3.6.3液沫夹带
液沫夹带将导致塔板效率下降。通常塔板上液沫夹带量eV要求低于0.1kg液体/kg干气体，则有
3.2eV?5.7?10?6??u'???H?hf?T?????5.7?10?6?3.2???A?Af??THT?2.5hL???Vg???? ???3.20.36?????65.7?100.502?0.0552?????3 19.7?10 ?0.50?2.5?0.085??????0.00783kg液体kg干气?0.1kg液体kg干气可见液沫夹带量可以允许 3.6.4漏液
克服液体表面张力的作用引起的压降
h??4?4?0.0197??0.0025m液柱
9.81?Ld09.81?816?0.004则漏液点气速
uOW?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L?g
?4.4?0.73??6.65ms?0.0056?0.13?0.085-0.0025??8162.70
K?u014.4??2.17?1.5 uOW6.6514
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可见不会发生严重漏液现象。
由塔板校核结果可见，塔板结构参数选择基本合理，所设计的各项尺寸可用。
3.7负荷性能图
3.7.1 气液流量的流体力学上下限线 ⑴ 漏液线（气相负荷下限线）
第一点取设计点的液体流量VL?2.09m3h，故uOW?6.65ms，于是，相应漏液点的气体体积流量为
Vg?uOWA0?6.65?0.025?3600?599m3h
第二点取液体流量为VL?10m3h，
VL10??35.86 2.52.5lw0.6则由图3可知E?1.07
?VLhOW?0.00284E??l?w??10???0.00284?1.07????0.0198m ??0.6??2323hL?hw?hOW?0.0785?0.0198?0.0983m
则对应的漏点气速为
uOW?4.4C0?0.0056?0.13hL?h???L?g
?4.4?0.73??7.05ms?0.0056?0.13?0.0983-0.0025??8162.70
故 Vg?uOWA0?7.05?0.025?3600?635m3h
根据（2.09,599）和（10,635）两点，作直线①即为漏液线。 ⑵ 液体流量下限线
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