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塔內(nèi)件流體力學(xué)性能
瀏覽次數(shù):1677發(fā)布日期:2022-10-12

塔內(nèi)件流體力學(xué)性能主要指氣液兩相在塔內(nèi)件上的流動(dòng)狀態(tài),以及各種非理想的流動(dòng),如氣液旁路、液體夾帶、泄漏和氣體夾帶等對(duì)塔內(nèi)件效率和處理能力的影響。塔內(nèi)件中研究最深人、 最有代表性的為篩板塔內(nèi)件。
 
(一)塔內(nèi)件上氣液流動(dòng)狀態(tài)
氣液兩相在塔內(nèi)件上的接觸、傳熱、傳質(zhì),除受氣液兩相物系性質(zhì)影響外,主要取決于兩相在塔內(nèi)件上的操作狀態(tài)。在篩板塔內(nèi)件上,隨氣液負(fù)荷的不同,通??杉?xì)分為四種操作狀態(tài):噴射狀態(tài)(Spray regime)、泡沫狀態(tài)(Froth regime)、乳化狀態(tài)(Emulsion regime)和自由鼓泡狀態(tài)(Free kibbling regime)。后三者也通稱為鼓泡狀態(tài)(Bubbling regime)。在正常操作的塔被上,主要呈現(xiàn)為較低液相負(fù)荷、較高氣相負(fù)荷操作的噴射狀態(tài)"和較髙液相負(fù)荷、較低氣相負(fù)荷下操作 乳化流動(dòng)狀態(tài)"。
 
(二)液體流過(guò)堪和流過(guò)塔板
在乳化流動(dòng)狀態(tài)下,液體流過(guò)堰可用經(jīng)典的Francis方程,而流過(guò)塔板則具有渠道流的 特征。
噴射狀態(tài)下,液體流過(guò)堰和塔板比較復(fù)雜。在堰上,由于噴射的液滴速度是單向的,可用來(lái)說(shuō)明液體流過(guò)堰的現(xiàn)象。但在塔板上,由于噴射垂直向上,所以還是液體沿塔板向降液 管方向流動(dòng)
 
(三)液體夾帶
液體夾帶亦稱霧沫夾帶,它是指由下層塔板被氣體夾帶至上層塔板的液體量。霧沫夾帶降低塔內(nèi)件效率,甚至導(dǎo)致霧沫夾帶液泛。有人曾指出,液體夾帶與操作狀態(tài)相關(guān)后來(lái) FRI發(fā)表的數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。顯然,噴射狀態(tài)操作時(shí),液體夾帶將明顯增大。FRI拭驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,常壓時(shí)夾帶速率相對(duì)較低,在恒定CF時(shí),夾帶速率隨流量參數(shù)的增大而下降,但當(dāng)過(guò)了乳化流限后,夾帶又再增大。