塔板流體力學簡介

W-TrayRating（簡稱：WTR），于板式塔流體力學計算，包括塔板的結構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)學關聯(lián)，其關聯(lián)誤差不超過5.0%。 WTR的軟件設計沿襲了實施響應技術，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》等權威文獻，對其進行了篩選和校對驗證，并融入了設計者的工程經(jīng)驗。該軟件的技術基礎從上世紀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進行了關聯(lián)，所有關聯(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、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，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。

塔板結構主要包括：

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，介質的傳熱傳質就在上面進行。

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，保證傳質的正常進行。

浮閥塔板在石油化學工業(yè)上廣泛應用在加壓、常壓、減壓下的精餾、穩(wěn)定、吸收、脫吸等傳質過程中。國內(nèi)使用的浮閥塔直徑從200~6400mm，使用效果較好。浮閥塔板的一般結構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。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結構較簡單，安裝較方便；制造費約為泡帽塔板的60%~80%，為篩板的120%~130%。