板式塔课件

1图7—32错流式和逆流式塔板（a）错流式（b）逆流式2图7—33液体的流型（a）单溢流型（b）双溢流型3二、板式塔的结构㈠泡罩塔⒈塔盘上的气液接触状况:图7-34⒉优、缺点：⒊塔盘主要结构:由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成⒋设计及操作时应避免的问题:⑴锥流⑵脉冲鼓泡⑶偏流和倾流⑷过量雾沫夹带⑸液泛概念:雾沫夹带—少量微小液滴被蒸气夹带到上层塔盘的现象压力降—蒸气通过每层塔盘所引起的压力损失4有帽缘的圆形泡罩5图7-34泡罩塔盘上的气液接触6F1型浮阀⒈塔盘上的气液接触状况:⒉优、缺点：⒊浮阀:气液传质元件,最普遍的是F1型浮阀,分轻阀和重阀两种。㈡浮阀塔7㈢筛板塔⒈塔盘上的气液接触状况:图7-35⒉塔盘结构:由筛孔区、无孔区、溢流堰、降液管及塔板等组成。孔径:4～6mm一般筛孔通常按正三角形排列孔间距t与孔径d0的比值=3~4溢流堰高度⒊优、缺点：常压操作时:取25～50mm减压蒸馏时:取10～15mm。8图7—35筛板塔结构及气液接触状况9㈣无降液管塔:图7-36图7—36穿流式栅板塔10㈤导向筛板塔:图7-37两项改进：液面落差导向孔塔板效率雾沫夹带液体刚进入塔板迅速鼓泡鼓泡促进装置压力降塔板利用率㈥斜喷型塔舌塔形:图7-38浮动舌形塔:图7-3911图7-37导向筛板的结构12图7-38单溢流舌形塔13图7-39浮动舌形塔的舌片14三、板式塔的比较⒈塔的基本性能指标:⑴生产能力—单位塔截面上单位时间的物料处理量⑵塔板效率—⑶适应能力—指对各种物料的适应性及负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力⑷操作弹性—最大蒸汽负荷/最小蒸汽负荷⑸流体阻力—气体通过每层塔板或单位高度填料层的压力降⑹造价⑺操作是否方便板式塔:每层塔板所达到的分离程度填料塔:单位高度填料层所达到的分离程度15图7-40板式塔生产能力的比较⒉比较:图7-40,7-41,7-42,表7-416图7-41板式塔板效率的比较17图8-42板式塔压力降的比较（纵坐标为10MPa/理论值）18表7-4板式塔性能的比较塔型与泡罩塔相比的相对气相负荷效率操作弹性85%最大负荷时的单板压降（mm水柱）与泡罩塔相比的相对价格可靠性泡罩塔1.0良超45～801.0优浮阀塔1.3优超45～600.7良筛板塔1.3优良30～500.7优舌形塔1.35良超40～700.7良栅板塔2.0良中25～400.5中19过程设备设计结论——浮阀塔在蒸气负荷、操作弹性、效率方面比泡罩塔有明显优势。筛板塔压降小、造价低、生产能力大，除操作弹性较小外，其余均接近于浮阀塔。栅板塔操作范围比较窄，板效率随负荷的变化较大。20四、塔盘结构塔盘类型:按结构按气液流动方式整块式分块式溢流式穿流式溢流式塔盘的组成:塔板、降液管、受液槽、溢流堰和气液接触元件等。塔盘的要求:a.有一定的刚度→维持水平b.塔盘与塔壁间有一定密封性→避免气、液短路c.便于制造、安装、维修d.成本低21㈠塔盘当DN≤700mm→整块式塔盘当DN≥800mm→分块式塔盘当700＜DN＜800mm→根据实际任选⒈整块式塔盘重叠式:图7-44⑴组装方式定距管式:图7-43⑵塔节间连接→采用法兰连接⑶塔盘结构⑷塔盘与塔内壁的密封→采用软填料密封,图7-47角焊:图7-45翻边:图7-46221—塔盘板2—降液管3—拉杆4—定距管5—塔盘圈6—吊耳7—螺栓8—螺母9—压板10—压圈11—石棉绳图7-43定距管式塔盘结构23图7-44重叠式塔盘结构1—调节螺栓2—支承板3—支柱4—压圈5—塔盘圈6—填料7—支承圈8—压板9—螺母10—螺柱11—塔盘板12—支座24（a）（b）图7-45角焊式整块塔盘塔盘圈较高时用塔盘圈较低时用25图7-46翻边式整块塔盘（a）（b）直边较短，整体冲压成型塔盘圈与塔板对接焊而成26图7-47整块式塔盘的密封结构1.螺栓2—螺母3—压板4—压圈5—填料6—圆钢圈7—塔盘密封结构——软填料密封，石棉线、聚四氟乙烯纤维编织填料。27⒉分块式塔盘:槽式⑴型式自身梁式:图7-49,常用⑵塔节间连接→采用焊接⑶内部通道板：①目的:便于塔内清洗和维修,使人能进入各层塔盘②位置:a.在塔盘板接近中央处设置b.各层通道板在同一垂直位置上，以利采光和拆卸。→以利采光和拆卸c.也可用一块塔盘板代替⑷连接结构—上、下均可拆，图7-50塔盘之间通道板与塔盘板之间28⑸塔盘连接的紧固方式椭圆垫板及螺柱:见图7-51,为装拆迅速、方便,常用不锈钢。楔形紧固件⑹塔盘板与支承圈的连接:图7-52,卡子29图7-48分块式塔盘的组装结构1—出口堰2—上段降液板3—下段降液板4—受液盘5—支撑梁6—支撑圈7—受液盘8—入口堰9—塔盘边板10—塔盘板11—紧固件12—通道板13—降液板14—出口堰15—紧固件16—连接板通道板30图7-49分块式塔盘板31图7-50双面可拆的结构塔盘板Ⅰ塔盘板Ⅱ123M10503032图7-51双面可拆连接结构33图7-52卡子的组装结构1—卡板2—椭圆垫板3—圆头螺钉4—螺母34㈡降液管⒈结构型式图7-53圆形弓形⒉降液管的尺寸:图7-54液封高度hw—防止气体从降液管底部窜入间距h0—降液管底端到下层塔盘受液盘面的距离。（hw-h0）=6～12mm。大型塔不小于38mm⒊对降液管的要求:使夹带气泡的液流进入降液管后,具有足够的分离空间→将气泡分离，仅有清液流往下层塔盘。35⒋降液管设计准则:a.液体在降液管内的流速为0.03～0.12m/s；b.液流通过降液管的最大压降为250Pa；c.液体在降液管内的停留时间为3-5s，通常＜4s；d.降液管内清液层的最大高度不超过塔板间距的一半；e.液体越过溢流堰降落时抛出的距离，不应射及塔壁;降液管的截面积占塔盘总面积的比例，通常为5～25%之间。⒌结构整块式塔盘降液管：图7-55,7-56,7-57垂直式分块式塔盘降液管图7-58倾斜式36⒍降液管与塔体的连接——可折式:图7-59焊接固定式37(a)(b)(c)(d)(e)固定在塔盘上的弓型降液管弓形区全部截面用作降液面积弓型区截面中仅有一小部分用于有效的降液截面。图7-53降液管的型式38图7-54降液管的液封结构39图7-55整块式塔盘的弓型降液管结构（a）（b）40图7-56整块式塔盘的圆形降液管结构(a)碳素钢(b)不锈钢用于碳钢塔盘用于不锈钢塔盘41图7-57整块式塔盘的长圆形降液管结构42分块式塔盘的降液管，有垂直式和倾斜式图7-58降液管的形式垂直式倾斜式(a)(b)43图7-59可折降液管的组装结构（a）（b）（c）搭接式，组装时可调节其位置的高低折边辅助梁式，可增加降液板的刚度，但组装时不能调节兼有可调节及刚性好的结构降液管与塔体的连接——可折式及焊接固定式44㈢受液盘⒈作用:a.保证降液管出口处的液封b.改变流体流向→缓冲作用(凹形)2.可拆式:图5-60(a)平型型式焊接固定式凹型:图5-60(b)⒊液封盘:在塔或塔段的最底层塔盘降液管末端设置→保证降液管出口处的液封图7-61,62泪孔→供停工时排液用45（a）1—受液盘2—降液盘3—塔盘板4—塔壁图7－60受液盘结构1—塔壁2—降液板3—塔盘板4—受液盘5—筋板（b）461-支承圈2-液封盘3-泪孔4-降液板图7-61弓形降液管液封盘结构471-圆形降液管2-筋板3-液封盘图7-62圆形降液管液封盘结构48㈣溢流堰根据位置分为:进口堰出口堰⒈进口堰⑴作用:a.保证降液管的液封，使液体均匀流入下层塔盘b.减少液流在水平方向的冲击⑵位置:液流进入端⑶一般在采用平型受液盘时加进口堰⑷尺寸:图7-63⒉出口堰⑴作用:a.保持塔盘上液层的高度b.使流体均匀分布平直堰⑵型式齿形堰可调节堰⑶尺寸:图7-63,whwh49图7-63溢流堰的结构尺寸