塔板流體力學簡介

W-TrayRating（簡稱：WTR），于板式塔流體力學計算，包括塔板的結(jié)構(gòu)尺寸計算和負荷性能圖繪制。WTR的數(shù)學模型大多數(shù)來自于公開發(fā)表、廣泛使用的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式和圖表。為了方便軟件實現(xiàn)和避免查圖、查表的誤差，對圖表進行了數(shù)學關(guān)聯(lián)，其關(guān)聯(lián)誤差不超過5.0%。 WTR的軟件設(shè)計沿襲了實施響應(yīng)技術(shù)，數(shù)據(jù)輸入和計算同步進行，當用戶輸入完畢數(shù)據(jù)后，計算結(jié)果也同步完成，并自動完成負荷性能圖的繪制。 WTR有流程模擬軟件PROII的物性接口，能夠自動地把PROII的物性導入到WTR中。

WTR的數(shù)學模型來自于《化學工程手冊》等權(quán)威文獻，對其進行了篩選和校對驗證，并融入了設(shè)計者的工程經(jīng)驗。該軟件的技術(shù)基礎(chǔ)從上世紀80年代DOS版本的同類軟件開始積累，有相當可靠的實踐驗證。WTR對文獻中的一些圖表進行了如下處理：部分圖表用理論推導了其準確的解析表達式，這些圖表都存在有理論公式；部分圖表來自于試驗數(shù)據(jù)，對這些圖表利用萬象數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)RcesW進行了關(guān)聯(lián)，所有關(guān)聯(lián)誤差不超過5.0%。數(shù)學模型的求解使用序貫消去法，收斂的相對誤差不高于1.0×10-4。2100433B

在氣液鼓泡塔中，由于傳遞性能的優(yōu)劣決定于氣泡運動的狀況，因此，由要了解氣泡的大小、氣泡生長及運動的規(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)、傳熱和因氣泡運動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。包括進口堰和出口堰，進口堰主要是為了保持降液管的正常體高度，保證傳質(zhì)的正常進行。

浮閥塔板在石油化學工業(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，本章所計算的塔板彈性是從塔板流體力學所允許范圍出發(fā)的。在很寬的氣液負荷變化范圍內(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)較簡單，安裝較方便；制造費約為泡帽塔板的60%~80%，為篩板的120%~130%。