旋流板技术及其应用

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1、1978年化学工程第2期旋流板技术及其应用浙江大学化工原理教研组争摘要,本文介绍了旋流板技术的基本原理和前一时期做的基础工作举例介、、绍了在吸收,传热除雾和除尘等生产应用方面取得的效果并讨论了塔板的结构等问题一、墓本原理仁‘’,,旋流板最初试用于湍球塔顶除雾它的形状像风车叶轮(参看图1顶部)但它本身,。,不动而是使通过它的气流旋转气流夹带的雾滴(或尘粒)在离心力的作用下甩向塔璧。,,,而被分离板的开孔率约30%故空塔速度达3~5米/秒时切线速度约10~17米/秒。,。与旋风器内的中低气速相当它比旋凤器简单阻力小,,,‘在除雾实验取得成效的纂础上考虑到旋流板的特点如用于气液接触有可能突破一:般

2、塔的负荷上限(,1)雾沫夹带从旋流板良好的除雾性能可以估计到它的夹带限应比一般塔板高很。多、,,(2)俺塔或液泛气液在塔板上接触以后由于离心力的作用不仅气流内的液滴,,。易于分离而且液流内的气泡也易于分离应能提高溢流件的通过能力及淹塔限,,,(3)压降旋流板自身的阻力相当小作塔板使用时属喷射型液层不厚湿板压降。应当也是小的,,,从传质的角度看喷射型塔板的效率一般较低而且目前为片形结构片与片间的距离,,,,。较大这是不利因素但在离心力场内液滴与气流有附加的相对运动这是有利因素板,效率究竟有多大?有关因素的影响如何?是这种塔板能否实际应用的关键之一需通过试验。考查同时考虑到作为塔板使用时,有别于

3、除雾板的主要特点是:。(1)通过塔板的液体负荷要大很多,。.(2)不仅要求除雾更主要的是提供尽可能良好的接触机会‘名’,:5,1,通过实验证实原来设想空塔气速达米/秒滋流管内液速达米/秒此时的压降约,197“本文是7年10月浙江省科技局和省燃化局在海宁化肥厂召开的旋流板技术及共”,。应用鉴定会上提出的总结报告会后作了一些修改一2王一,一。的鑫来水柱/板空气水系统的传热传质效率达5。一60%12。,塔板的结构可参看图和图操作时气流通过塔板二,,形多编螺旋上升液体自盲板分配到各叶片成薄液层并被气流蕊,,喷洒成液滴液滴随气流运动的同时被离心力甩至塔壁再,受重力作用沿壁螺旋下流至环形集液槽通过滋流管

4、流到下述。。一块板的盲板上液体从叶片到集液槽都与气体接触产、、砂弓.沪声门,,,几年来通过生产试用旋流板技术有较快的进展但。墓本原理仍如上述令1;24,一盲板一旋沈叶片(2片)3一罩筒;4一集液糟浦一滋流口”图1良诸化肥厂小50饱和塔塔板照片(2~3个),6一异型接管(漏斗形)(两张为同一实物)7一回形滋流管,8一塔璧图2旋流塔板简图二、签础‘工作,70年秋为浙江松门盐场海水提澳装置进行小30湍球塔试验时发现气速大于3米/秒,,。,,后雾沫央带愈来愈严重一般除雾方法不能适应或结构复杂我们分析气速高正好利。,。用旋流板原理除雾试用可行保证了湍球塔试验的进行72年初对旋流板除雾器的性能和、,,

5、结构进一步试验改进效率超过”%压降在空速3~5米/秒下相应约10~30毫米水。,,,柱川以后又进行了一些试验如以塔壁上的螺线防止液膜沿壁上爬效果比原用挡环为〔:’,“”“”,;好外向叶片所需的塔段比内向为低除雾效果也较好利用板与塔壁间的环隙,,D小于,,下液是一种较好的方式盲板与塔的直径比D盯1/4以后不易保证除雾效果宜。,、,尽可能大一些等但是对于径向角日的选择及其与D盯DD的关系等较重要的向题尚。来不及试验,一,”年夏开始在小30塔中用空气水对旋流塔板的性能进行试验所得的一些初步结果,。已在资料[2〕中介绍现作以下补充。1关于低革板,,h:-低罩板指罩筒高度与叶片的顶端相平刚好封闭叶片外

6、沿的径向开口冰高与叶片直:.1,,,Z径D的比值一般小于。罩高可作为叶片仰角的校核标准而初期试验的高罩板则h/D二..3。,。,为025~0试验表明随着穿孔气荷因子F的变化低罩板的流体力学状况也可以,,分成四个阶段与高罩板类似所不同的是集液槽中的堆体易于撼过翠顶回流至叶片区再次一夕2一,,,.与气流接触与高早板难于回流相比气液接触明显改善叶片区积液较多又在液t较大,。,时第三阶段易成为鼓泡态此时集液槽液面的高度成为对压降等有显著影响的因素可以u,.用液体通过滋流口的流速表达(代替原来的喷淋密度U)其计算式如下L/3600一2·78米/”U~(1,10‘A/会液体,,式中L流量米叼时,—,2。

7、人溢流口总面积厘米口留必劣即留—,对单板压降的测定示如图3其规律峥,与高罩板稍有差别各阶段间的转折较不。明显(可与资材〔幻图12对比)由图可:得以下近似算式.△p岛△p干+36F。u十4毫米水柱(2)△,:式中p干干板压降按下式计算△p千~—乙。F。./29毫米水柱(3)华姗哪嘴.,七穿孔阻力系数对图3的试验刃夕沙7b,—.·,。.5叼板在F澎n公斤勺米备秒时七澎1,(因千板压降线的斜率较2略小故按式。(。)