Y型固定阀塔板流体力学性能的研究

采用直径1.2 m、高6 m、内置4层塔板的有机玻璃冷模塔,以空气-水为介质,对三种开孔率（5.30%,8.07%,9.40%）的Y型固定阀塔板进行了流体力学性能研究。考察了Y型固定阀塔板结构参数和操作参数对塔板压降、雾沫夹带率和漏液率的影响。实验结果表明,在相同操作条件下,相比开孔率为8.07%,9.40%的Y型固定阀塔板,开孔率为5.30%的Y型固定阀塔板的综合性能更优。     

圆形固定阀塔板的性能研究及其工业应用

在内径600mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,研究了圆形固定阀塔板和条形固定阀塔板的流体力学性能;在内径600mm的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,研究了两种塔板的传质性能。实验结果表明,圆形固定阀塔板的板压降比条形固定阀塔板高约40%,与F1浮阀塔板相当;相对于条形固定阀塔板,圆形固定阀塔板上积液点气速更低,液泛点气速更高,操作弹性更大;圆形固定阀塔板气液接触更合理,传质效率更高;圆形固定阀塔板开孔率更高,可达到25%,鼓泡更均匀。圆形固定阀塔板具有高效、大通量、高弹性、抗堵等特点,适宜在石油化工领域中应用。     

带折边固定阀结构对塔板效率的影响

在直径为600mm的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,在常压全回流条件下,研究了阀高、阀宽对带折边固定阀塔板塔板效率的影响,并与筛孔塔板和F1型浮阀塔板的塔板效率进行了对比。实验结果表明,带折边固定阀塔板的塔板效率比筛孔塔板高10%以上;在中高负荷的情况下,带折边固定阀塔板的塔板效率与F1型浮阀塔板相当;在中高负荷的情况下,阀高为9.5mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀高为6.5mm的带折边固定阀塔板,阀宽为20mm的带折边固定阀塔板的塔板效率高于阀宽为15mm的带折边固定阀塔板。     

浮阀-筛孔复合塔板的操作性能和设计方法

在前人研究的基础上,结合清华大学的冷模实验数据,对浮阀-筛板复合板的流体力学性能进行理论分析。采用压力平衡原则确定气相通过浮阀和筛孔的分配比例,然后对复合塔板作为一个整体进行系统的理论分析。结果表明,与浮阀塔板相比,复合塔板通过增加开孔率(开孔率高达20%),降低了塔板压力降。对于降液管液泛控制的情况,复合塔板可以有效地消除瓶颈,提高气相负荷上限,进而提高全塔的处理能力。在上述理论分析的基础上,对复合塔板提出一种简便易行、完整而有效的设计方法。     

锥形筛孔塔板孔流系数的研究

在直径500 mm的有机玻璃塔内,以空气为物系,对普通筛孔塔板和锥形筛孔塔板的干板压降进行测定,根据Hughmark-O'Connell关联式计算得到孔流系数。同时采用计算流体力学软件Fluent 6.0对塔内气体穿过筛孔时的压力和速率分布进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本吻合,发现孔流系数逐渐增大到一定值后又逐渐减小,其间存在最优值,并对此进行了理论分析和解释。     

3D圆阀塔板性能研究

介绍了3D圆阀塔板的结构特点和实验研究情况。以空气和水为工质进行了冷模实验,研究了3D圆阀塔板的塔板压降、雾沫夹带量和泄漏量等流体力学性能。利用氧解吸法测定其塔板效率,并在相同条件下与F1浮阀塔板进行了对比实验。结果表明,在相同条件下,3D圆阀塔板比传统F1浮阀塔板的塔板效率提高5%~15%,塔板压降约低100 Pa,泄漏量和雾沫夹带量与F1浮阀塔板基本相当,是一种综合性能优良的新型浮阀塔板。     

新型鼓泡元件塔板的传质性能研究及工业应用

在内径600 mm的不锈钢塔内,以空气-水-CO₂为物系,F1浮阀塔板为基准,通过解吸实验研究了圆形固定阀塔板和齿边导向浮阀塔板的传质性能。实验结果表明,在一定的气、液相负荷下,圆形固定阀塔板的塔板效率与浮阀塔板相当;在较大的气、液相负荷下,齿边导向浮阀塔板的塔板效率比其他两种塔板更高,可操作范围比F1浮阀塔板更大。根据实验数据分别拟合出齿边导向浮阀塔板和圆形固定阀塔板的全塔效率计算关联式。圆形固定阀塔板和齿边导向浮阀塔板已成功工业应用。     

多降液管筛孔塔板的压力降性能研究

在直径1200mm的冷模实验塔内,以空气-水为介质,对多降液管筛孔塔板进行了塔板压力降性能的实验研究。结果表明,多降液管筛孔塔板压力降低于普通筛孔塔板,与气速、液量等操作条件以及塔板上的汽液接触状态相关。对实验数据拟合,得到了可用于工程设计的压力降模型,并用工业数据进行了校核,为分析多降液管筛孔塔板的降液管性能、雾沫夹带和泄漏性能以及塔板的操作上、下限提供了必要基础。     

新型固定阀悬挂降液管塔板的开发及工业应用

新型固定阀悬挂降液管塔板是一种新型大通量高效DJ塔板。该塔板具有结构简单、处理能力大、传质效率 高、抗堵性能好的特点。应用于工业生产,替代原浮阀塔板,可以实现30％以上的扩能要求,并解决由于物料中含有 固定颗粒而发生塔板堵塞的问题。新型固定阀悬挂降液塔板是一种性价比优异的新型塔板,工业应用效果好。     

新型导向复合塔板的性能研究

结合导向筛板与规整填料的优点,开发出具有导向功能的新型导向复合塔板。在内径60cm的玻璃塔中,采用氧气-水物系进行了实验,考察了导向复合塔板的塔板压降、雾沫夹带、漏液、单板氧解析效率等流体力学性能和传质性能,并与F1型浮阀塔板及导向固定阀塔板的性能进行了比较。由实验数据关联得到了干板压降、湿板压降和雾沫夹带率的经验式。实验结果表明,导向复合塔板的干板压降为50～200Pa,湿板压降为700～1100Pa,液流强度低于5.263m3/(m.h)时雾沫夹带率小于10%,筛孔气速大于7.9m/s时漏液率几乎为零,单板氧解析效率保持在80%以上;导向复合塔板的总体性能优于F1型浮阀塔板和导向固定阀塔板。     

板式塔液体不均匀流动及其改善

在1 2 0 0mm塔盘冷模试验台上 ,在无气相流动情况下 ,进行了单、双溢流液体流动试验 ,测定了塔板板面液体的流动状态。在探讨不均匀流动成因的基础上 ,进行了改善板面不均匀流动的研究。结果表明 :设置不等高入口堰 ,可有效抑制板面两侧弧形区域的液体返混 ,达到整个板面液体均匀流动的效果。工业应用证实它能明显地改善塔板效能。     

大孔径筛板的研究评述

一般将孔径大于 10ｍｍ的筛板称为大孔筛板[1] ,与小孔径筛板相比 ,大孔筛板有一些显著的特点 ,如可以避免筛孔的堵塞 ,加工也更容易 ,尤其是它便于使用ＰＶＣ、ＰＰ、ＦＲＰ等非金属材料制作 ,这对于处理有较强腐蚀性的体系 ,更具有重要意义。国内外研究者对大孔筛板在泡沫工况下作了许多工作[2～ 5] ,而对喷射操作工况下的研究 ,未见有详细的文献报道。采用大开孔率、大孔径的筛板 ,以实现喷射操作 ,不仅可以提高处理量 ,对某些系统还可以提高传质效率 ,如火电厂烟气脱硫等过程。本文就大孔筛板的流体力学、筛板在喷射工况下的流动模型、…     

排气结构对导叶式旋风管分离性能的影响

通过对比实验测定了不同排气结构下导叶式旋风管的分离效率及压降,同时用智能型五孔球探针测试仪测定了不同排气结构的旋风管内流场分布,结合性能实验与流场测量的结果,研究了排气芯管内径及其结构型式对分离性能的影响,为旋风管结构优化和开发及其分离机理的研究提供了一定的实验基础。     

阀片侧开新型浮阀塔板水力学试验研究

针对板式塔传统上下开启式浮阀应用中的不足,设计了阀片侧开的新型T1阀和T2阀,搭建了实验室水-空气系统水力学试验装置,以新型T1塔板、 T2塔板以及F1塔板、 3D塔板代表的传统塔板为试验塔板,进行干板压降、总板压降、漏液点气速、液泛点气速、气速上限以及气速下限的测定,结合阀片结构和塔内流体流动阻力特点,采用对比方法综合分析了试验数据。结果表明,与F1塔板相比,新型塔板总板压降降低4%～28%;与3D塔板相比,新型塔板总板压降低8%～25%。研究了T1塔板和T2塔板的漏液点气速和液泛点气速,讨论了T1塔板和T2塔板的操作弹性。     

新型高压平板阀防砂性能试验研究

高压平板阀是石油或天然气钻井、压裂、试油试气等作业中关键的井口采油气设备,高含砂井以及含砂量较大的施工作业,极易导致阀门开关受阻甚至密封失效。为适用高压高含砂作业工况的需求,对传统高压平板阀中的阀座结构进行优化,使阀门在原有基础上增加防砂功能,并运用试验研究的方法,对比分析高压平板阀传统阀座结构以及防砂阀座结构的防砂性能。结果表明,改进后的防砂阀座结构在压砂试验过程中,无砂砾进入阀体及阀座间隙,有效的切断了砂砾进入间隙的通道,开关卡阻现象得到了明显的改善;同时长时间的压砂试验,防砂阀座结构的阀门防砂性能无影响,依然能够保持良好的防砂功能。通过试验方式针对性的对两种典型结构进行分析,也为其他结构形式的高压平板阀的工程设计提供一定的参考。     

非均匀开孔率复合塔板性能研究

在内径300mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,研究了非均匀开孔率穿流塔板与100mm厚的250Y规整填料组成的复合塔板的流体力学性能;在内径300mm的不锈钢塔内,以乙醇-水为物系,常压全回流情况下,研究了非均匀开孔率复合塔板的传质性能。研究结果表明,非均匀开孔率复合塔板与均匀开孔率复合塔板相比,具有效率略高、板压降随气液量增大平缓、操作弹性增大20%～60%、气体处理量增大20%～80%、液体处理量增大70%左右的突出优点。非均匀开孔率复合塔板是一种高效高弹性高通量塔板。