锥心浮阀塔板传质及流体力学性能研究(二)

一、前言 第一报中我们已对引进的锥心浮阀进行了流体力学性能测定,并与F—1,F—1锥作了对比,本文对引进的锥心浮阀结构尺寸(升程)作了改变,证实了引进的锥心浮阀的湿板总压降较F—1大的主要原因是由于升程过小。进一步用升程与F—1浮阀相同的锥心浮阀作了较系统的流体力学及传质试验,剖析了这种浮阀的一些性能特点,并推荐了四种重盘式浮阀统一的计算式供有关部门应用参考。本文还对浮阀板上两相流状态作了初步探讨。     

十字旋阀塔板的流体力学性能

在1 000 mm的圆塔内,采用空气-水系统对十字旋阀塔板的流体力学性能进行了测试,考察了液流强度、出口堰高、开孔率等因素对塔板压降、雾沫夹带及泄漏性能的影响。结果表明:在小液流强度下,十字旋阀塔板上气体分散均匀,泡沫层高度稳定,气液接触充分,具有较好的流体力学性能和优势。     

新型导向复合塔板流体力学性能研究

在内径Φ600的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对开孔率为26.3%、29.8%、31.6%,内置填料型号为BH500、BH800、BH1500的不同导向复合塔板进行了流体力学性能测试,并对其各项性能指标(压降、雾沫夹带、漏液等)进行了对比实验研究。研究了开孔率及不同填料型号对导向复合塔板性能的影响。结果表明:开孔率为31.6%,内置填料为BH1500的导向复合塔板的压降低,漏液少,雾沫夹带少,综合性能最优。     

95型塔板的流体力学性能

在Φ１０００的冷模实验装置上,用空气－水体系测试了９５型大通量塔板的流体力学性能,得到不同情况下的流型、压降、漏液量、降液管液层高度等重要参数,关联出压降、降液管清液层高度的计算公式,并进行了分析和讨论。     

NS导向提馏塔板的流体力学性能

介绍了新开发成功的提馏专用塔板－－NS导向提馏塔板。该塔板是在充分考虑提馏段的具体要求，吸取各种导向精馏塔板的优点，如BVT蝶形浮阀，导向浮阀，梯形导向浮阀，V形栅板，导向筛板，NVT减压塔板等，同时在借鉴最新塔板基础研究理论的基础上开发出来的。冷模实验结果表明，在提馏段（汽段）的操作状况下，NS导向提馏塔板与提馏段常用开孔率的F1型浮阀塔板相比，塔板压降降低约13％－50％，泄漏基本没有，雾沫夹带可忽略不计。     

梯矩组合型三维传质塔板的流体力学性能研究

设计了一种新型的梯形-矩形组合垂直筛板,能有效地实现气液三维传质。这一塔板在Φ600mm的冷模塔装置上进行了板压降、雾沫夹带、漏点及梯板底隙液体吹开点等流体力学性能试验,并获得了它们与气速、液流量的关系,为该塔板的设计和应用提供了基础数据。     

新型泡沫碳化硅塔板的流体力学及传质性能

利用碳化硅泡沫材料的孔隙率高、表面积大、强度大、耐腐蚀和不漏液等优点,将其应用到塔板上,开发出新型整体多孔碳化硅泡沫塔板.将一定孔径的碳化硅泡沫材料制作成厚度为12,mm的块状塔板,在φ600,mm的塔内进行流体力学实验,测定了干板和湿板压降、雾沫夹带及漏液量等参数;以环己烷-正庚烷为标准物系在φ300,mm的传质塔中进行了传质实验研究,在常压、全回流条件下测定了全塔效率来表征塔板传质效率;选择按工业设计标准制成的筛板与其性能进行比较.结果表明:泡沫孔径为2,mm的塔板压降过高;泡沫孔径为4,mm的塔板漏液较多,且出现不均匀漏液;而孔径为3,mm及3~4,mm组合的两种新型塔板具有压降低、雾沫夹带少、漏液少和全塔效率高等特点,是流体力学及传质性能优良的新型泡沫塔盘.     

新型导向筛板-浮阀复合塔板的流体力学性能研究

在内径为 Φ600 mm 的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对一种新型复合塔板——导向筛板-浮阀复合塔板进行了冷膜实验,对开孔率基本相近、浮阀个数不同的复合塔板的流体力学性能进行了测试,测定了不同条件下塔板压降、雾沫夹带、漏液等流体力学参数,研究了在开孔率相近的情况下,浮阀个数不同对复合塔板性能的影响。根据实验结果,回归得到了导向筛板-浮阀塔板的干板压降的计算公式 ΔP_d = au₀² + b 和湿板压降的计算公式 ΔP_T = aF₀^bL_W^c,并分析了雾沫夹带和漏液量随筛孔气速和液流强度的变化关系,获得了新型导向筛板-浮阀塔板的设计参数和依据。     

导向立体喷射复合塔板的流体力学及传质性能研究

设计了一种低压降、大通量、高传质效率的导向立体喷射复合塔板(FVJT),在直径为800 mm的圆形塔内进行冷模实验,测得FVJT的干、湿板压降,雾沫夹带率,漏液率,清液层高度等流体力学数据,并通过富氧水解析实验分析塔板的传质性能;最后,根据干、湿板压降数据拟合得到压降关联式。对比研究了3种不同立体帽罩倾角对塔板性能的影响,结果表明：与新型垂直筛板(New VST)和F1浮阀塔板相比,本文所设计的FVJT干、湿板压降分别降低约20%～30%和10%～20%,传质效率提高了13%～17%,其中立体帽罩倾斜角为6°时传质效率最高。     

复合喷射塔板的流体力学性能及传质性能的测定

设计了一种具有低压降、大通量及高传质效率的复合喷射塔板,以空气和富氧水为介质,在直径500 mm的圆筒型玻璃钢实验装置中对复合喷射塔板的流体力学性能及传质性能进行测定,研究了复合喷射塔板的干、湿板压降,雾沫夹带,漏液率,清液层高度等流体力学性能随底隙上方条缝高度的变化规律,并对干、湿板压降数据进行线性回归分析。结果表明该复合喷射塔板的干、湿板压降与F1浮阀塔板相比明显降低,且塔板清液层高度随底隙上方开缝高度的增加而降低,雾沫夹带率和漏液率随开缝高度的增加而增大;在底隙上方开缝能够提升立体塔板的传质效果,且传质效果比F1浮阀塔板高出5%以上。     

导向立体喷射复合塔板的流体力学及传质性能研究

设计了一种低压降、大通量、高传质效率的导向立体喷射复合塔板（FVJT）,在直径为800 mm的圆形塔内进行冷模实验,测得FVJT的干、湿板压降,雾沫夹带率,漏液率,清液层高度等流体力学数据,并通过富氧水解析实验分析塔板的传质性能;最后,根据干、湿板压降数据拟合得到压降关联式。对比研究了3种不同立体帽罩倾角对塔板性能的影响,结果表明：与新型垂直筛板（New VST）和F1浮阀塔板相比,本文所设计的FVJT干、湿板压降分别降低约20%~30%和10%~20%,传质效率提高了13%~17%,其中立体帽罩倾斜角为6°时传质效率最高。     

大孔径筛板复合塔板的流体力学研究

对高开孔率、大孔径筛板复合塔板在喷射状态下的流体力学性能进行了测定及关联,提供了必要的流体力学参数。结果表明,该塔板具有阻力低、雾沫夹带量小、操作上限速度大等特点,特别适合那些要求气相负荷大、液相负荷低的过程。     

导向梯形喷射填料式塔板的流体力学与传质性能研究

结合导向孔、填料和立体塔板的优点,设计了一种导向梯形喷射填料式塔板（FTS-PT）,在直径为500 mm的有机玻璃塔内采用空气-水-氧气物系进行冷模实验,分别测定了4种梯形角度实验塔板的流体力学性能（包括干、湿板压降,清液层高度,漏液,雾沫夹带）和传质效率。根据实验数据拟合得到FTS-PT塔板的干、湿板压降关联式。与新型垂直筛板和F1浮阀塔板相比,FTS-PT塔板压降较低。综合比较4种角度的导向梯形喷射填料式塔板的流体力学性能和传质效率,结果表明当梯形帽罩倾斜角度为8°时,塔板综合性能最好。     

锥阀调压装置的动态性能实验研究

提出一种新型的锥阀减振调压技术,能够对锥阀动态性能进行改善。通过仿真得到了最优参数,按照参数生产了样机,对样机进行了动态特性的实验研究。结果表明:锥阀在加入独立阻尼调压装置以后,可以达到更好的动态性能,能够降低压力超调的同时,并且不会对响应时间造成影响。     

新型导向立体喷射填料式塔板的流体力学及传质性能研究

设计了一种大通量、高效率的新型导向立体喷射填料式塔板(FJPT),以空气-水-氧气为物系,在直径为500 mm的有机玻璃塔内进行冷模实验,测定其流体力学性能和传质性能,包括干板压降、湿板压降、漏液、雾沫夹带、清液层高度和塔板效率等。由实验数据关联得到干板压降和湿板压降的经验关联式,与现有的新型垂直筛板相比,FJPT压降较低。通过改变板上矩形升气孔大小进行对比实验,得到的结果表明:矩形升气孔越大则塔板压降越低,但影响不明显;矩形升气孔越小,雾沫夹带和漏液率越小,气相负荷上限越高;开孔大小有一个最合适的值使塔板效率最高。     

导向孔-梯形浮阀复合塔板流体力学及传质性能

设计了一种新型塔板,即导向孔-梯形浮阀复合塔板(FG-VT),并在Φ500mm的有机玻璃塔内,以空气—水—氧气物系对其进行了冷模实验。在不同气速和液流强度下,测定了不同开孔率FG-VT型塔板的干板压降、湿板压降、雾沫夹带率、漏液率和塔板效率等参数,并且与开孔率相近的F1浮阀塔板进行了对比。实验结果表明:FGVT型塔板干板压降比F1型塔板平均低30%以上,湿板压降比F1型塔板平均低40%左右;雾沫夹带率与F1型塔板相当;漏液率比F1浮阀要低;塔板效率比F1浮阀要高。此外,本文根据实验数据,回归得到了FG-VT型塔板干板压降和湿板压降的关联式。     

导向梯形立体喷射填料复合塔板的流体力学与传质性能

设计了一种具有低压降、大通量和高传质效率特点的立体复合塔板（FTCT）,以空气-水-氧气为实验介质,在直径500mm,板间距450mm的有机玻璃塔中进行冷模实验。对3种开孔形态不同的FTCT塔板进行流体力学和传质效率的测试,测定了不同气液负荷下的板压降、板上液层高度、漏液、雾沫夹带和传质效率,回归得到了FTCT塔板的干板压降经验公式。实验结果表明：板孔动能因子在7~19（m/s）·（kg/m³）^0.5范围内干板压降比开孔率相同的New VST塔板低10%~20%;3种FTCT的漏液、雾沫夹带和塔板传质效率都有相似的规律,但正向梯形开孔TH1型FTCT的流体力学性能和传质效率要明显好于另外两种。     

液压锥阀的气穴研究

本文分析和研究了液压锥阀阀口的气穴现象,主要对液压锥阀中产生气穴的状况、气穴与阀口形状的关系,以及锥阀中气穴产生的界限进行了研究分析.     

水压锥阀阀口流场的仿真研究

气穴是流体经过低压区生成气泡,经过长大、溃灭的一个过程,是传动系统的一种有害现象,低压是生成气泡的主要因素,而压力分布决定了气泡的尺度大小和成长过程,对气穴与噪声特性有直接的影响.以计算流体力学软件fluent为基础,在锥阀阀口几何参数与边界条件改变的情况下,对阀口的压力分布进行了仿真研究.对于预测阀口产生气穴的区域以及水压元件的设计和噪声控制都具有一定价值.     

锥阀调压装置的动态性能实验探究

提出一种新型的锥阀减振调压技术,能够对锥阀动态性能进行改善.通过仿真得到了最优参数,按照参数生产了样机,对样机进行了动态特性的实验研究.结果表明:锥阀在加入独立阻尼调压装置以后,可以达到更好的动态性能,能够降低压力超调的同时,并且不会对响应时间造成影响.