双阀重浮阀塔板的干板压降

应用Bolles理论和Klein的各项数据通过对浮阀塔板上安装2种质量不同的浮阀的压降特性进行模拟,开发了新的计算双重浮阀开启和全开时的各平衡点的表观孔动能因子公式以及建立了5个阶段计算压降的方法.对特定的条件进行了计算得到了比较合理的结果.采用各平衡点表观孔动能因子公式可以对双阀重的浮阀塔板的操作弹性有更准确的预计.     

导向孔与筛孔和导向浮阀复合塔板的实验研究

设计了导向孔-导向浮阀复合塔板和筛孔-导向浮阀复合塔板,在板间距为600 mm,液流强度为20 m~3/(m·h),1 500 mm×450 mm的矩形塔内,以空气-水系统测试了3种塔板的干板压降,湿板压降,雾沫夹带率,漏液率,清液层高度,泡沫层高度水力学性能。由实验数据分别拟合了3种塔板干板压降,湿板压降,雾沫夹带率,漏液率的关联公式。实验表明:筛孔-导向浮阀复合塔板在压降和漏液率方面优于导向浮阀塔板;导向孔-导向浮阀复合塔板在水力学方面都优于导向浮阀塔板,是一种操作弹性大,具有更好水力学性能的优良塔板;选择合适的塔内件复合也是改善塔板性能的关键。     

新型高效3D圆阀塔板的实验研究

详细分析了新型高效3D圆阀的设计原理和特点. 在1000 mm′350 mm规格的矩形实验塔中,应用典型的水-空气冷模实验系统对3D圆阀和F1型浮阀两种塔盘进行了对比实验研究,测定了多种气液负荷下两种圆形浮阀塔板的板压降、雾沫夹带和漏液量等流体力学性能. 利用氧解吸法测定了两种浮阀塔板的传质效率. 实验结果表明,在相同条件下,3D圆阀塔板的板效率比F1型浮阀塔板提高约20%左右,雾沫夹带量比F1型浮阀塔板略小,在工业应用范围内,3D圆阀的板压降和漏液量均比F1型浮阀小,是一种综合性能优良的新型圆阀.     

齿边浮阀塔板水力学模型

基于齿边浮阀塔板流体力学性能实验数据开发了水力学模型。介绍了齿边浮阀的结构特点,该浮阀塔板克服了F1型浮阀塔板的许多缺点,例如液面梯度较大,返混程度比较高,浮阀易旋转、磨损、脱落等。然后根据其所做的水力学性能研究的实验数据进行回归得到水力学模型,包括干板压降、湿板压降、雾沫夹带、漏液,并对模型计算的数据和实验数据进行了比较。结果表明:塔板压降的误差比较小,雾沫夹带和漏液的误差相对大一点,但该模型能较好地反映出齿边浮阀塔板的水力学性能,可以为以后水力学计算提供参考。     

双阀重波纹导向浮阀塔板的流体力学性能

采用空气-水系统,在直径1 000 mm圆形塔内对3种不同配比的双阀重波纹导向浮阀塔板流体力学性能进行了实验研究。在开孔率15.25%,堰高30 mm,板间距600 mm,3种液流强度下,测定了不同配比的双阀重波纹导向浮阀塔板干板压降、湿板压降、雾沫夹带率和漏液率等流体力学性能参数,并与单阀重波纹导向浮阀塔板进行了相互对比。实验表明:双阀重波纹导向浮阀塔板能够有效地降低雾沫夹带以及漏液,尤其在液流强度较小的时候更加明显,但同时会造成压降升高。其中,配比为26.56%的双阀重波纹导向浮阀塔板在压降增加较小时能够大幅提高雾沫夹带性能,综合性能优越,具有一定工业使用价值。其压降、雾沫夹带率、漏液率的关联公式通过实验数据拟合得出。     

导向筛板-导向浮阀塔板流体力学及传质性能

设计了一种高分离效率、高操作弹性的新型导向筛板-导向浮阀塔板(FGS-VT)。并在直径为600 mm的有机玻璃塔内,以空气-水-氧气为物系,测定了3种结构不同的FGS-VT的流体力学性能和传质性能,包括干板压降、湿板压降、漏液量、雾沫夹带率和塔板效率等。通过与筛孔、导向孔大小和排布方式相当的导向筛板在相同条件下的实验数据对比得出结论,带有14个浮阀的导向筛板-导向浮阀(FGS-VT-14-8)具有更低的干板压降和湿板压降,更大的操作弹性(更低的漏液和雾沫夹带)和更高的塔板效率。     

锯齿边窄条阀的改进

详细分析了3D条阀的设计思想。应用典型的水-空气冷模实验系统对3D条阀、STV条阀和F1型浮阀3种条阀进行了对比实验研究,测定了多种气液负荷下3种浮阀塔板的板压降、雾沫夹带和漏液量等流体力学性能,利用氧解吸法测定了3种浮阀塔板的传质效率。实验结果表明,在相同条件下,3D条阀各方面的性能均比上一代产品STV条阀以及F1型浮阀优良,板效率提高,在工业应用范围内,板压降最小,雾沫夹带与泄漏量比STV条阀小而与F1基本相当,是一种综合性能优良的高效条阀。     

国内浮阀塔板的现状及发展

针对国内石油化工企业大部分仍采用旧式浮阀塔板,存在板效率低的情况,综述了常用的几种浮阀塔板:F1型浮阀、L1条型浮阀、T形条阀、HTV船型浮阀及三角浮阀的结构、性能,国内使用情况,对几种类型进行比较。指出T形条阀和HTV船型浮阀塔板是值得推广应用的两种塔板,未经工业应用的三角浮阀塔板具有较好的发展前途。     

导向桥型浮阀塔板的压降及漏液性能

在Φ1000 mm的圆塔内,采用空气–水系统对导向桥型浮阀塔板的压降和漏液性能进行了测试,考察了液流强度、出口堰高等因素对塔板压降及泄漏率的影响.并与F1浮阀的性能进行了对比.结果表明:在相同的操作条件下,导向桥型浮阀塔板的压降比F1浮阀塔板的压降低得多,而且新型浮阀塔板的漏液率比F1浮阀塔板的漏液率也有所降低.     

浮阀鼓泡器塔板的流体力学性能实验

分析了浮阀鼓泡器的结构特点。在1000mm×350mm规格的实验塔中,应用典型的水—空气冷模实验系统对浮阀鼓泡器塔盘进行了实验研究,测定了多种气液负荷下的塔板压降、雾沫夹带和泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法测定了塔板传质效率,并与F1型浮阀塔板进行了对比研究。实验结果表明,在相同条件下,浮阀鼓泡器塔板比F1型浮阀塔板的板效率提高10%～20%,板压降降低200Pa以上,雾沫夹带与泄漏与F1阀基本相当。在小气速时,由于浮阀鼓泡器存在着鼓泡口而使得泄漏量比F1阀稍大,不过在工业应用范围内,浮阀鼓泡器的泄漏量和F1浮阀基本相当。是一种综合性能优良的新型浮阀。     

新型浮阀塔板研究进展

介绍了在传统圆盘形浮阀、条形浮阀及固定阀塔板基础上研究开发的新型浮阀塔板。分析了各种新型浮阀塔板的结构特点、流体力学性能和传质性能,并比较了各种新型浮阀塔板的优缺点,概述了在不同生产工况下浮阀塔板的选择。     

新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的研究

设计了一种新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板。在直径为1. 2 m的圆形有机玻璃塔中进行冷模实验,测定了实验塔板在不同条件下的性能参数。实验表明,当液流强度一定、阀孔动能因子升高时,塔板压降、雾沫夹带量和传质效率增大,而漏液量会减小;当阀孔动能因子一定、液流强度升高时,塔板压降、雾沫夹带量和漏液量均会增大,但传质效率会减小。此外,对F1浮阀塔板和ADV浮阀塔板在相同实验条件下进行冷模实验,结果表明,新型导向筛板-浮片式浮阀复合塔板的流体力学性能更好。     

全周向通气条形导向浮阀塔板流体力学性能研究

应用空气-水系统,在直径1 200 mm的冷模塔内对上海唐华化工的新型条形浮阀塔板———全周向通气条形导向浮阀塔板进行了流体力学性能测量,并与F1浮阀进行了对比。实验表明,新型条形导向浮阀塔板的流体力学性能有了明显改善,相同条件下板压降比F1浮阀低20%左右,雾沫夹带较F1型浮阀小10%左右,漏液量较F1型浮阀稍大。     

锯齿边窄条阀塔板流体力学和传质性能实验研究

详细分析了锯齿边窄条阀的锯齿边对传质性能的影响和锯齿边窄条阀的结构特点。在1000 mm×350 mm规格的实验塔中,以典型的水-空气冷模实验系统,对锯齿边窄条阀STV75塔盘和F1圆形浮阀塔盘进行了对比实验,测定了多种气液负荷下的压降、雾沫夹带、泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法,测定了塔板传质效率。实验结果和工业应用表明,在相同条件下,锯齿边窄条浮阀塔板比F1圆形浮阀塔板的板效率提高10%—20%、板压降降低100 Pa以上,雾沫夹带与泄漏与F1阀相当,是一种综合性能优良的新型浮阀。     

复合条形细分浮阀流体力学性能研究

采用空气-水系统在1200 mm的冷模塔内对一种新型浮阀塔板———复合条形细分浮阀(CRSV)的流体力学性能进行了实验研究。测定了塔板压降、塔板泄漏、塔板雾沫夹带等性能,并且在相同的实验条件下与标准的F1型浮阀进行了对比实验。实验结果表明:复合条形细分浮阀塔板比标准的F1型浮阀塔板压降可低10%—20%,雾沫夹带量低20%,低气速下泄漏量低15%—30%,这表明复合条形细分浮阀具有更好的操作弹性。     

固旋阀塔板的性能研究

在内径为600 mm的不锈钢塔内,以空气-水-氧气为物系,对固旋阀塔板的流体力学和传质性能进行研究。测定了塔板传质效率和雾沫夹带量,并与F1浮阀塔板进行对比;通过计算流体力学软件Fluent对固旋阀塔板上气相三维流场进行了数值模拟。实验结果表明:当液相喷淋密度L=5 m~3/(m~2·h)时,随着气体负荷的逐渐增大,固旋阀塔板的传质效率从小于F1浮阀到逐渐接近F1浮阀,且在实验最大气体负荷条件下超过了F1浮阀;当液相喷淋密度较大时,固旋阀塔板的传质效率高于F1浮阀塔板,且随着气体负荷的增大,差异越来越明显;固旋阀塔板的雾沫夹带比F1浮阀塔板低50%—60%,因此具有更高的气相负荷操作上限。Fluent软件模拟结果表明,固旋阀塔板中旋转流场的存在促使液层分布更均匀,气液传质得到进一步强化。     

导向梯形浮阀的升程对其塔板性能影响

为使导向梯形浮阀在工业应用时,选取浮阀升程有可靠的参考数据,针对导向梯形浮阀的升程这一结构参数进行试验研究。采用空气-水系统,在500 mm×500 mm的方形塔内,对不同浮阀的升程对导向梯形浮阀塔板的流体力学进行了实验研究,测定了塔板压降、泄漏和雾沫夹带。并应用空气-水-CO2系统,在不同的升程下测定了斜孔梯形浮阀塔板的传质效率。实验结果表明,导向梯形浮阀塔板的升程对其流体力学和传质性能有显著的影响,并在确定的条件下有最佳值。     

组合导向浮阀塔板的雾沫夹带实验及CFD模拟

对组合导向浮阀塔板进行了水力学实验，测定了2块直径1m、不同浮阀排布的组合导向浮阀塔板的雾沫夹带和相关水力学数据。根据实验塔板的结构和尺寸参数建立几何模型，采用Fluent 6.3.26软件对板上气液两相流动进行CFD模拟，考察了塔板上的气液两相流动状况。清液层高度和雾沫夹带的模拟结果与实验结果吻合较好，验证了模拟的准确性。对两块不同浮阀排布的组合导向浮阀塔板的雾沫夹带和板上液体反向流进行了分析，结果表明在适当位置用导向能力更强的梯形浮阀代替矩形浮阀可有效降低雾沫夹带率和液体反向流比例，雾沫夹带率的实验值和模拟值分别降低了13.4%和10.6%，液体反向流比例降低了12.8%。研究结果表明，通过CFD模拟可望指导两种浮阀的合理排布和塔板的优化设计。     

双阀重组合导向浮阀塔板的流体力学性能

以空气-水物系为介质,在1 000 mm、内置4块塔板的冷模塔中对双阀重组合导向浮阀塔板进行流体力学性能的研究。在开孔率为8.82%、板间距600 mm、堰高50 mm和3种液流强度的条件下,考察了双阀重组合导向浮阀塔板在24%,54%,62%这3种重阀配比下的压降、雾沫夹带和漏液率,并与全轻阀和F1型浮阀塔板进行对比研究。实验结果表明:与全轻阀组合导向浮阀塔板和F1型浮阀塔板相比,双阀重的塔板的雾沫夹带率和漏液率更小,塔板压降变化不大。其中重阀比例54%的组合导向浮阀塔板的雾沫夹带和漏液性能改善明显,塔板压降增加不大,具有一定的工业价值。此外,绘制重阀比例54%的组合导向浮阀塔的负荷性能图,为其工业应用提供指导。     

斜孔梯形浮阀的横向间距对其流体力学性能的影响

采用空气-水系统,在500 mm×500 mm的方形塔内,在不同的斜孔梯形浮阀的横向间距下对导向梯形浮阀塔板的流体力学进行了实验研究,测定了塔板压降、泄漏和雾沫夹带.并应用空气-水-CO2系统,在不同的横向间距下测定了斜孔梯形浮阀塔板的传质效率.实验结果表明,斜孔梯形浮阀塔板的横向间距对其流体力学和传质性能有显著的影响.