板式塔结构
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板式塔的分类及应用板式塔是一种常见的化工设备,主要用于气体和液体之间的质量传递。
它采用分层堆填法,在塔内设置大量的填料来增加气体与液体之间的接触面积,从而提高质量传递效率。
板式塔广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域。
根据不同的应用需求,板式塔可以分为几种不同的类型。
一、按照结构形式分类1. 雨淋板式塔:雨淋板式塔是最基本的板式塔结构,由一个整体的塔壳和内部的填料层构成。
不同层次之间通过在塔壳内设置的雨淋板与管束连接,以保证液体沿着填料层均匀分布,提高气液质量传递效率。
这种类型的板式塔结构简单,容易开拆和清洗,被广泛应用于一些气体的吸收和除尘过程中。
2. 板板式塔:板板式塔是一种比较常见的板式塔结构,它是由多个密封的板层堆叠在一起构成的。
其中每层板之间间隔一定的距离,形成了多个小的塔室。
气体从底部进入第一个塔室,然后逐渐向上流动,最终通过板层间的孔洞进入到塔顶,而液体则从塔顶通过喷淋装置均匀地洒在每个板层上,形成均匀的液膜,气液之间进行传质。
这种结构的板式塔具有较高的传质效率和较大的处理量,可应用于气体的吸收、脱硫等工艺中。
3. 蜂窝式板式塔:蜂窝式板式塔是将多个蜂窝状的填料垂直堆放在塔内,形成了多个小的蜂窝室。
气体从塔底部进入,通过蜂窝室之间的孔洞,在不同的填料层之间进行传质。
与其他类型的板式塔相比,蜂窝式板式塔具有较大的表面积和较低的压降,适用于一些对压降要求较高的气液传质过程中。
二、按照填料特征分类1. 海绵板式塔:海绵板式塔是利用聚合物海绵作为填料,采用海绵精细结构特点以及高比表面积,实现气液分离传质的设备。
海绵板式塔具有体积小、重量轻、透气性好等特点,广泛应用于炼油、化工等领域。
2. 金属填料板式塔:金属填料板式塔是利用金属丝网编织成的填料来提高板式塔的传质效率。
金属填料板式塔具有良好的耐腐蚀性、机械强度高等特点,适用于对腐蚀性介质进行处理的工艺。
3. 塑料填料板式塔:塑料填料板式塔是利用塑料制成的填料来代替传统的金属填料,具有较低的成本和优异的化学稳定性,广泛应用于石油化工、环保等领域。
板式塔主要类型得结构与特点工业上常用得板式塔有:泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流栅孔板塔浮阀塔具有得优点:生产能力大,塔板效率高,操作弹性大,结构简单,安装方便。
二、板式塔得流体力学特性1、塔内气、液两相得流动A 使气液两相在塔板上进行充分接触以增强传质效果B 使气液两相在塔内保持逆流,并在塔板上使气液量相保持均匀得错流接触,以获得较大得传质推动力。
2、气泡夹带:液体在下降过程中,有一部分该层板上面得气体被带到下层板上去,这种现象称为气泡夹带。
3、液(雾)沫夹带:气体离开液层时带上一些小液滴,其中一部分可能随气流进入上一层塔板,这种现象称为液(雾)沫夹带。
4、液面落差液体从降液管流出得横跨塔板流动时,必须克服阻力,故进口一侧得液面将比出口这一侧得高。
此高度差称为液面落差。
液面落差过大,可使气体向上流动不均,板效率下降。
5、气体通过塔板得压力降压力降得影响:A 气体通过塔板得压力降直接影响到塔低得操作压力,故此压力降数据就是决定蒸馏塔塔底温度得主要依据。
B 压力降过大,会使塔得操作压力改变很大。
C 压力降过大,对塔内气液两相得正常流动有影响。
压力降:ΔPP =ΔPC+ΔPL+ΔPδ塔板本身得干板阻力ΔPC板上充气液层得静压力ΔPL液体得表面张力ΔPδ折合成塔内液体得液柱高度M,则ΔPP /ρLg=ΔPC/ρLg +ΔPL/ρLg +ΔPδ/ρLg即hp =hc+hL+hδ浮阀塔得压力降一般比泡罩塔板得小,比筛板塔得大。
在正常操作情况,塔板得压力降以290—490 N/m2、在减压塔中为了减少塔得真空度损失,一般约为98—245Pa 通常应在保证较高塔板效率得前提下,力求减少塔板压力降,以降低能耗及改善塔得操作性能。
6、液泛(淹塔)汽液量相中之一得流量增大到某一数值,上、下两层板间得压力降便会增大到使降液管内得液体不能畅顺地下流。
当降液管内得液体满到上一层塔板溢流堰顶之后,便漫但上层塔板上去,这种现象,称为液泛(淹塔)如气速过大,便有大量液滴从泡沫层中喷出,被气体带到上一层塔板,或有大量泡沫生成。
第六节 板式塔一、塔板的结构型式板式塔的壳体通常为圆筒形,里面沿塔高装有若干块水平的塔板。
传质机理:塔内液体依靠重力作用,由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘,然后横向流过塔板,从另一侧的降液管流至下一层塔板。
溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。
气体则在压力差的推动下,自下而上穿过各层塔板的气体通道(泡罩、筛孔或浮阀等),分散成小股气流,鼓泡通过各层塔板的液层。
在塔板上,气液两相密切接触,进行热量和质量的交换。
在板式塔中,气液两相逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化,在正常操作下,液相为连续相,气相为分散相。
为有效地实现气液两相之间的传质,板式塔应具有以下两方面的功能: ①在每块塔板上气液两相必须保持密切而充分的接触,为传质过程提供足够大而且不断更新的相际接触表面,减小传质阻力;②在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动,以提供最大的传质推动力。
由吸收章可知,当气液两相进、出塔设备的浓度一定时,两相逆流接触时的平均传质推动力最大。
在板式塔内,各块塔板正是按两相逆流的原则组合起来的。
但是,在每块塔板上,由于气液两相的剧烈搅动,是不可能达到充分的逆流流动的。
为获得尽可能大的传质推动力,目前在塔板设计中只能采用错流流动的方式,即液体横向流过塔板,而气体垂直穿过液层。
由此可见,除保证气液两相在塔板上有充分的接触之外,板式塔的设计意图是,在塔内造成一个对传质过程最有利的理想流动条件,即在总体上使两相呈逆流流动,而在每一块塔板上两相呈均匀的错流接触。
板式塔的结构1-塔壳体;2-塔板;3-溢流堰;4-受液盘;5-降液管 1 2 3 5 4塔板是板式塔的核心构件,其功能是使气、液两相保持充分的接触,使之能在良好的条件下进行传质和传热传递过程。
塔板上的气液两相流动方式有错、逆流两种,如图5—4所示。
错流塔板在板间设有专供液体流通的降液管(又称溢流管)。
从降液管出来的液体横过塔板,然后再溢流进入另一降液管而到达下一层塔板;气体则经过板上的孔道上升,在每一层塔板上气、液两相呈错流方式接触。
板式塔重量计算板式塔是一种常见的工程结构,常用于化工、石油和煤气等工业领域中。
它通常用于分离、质量传递和反应等流体处理操作。
计算板式塔的重量是设计和施工过程中非常重要的一项工作。
本文将介绍板式塔重量计算的相关原理和计算方法。
1.板式塔的构成和重要部件板式塔由塔体、塔盘和填料三部分组成。
塔体是整个塔结构的主体,通常由圆筒形或方形的钢制外壳构成。
塔盘是塔体内部的分布装置,用于分离和传递物质。
填料是一种在塔体内部填充的固体材料,用于增加物质间的接触表面积,提高传质效果。
2.板式塔重量计算的原理板式塔的重量由以下几个部分组成:-塔体本身的重量(塔壁和顶部结构)-塔盘的重量-填料的重量塔体的重量可以通过计算其体积并乘以材料的密度来估算。
塔盘的重量取决于其设计和尺寸,一般通过计算盘面的面积和盘面的平均厚度再乘以材料的密度来估算。
填料的重量可以根据填料的体积和密度来计算。
3.材料密度的选择板式塔常用的材料有钢、不锈钢和塑料等。
不同材料的密度不同,对于重量计算的精度有一定影响。
在实际计算过程中,需要选择合适的材料密度,以准确估算塔体、塔盘和填料的重量。
4.板式塔重量计算的步骤(1)确定塔体的形状和尺寸,计算塔体的体积;(2)选择塔体材料的密度;(3)计算塔体本身的重量;(4)确定塔盘的类型和尺寸,计算塔盘的面积和平均厚度;(5)选择塔盘材料的密度;(6)计算塔盘的重量;(7)选择填料的类型和尺寸,计算填料的体积;(8)选择填料材料的密度;(9)计算填料的重量;(10)将塔体、塔盘和填料的重量相加,得到总重量。
5.板式塔重量计算的应用板式塔重量计算在工程设计和施工中起到了重要的作用。
它可以帮助工程师更好地了解塔体结构的承重和稳定性,提供重要的参考数据。
此外,重量计算还可以为制造商提供相关数据,以确定材料和制造工艺。
总之,板式塔重量计算是设计和施工过程中必不可少的一项工作。
合理估算塔体、塔盘和填料的重量,对于工程的安全性和可靠性具有重要意义。