丝网波纹规整填料塔设计软件开发

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1、噩程虚厕石油化工设计PetrochemicalDesign丝网波纹规整填料塔设计软件开发闫蓉，仇汝臣，田正义(青岛科技大学化工学院，山东青岛266042)摘要：选取适用于丝网波纹规整填料塔的设计计算模型，通过研究分析大量资料提出了新的规整填料塔负荷性能图的绘制方法，并编写了SPSDS计算源程序，实现了负荷性能图的自动绘制和输出。考核验证了本软件的准确合理。关键词：丝网波纹规整填料负荷性能图可行稳定域计算模型软件开发近年来，新型高效规整填料在工业上取得了=4+B(L／G)(pG／pL)(1)较大进展J，但在计算方

2、面仍缺乏对其进行系统只要通过实验数据回归出不同的、值，就详细设计和对其流体力学性能进行详细计算的软可以分别计算多种填料的泛点气速。件，关于分馏塔的操作情况的考核以及表示填料1．3丝网波纹规整填料塔压降数学计算模型操作是否合适的方法也需要开发针对性优化计算压降计算可采用通用关联图和关联式。Bra．软件。此外，还没有形象直观表示填料操作是否VO_4等人和Billet_5提出的压降计算公式在空塔合适的方法。本文提出一套系统通用的丝网波纹气速较大时误差大。Stichlmair_6等人的关联式只规整填料塔设计模型的计算方

3、法，编写设计计算在气速较高时预测较准确。Bravo式和Stichlmair系统，绘制出在形式上与板式塔负荷性能图和可式均未考虑液相粘度对压降的影响。由于Kister行域相类似的图形。模型_l通用性较好，在工程上被应用广泛，所以本文采用Kister通用关联图。1丝网波纹规整填料塔数学模型计算1．4填料塔持液量1．1填料塔塔径持液量计算模型有Bravo等公式、Billet等采用工业上普遍使用的FP—C。图法计算公式_5j。与其它模型相比，Billet模型在气体动能．塔径，为便于编程计算，已将一c．一图拟合因子很小时

4、误差稍大，但在恒持液量区预测趋势成精确度较高的公式。与实验结果一致，误差较小，所以本文选用Billet欲求塔径先求规定负荷下流动参数：FP=模型：h=h[1+1．2(UG／u)圩](其中为泛点G／(GP)；再由FP—CG．图查出所选填料气速；hLs为静持液量)的极限负荷因子c一_2，修正最大操作负荷点气1．5填料塔等板高度等板高度计算模型有Delft模型j、Lockeet模体因子川：Cs=c一(10000-／20)(Iooo~L／型_9j。Lockeet模型型式简洁，能较少考虑其它繁0．2)_0-“；求出该填料

5、的负荷设计因子值：C。=琐因素的影响，快速准确的预测册值，而且该(0．75—0．8)Cs；最终求出塔径：Dc=1．13Ac(其式的通用性好，本文采用Lockeet模型：HETP=中A为塔的截面积)。1．2填料塔液泛气速收稿日期：2010—03—25。液泛气速计算模型有Bain—hougen公式j、作者简介：闫蓉，女，2008毕业于青岛科技大学化学工Ecken泛点关联图3等。对于规整填料，Bain—程与工艺专业，获学士学位，现为青岛科技大学化学hougen公式与实验数据吻合的较好J，本文采用．r-~E专业在读硕士

6、研究生，研究方向：石油化工。E．Bain—hougen公式：lg[／~f2a,(pG／pL)／XL~'2／()]mail：qq34415854@163．eom石油化工设计第28卷[1．54g(PL—PG)加嘶]／a[1+0．78exp型，即可求出气液相物性，或给出气液相物性后可(0．00058a)(JDG／p)]求出任一液相负荷下泛点气速和下限气速，再由填料性质，求出液相最小流率，用这些线和该段床2丝网波纹规整填料塔的负荷性能图层的气液相负荷，就可绘制负荷性能图。2．1气相负荷上限线的确定逆流操作的填料塔，以液

7、体喷淋密度L为第3软件设计和功能实现三参数，压力降△P对气体速度的关系可作出通过对丝网波纹规整填料塔设计和流体力学流体力学关系图J。当气速增加超过泛点后即使计算模型的筛选，提出了一套针对其优化和设计增加很少压力降也急剧增加，是流体力学的不稳的模型和方法。利用已有的文献资料[11]开发了定状态，因此，将泛点作为气相负荷上限限制条一套针对规整填料的设计优化系统(Structured件。通过比较计算模型，推荐用Bain—hougen液PackingShortcutDesign—optimizeSystem，简记泛点模

8、型_2[公式(1)]算出泛点气速，则最大SPSDS系统)。气相负荷上限：G=u。和G。3．1SPSDS系统结构设计2．2气相负荷下限线的确定SPSDS系统能根据已知流体力学量预测规整气速较低时，填料塔内持液量和压降均下降，填料层的流体力学性能、规整填料的传质性能和气液互相作用减弱，湍动较差，气相分布不均匀，操作弹性，并输出规整填料层的负荷性能图。其填料表面不能充分润湿，传质效率较低。通