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在煉油、化工及輕工等工業(yè)生產(chǎn)中,氣液兩項(xiàng)直接接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過(guò)程是很多的,如精餾、吸收、解析、萃取等。然而,這些過(guò)程都是在一定的壓力、溫度等工藝條件下、在一定的設(shè)備內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)。由于過(guò)程中兩種介質(zhì)主要發(fā)生質(zhì)的交換,所以也將實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程的設(shè)備叫傳質(zhì)設(shè)備。從外形上看,這些設(shè)備都是豎直安裝的圓筒型設(shè)備,且長(zhǎng)徑比較大、形如塔,故習(xí)慣上稱(chēng)其為塔器設(shè)備。劇烈振動(dòng)在風(fēng)力作用下產(chǎn)生的誘導(dǎo)振動(dòng)會(huì)使塔設(shè)備產(chǎn)生共振,輕者使塔產(chǎn)生嚴(yán)重彎曲、傾斜,塔板效率下降,影響塔設(shè)備的正常操作,重者使塔設(shè)備導(dǎo)致嚴(yán)重破壞,造成事故。
塔器設(shè)備成為化工生產(chǎn)中有著不可缺少的設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn),化工過(guò)程對(duì)其提出了一些要求。
①工藝性能好。
②生產(chǎn)能力大。
③操作穩(wěn)定性好。
④能量消耗小。
⑤結(jié)構(gòu)合理。
⑥選材要合理。
⑦安全可靠。
這些指標(biāo)的重要根據(jù)不同設(shè)備而異,要同時(shí)滿足上述要求有些難度。因此,根據(jù)傳質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)理化性質(zhì)和操作條件的具體情況具體分析,抓住主要矛盾,合理確定塔器設(shè)備類(lèi)型和內(nèi)部構(gòu)件形式,以滿足生產(chǎn)需要。
塔設(shè)備的構(gòu)件,除了種類(lèi)繁多的各種內(nèi)件外,其余構(gòu)件則是大致相同。主 要包括以下幾個(gè)部分: 1、塔體:塔體是塔設(shè)備的外殼。常見(jiàn)的塔體是由等直徑、等壁厚的圓筒 和作為頭蓋和底蓋的橢圓形封頭所組成。包括筒體、端蓋(主要是橢圓形封 頭)及連接法蘭。 2、支座:塔體支座是塔體安防盜基礎(chǔ)上的連接部分。設(shè)計(jì)時(shí)把它的應(yīng)力水平限制在一定的范圍內(nèi),才能使它長(zhǎng)期安全運(yùn)行。它必須保證塔體坐 落在確定的位置上進(jìn)行正常的工作。為此,它應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度, 能承受各種操作情況下的全塔重量,以及風(fēng)力、等引起的載荷。常用 的塔體支座是裙式支座,即裙座。 3、除沫器:除沫器用于捕集夾帶在氣流中的液滴。使用的除沫器, 對(duì)于回收貴重金屬、提高分離效率,改善塔后設(shè)備的操作狀況,以及減少對(duì) 環(huán)境的污染等,都是非常必要的。
作為主要用于傳質(zhì)過(guò)程的塔設(shè)備,首先必須使氣液兩相能充分接觸, 以獲得較高的傳質(zhì)效率,除了應(yīng)滿足工藝條件,如壓力、溫度及耐腐蝕性 等外.還應(yīng)滿足如下基本要求。 1、生產(chǎn)能力要大。即單位塔截面上單位時(shí)間內(nèi)物料的處理量要大。在 較大的氣液流速下,仍不知發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常 操作的現(xiàn)象。 2、分離。即氣、液相能充分接觸且分離效果好。 3、操作彈性大。槽式液體分布器具有安裝簡(jiǎn)便,液體分布均勻,噴淋點(diǎn)密度大,壓降極低等優(yōu)點(diǎn),目前應(yīng)用十分廣泛。即有較強(qiáng)的適應(yīng)性和寬的操作范圍。能適應(yīng)不同性質(zhì) 的物料且在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)能維持操作穩(wěn)定,仍有較高的分離效率。 4、壓降小。即流體通過(guò)時(shí)阻力小,這樣可大大節(jié)約生產(chǎn)的動(dòng)力消耗, 降低成本c在減壓塔中若壓降過(guò)大系統(tǒng)將難以維持必要的真空度。 5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗材少,易于制造及安裝,這樣可減少基建投資,降低 成本。 6、耐腐蝕不易堵塞,便于操作、調(diào)節(jié)及檢修。 一個(gè)塔設(shè)備要同時(shí)滿足以上各項(xiàng)要求是困難的,而且實(shí)際生產(chǎn)中各項(xiàng) 指標(biāo)的重要性因具體情況而異,不可一概而論。所以應(yīng)從生產(chǎn)需要及經(jīng)濟(jì) 合理性考慮,正確處理以上各項(xiàng)要求。
由于矩形導(dǎo)向浮閥和梯形導(dǎo)向浮閥在操作中不轉(zhuǎn)動(dòng),因而浮閥無(wú)磨 損,不脫落。 因此,組合導(dǎo)向浮閥塔板具有合理的結(jié)構(gòu)特征和良好的流體力學(xué)性能,為 目前國(guó)內(nèi)浮閥型塔板。組合導(dǎo)向浮閥塔板與F1(V1)型浮閥塔板效率相 比,塔板效率可提高15-20%;處理能力可提高30%以上,塔板壓降減小20-30%。
舌型塔板 一種斜噴射型塔板。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在塔板上沖出若干按一定排列的舌形孔, 舌片向上張角以20°左右為宜。舌片塔板是在平板上沖壓出許多向上翻的舌形小片而作成。底腳螺栓松動(dòng)由于底腳螺栓隨著風(fēng)向的變化承受著交變應(yīng)力,容易發(fā)生螺帽松動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生脫落,危及設(shè)備本體安全。塔板上沖出舌 片后,所留下的孔也是舌的形狀,從下層板上升的氣體在舌與孔之間幾乎成 水平地噴射出來(lái),速度可達(dá)到20~30m/s,沖向液層,將液體分散成滴或束。 這種噴射作用使兩相的接觸大為強(qiáng)化,而提高傳質(zhì)效果。由于氣體噴出的方 同與液流方同大體上一致,前者對(duì)后者起推動(dòng)作用,使液體流量加大而液面落差不增。板上液層薄,也就使塔板的阻力減小,液沫夾帶也少一些。