塔板流體力學(xué)

WTR的數(shù)學(xué)模型來自于《化學(xué)工程手冊(cè)》等權(quán)威文獻(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行了篩選和校對(duì)驗(yàn)證，并融入了設(shè)計(jì)者的工程經(jīng)驗(yàn)。該軟件的技術(shù)基礎(chǔ)從上世紀(jì)80年代DOS版本的同類軟件開始積累，有相當(dāng)可靠的實(shí)踐驗(yàn)證。WTR對(duì)文獻(xiàn)中的一些圖表進(jìn)行了如下處理：部分圖表用理論推導(dǎo)了其準(zhǔn)確的解析表達(dá)式，這些圖表都存在有理論公式；部分圖表來自于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)這些圖表利用萬(wàn)象數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)RcesW進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，所有關(guān)聯(lián)誤差不超過5.0%。數(shù)學(xué)模型的求解使用序貫消去法，收斂的相對(duì)誤差不高于1.0×10-4。2100433B

W-TrayRating（簡(jiǎn)稱：WTR），于板式塔流體力學(xué)計(jì)算，包括塔板的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算和負(fù)荷性能圖繪制。WTR的數(shù)學(xué)模型大多數(shù)來自于公開發(fā)表、廣泛使用的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式和圖表。為了方便軟件實(shí)現(xiàn)和避免查圖、查表的誤差，對(duì)圖表進(jìn)行了數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)，其關(guān)聯(lián)誤差不超過5.0%。 WTR的軟件設(shè)計(jì)沿襲了實(shí)施響應(yīng)技術(shù)，數(shù)據(jù)輸入和計(jì)算同步進(jìn)行，當(dāng)用戶輸入完畢數(shù)據(jù)后，計(jì)算結(jié)果也同步完成，并自動(dòng)完成負(fù)荷性能圖的繪制。 WTR有流程模擬軟件PROII的物性接口，能夠自動(dòng)地把PROII的物性導(dǎo)入到WTR中。

在氣液鼓泡塔中，由于傳遞性能的優(yōu)劣決定于氣泡運(yùn)動(dòng)的狀況，因此，由要了解氣泡的大小、氣泡生長(zhǎng)及運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，以了解液相內(nèi)的氣含量及氣液相界面狀況，從而掌握氣液相間的傳質(zhì)、傳熱和因氣泡運(yùn)動(dòng)引起的液相縱向返混問題。氣體在液體中的溶解速率和其分散程度有關(guān)，分散程度愈高，溶解速度愈大。分散程度可用氣泡的平均直徑、氣體的滯留量或比表面表示。

常用塔板：浮閥塔板、圓形泡帽塔板、S形塔板、浮動(dòng)噴射塔板、篩孔塔板、網(wǎng)孔塔板等。

塔板結(jié)構(gòu)主要包括：

1、塔板。其上面有許多孔，安裝浮閥、泡罩等或直接作為氣相通道，介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)就在上面進(jìn)行。

2、降液管。上層液體通過降液管流到下層塔盤，是主要的液體通道。

3、溢流堰。包括進(jìn)口堰和出口堰，進(jìn)口堰主要是為了保持降液管的正常體高度，保證傳質(zhì)的正常進(jìn)行。

浮閥塔板在石油化學(xué)工業(yè)上廣泛應(yīng)用在加壓、常壓、減壓下的精餾、穩(wěn)定、吸收、脫吸等傳質(zhì)過程中。國(guó)內(nèi)使用的浮閥塔直徑從200~6400mm，使用效果較好。浮閥塔板的一般結(jié)構(gòu)是在帶降液管的塔板上開有許多孔作為氣流通道，孔上方設(shè)有可上下浮動(dòng)的閥片，上升的氣流經(jīng)過閥片與橫流過塔板的液相接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。浮閥塔板與常用的圓泡帽、篩板、舌形等塔板的幾點(diǎn)粗略比較如下:

①處理能力較舌形、篩孔塔板小此，比圓泡帽塔板的處理能力約大20%~40%。

②操作彈性較圓泡帽、舌形、篩板大，本章所計(jì)算的塔板彈性是從塔板流體力學(xué)所允許范圍出發(fā)的。在很寬的氣液負(fù)荷變化范圍內(nèi)，浮閥塔板能保持較高的效率。

③千板壓力降較舌形、篩板大，比泡帽塔板小。塔板上的液面梯度也較小。

④霧沫夾帶量比舌形、泡罩小，比篩板略大。

⑤結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝較方便；制造費(fèi)約為泡帽塔板的60%~80%，為篩板的120%~130%。