浅析齿形导向浮阀塔板

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1、浅析齿形导向浮阀塔板文章标题：浅析齿形导向浮阀塔板摘要：本文应用空气—水系统及空气—水—CO2物系，在1600×400mm2的矩形塔内，对齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板的流体力学和传质性能进行了对比实验。实验研究表明，齿形导向浮阀塔板具有流体力学性能好、效率高的特点。关键词：导向浮阀；流体力学；效率简介靳永青（1982-）,女,河南人,在读硕士,主要从事塔设备研究.1前言　　浅析齿形导向浮阀塔板文章标题：浅析齿形导向浮阀塔板摘要：本文应用空气—水系统及空气—水—CO2物系，在1600×400mm2的矩形塔内，对齿形导向浮阀塔板

2、与组合导向浮阀塔板的流体力学和传质性能进行了对比实验。实验研究表明，齿形导向浮阀塔板具有流体力学性能好、效率高的特点。关键词：导向浮阀；流体力学；效率简介靳永青（1982-）,女,河南人,在读硕士,主要从事塔设备研究.1前言塔设备分为板式塔和填料塔两大类。近年来由于新型填料的出现，填料塔的应用逐渐增多，但对于常压或加压物系，特别是大塔径、多侧线的气液传质设备，目前仍以板式塔为主，因此，开发和研究高效低压降塔板仍具有实际意义。浮阀塔在板式塔中占有重要地位，由于塔板上设有浮动部件，它具有良好的操作性能。工业上常用的为F1型（V1型）浮

3、阀塔板，F1型浮阀塔板具有很多优点，但因塔板上液面梯度较大，使汽体在液体流动方向上分布不均匀，塔板的进口端易产生过量的泄漏，塔板的出口端导致汽体喷射，二者均使压降增大，效率降低；F1型浮阀为圆形，从阀孔出来的汽体向四面八方吹出，使塔板上的液体返混程度较大，降低了塔板效率；塔板两侧的弓形部位，液体无主体流动，通过滞止区的汽体几乎无组成变化，这使塔板效率明显降低。压降大、效率低不利于增产节能，为此开发和研究了导向浮阀塔板系列产品（图1）,如导向浮阀塔板[1]、组合导向浮阀塔板[2]、齿形导向浮阀塔板[3]。组合导向浮阀塔板由矩形导向浮

4、阀与梯形导向浮阀组合而成，齿形导向浮阀也分为矩形与梯形状。尽管导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板已在国内外1500多个塔器中获得应用并取得好的效果，但如何将塔板上气体分散为小气泡还需进行深入研究。因浮阀塔板上液相为连续相，气相为分散相，将气相由大气泡转为小气泡，可增加传质表面积。保留导向浮阀塔板的一切优点，改善气相的分散状况，本着该构思，本文开发了一种齿形导向浮阀塔板。齿形导向浮阀表现在气体从阀孔进入塔板时，首先被齿形状的阀孔所分散，然后再通过浮阀边缘的齿缝，进一步被分散撕裂，从而大大提高了气体的分散度，提高了传质效率。本论文对齿形导

5、向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板进行了流体力学性能和传质效率的对比实验。2实验设备实验装置及流程如图2所示。实验设备为1600mm×400mm的矩形塔。全塔分为三层，下层为一块筛板使得气体均匀分布，中间层为实验塔板，上层为捕沫板。捕沫板的塔板型式和开孔率与实验塔板相同—塔顶装有两块旋流板，配合捕沫板收集雾沫夹带。液体泄漏由装在塔底的液体排出口收集。在实验板塔节上设有有机玻璃塔壁，从而可以观察塔板上的气液接触状况。在实验板下部的塔节上装有两对视镜，可以观察泄漏情况。在流体力学实验中，采用空气—水系统，空气由鼓风机输入，气体流量由毕托管测

6、定；自来水用离心泵输送，液体流量由转子流量计设定，由实验塔板流出的液体返回水槽循环使用。（1）鼓风机（2）毕托管（3）液体转子流量计（4）塔体（5）气体分布板（6）塔板（7）旋流板（8）水泵（9）水槽图2实验装置及流程3流体力学性能的比较在1600´400(mm)矩形实验塔内，应用空气——水系统，对齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板的流体力学进行了实验比较。3.1塔板压降的比较在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板的压降比较，如图3所示。由图3可以看出，当液流强度L=80m3/m.h时，齿形导向浮阀塔板的压降

7、比组合导向浮阀塔板压降低，这是由于齿形导向浮阀塔板的气相阀孔线速度大幅下降，使压降降低。3.2雾沫夹带的比较在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板雾沫夹带的比较，如图4所示。由图4可以看出，齿形导向浮阀塔板的雾沫夹带明显小于组合导向浮阀塔板，齿形导向浮阀塔板的空塔动能因子接近3.0，而组合导向浮阀塔板的空塔动能因子为2.5，齿形导向浮阀塔板的处理能力比组合导向浮阀塔板高。3.3泄漏的比较在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板泄漏率的比较，如图5所示。由图5可以看出，齿形导向浮阀塔板的泄漏率比组合导向浮阀塔板小。

8、主要是由于齿形导向浮阀塔板的气相被分割为微小气泡，减少了大气泡因脉冲而产生的泄漏。4传质性能的比较利用空气——水——CO2系统，测定了齿形导向浮阀塔板CO2解吸的塔板效率。图6对F1型浮阀、导向浮阀、组合导向浮阀、齿形导向浮阀塔板进行了比较。实验结