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•齿边浮阀
浮阀阀面侧边的形状为向下折的齿形边,使气体流出浮阀 侧孔时被分割成许多股小气流,从而增大气液接触面积,提 高塔板传质效率;齿形边向下弯曲后,通过浮阀时一部分气 体碰到齿形边后以斜向下的方向喷入浮阀间液层,而另一部 分气体则通过齿间的空隙以斜向上的方向喷入浮阀上部液 层,使得浮阀间及浮阀上部液层的局部气含率趋于一致,提 高操作稳定性;浮阀阀面中心具有向下凹的楔形槽,可以降 低气体通过浮阀的阻力;在背液阀腿上设置有导向孔,可以 减小塔板上的液面梯度,并消除塔板上的液体滞流区。这是 一种综合性能良好的浮阀。
ＡＤＶ微分浮阀
ＡＤＶ微分浮阀如图所示。该浮 阀在阀盖上开小阀孔,充分利用浮 阀上部的传质空间,使气体分散更 细密均匀,气液接触更充分，提高 了气液分布的均匀度;阀脚采用新 的结构设计,使浮阀安装快捷方便, 操作时浮阀不易旋转,不会脱落。 与Ｆ1型浮阀相比,微分浮阀的塔板 效 率 提 高 了 10% ～ 20%, 塔 板 处 理 能力提高约40%。
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BVT 浮阀塔板作为HTV 浮阀塔板的一种发展 改型, 经过几个工业塔的成功应用表明: 该塔板在实际应用中安装方便, 操作灵活, 在保持产品质量合格的基础上, 增大了处理量, 油品分割效果和 轻油收率得到提高, 具有广泛的应用前景。
该浮阀采用Ｕ形带翼结构,阀体侧翼开孔和开缝,提高塔板气液接触均匀 性,防止浮阀结焦和结垢沉积。试验操作表明,该塔板操作灵活,浮阀活动自 如,同时阀翼开缝对阀体有优良的自清洗作用,但雾沫夹带略大。
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BVT浮阀
在ＨＴＶ船形浮阀塔板的基础上,石油大学又开发 出一种对液体有导向作用、低压降的ＢＶＴ塔板,如 图所示。ＢＶＴ(ＢｕｔｔｅｒｆｌｙＶａｌｖｅＴ ｒａｙ)浮阀将ＨTＶ浮阀等半径的半圆管形改为前端 小、后端大的半锥形结构,并在大端开有舌形导向孔。 舌孔和阀孔中吹出的气体对液体具有双重的向前推 动力,在相当程度上减小了液面梯度,减少板面上的积 液,不同程度上消除了液体滞留区,从而提高了传质效 率,塔板压降也相应减小。
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
4.舌型塔板
•气相
•a•=•20•o
•50
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
舌型塔板特点：
优点：气液并流避免了返混和液面落差，塔板上液层较 低，塔板压降较小。 气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫 夹带量较小，故可达较高的生产能力。
hσ－气体克服液体表面张力产生压降 m液柱
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(1)干板压降hC： 气体通过阀孔及阀件的阻力所产生的压降，随气速提高而增加。对不同
的塔板有不同的经验公式计算。
对F1型重阀（3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱg）：
阀全开前：
•（m液柱）
阀全开后：
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高效锥形浮阀
高效锥形浮阀如图所示。它的特点在于:在锥体的正底部和腰部钻4 个合适尺寸的小孔,运行中气流沿小孔均匀喷出,一方面给阀体一个向 上的提升力,减少塔板的压力降;另一方面改善气液接触,消除Ｆ1浮阀 阀盖上部的液体滞留区,优化传质作用;导流锥和小孔的共同作用,使气 流均匀顺畅地沿阀体四周流出,避免了浮阀的磨损、脱落、卡死等现 象的发生。
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梯形导向浮阀
梯形导向浮阀如图所示。阀盖呈梯形,推动液体在塔板上流动,另外又在 阀盖上开设导向孔,增大阀体的整体导向作用。另外还有箭形浮阀,如图所 示,这种浮阀在具有导向作用的箭形阀盖上冲出导气孔或设置浮阀,提高了 传质效率。
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齿边浮阀
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气相鼓泡元件：泡罩（泡帽）
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
优点：操作弹性大， 操作稳定，不易堵塞。
缺点：生产能力 小、结构复杂，造价 高、压降大、 效率低。
泡罩塔
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.浮阀塔板
•平形
•凹形
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(3)溢流堰（出口堰） 作用：维持塔板上有一定的液面高度，以确保传质过程的顺利进行，再
者将降液管出口封在液面以下，以免汽体短路从降液管中上升，影响传 质过程的进行。 形式：平形、齿形
•平形
•齿形
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（二）有溢流塔板（溢流型塔板） 特点：气液相有各自的通道，相对比 较稳定，便于操作，技术上也比较成熟， 所以目前的塔设备多采用这种方式。
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
1.泡罩塔板（ Bubble-cap Tray）
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
F1型浮阀塔板依然存在着不足:(1)浮阀阀盖上方无鼓泡区,其上方气液接 触状况较差,造成塔板传质效率降低;(2)塔板上液面梯度较大,气体在液体流 动方向上分布不均匀;(3)从阀孔出来的气体向四周吹出,导致塔板上液体返 混程度较大;(4)在操作中,浮阀和阀孔易被磨损,浮阀易脱落。
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条形浮阀
条形浮阀的特点为:条形浮阀不会旋转,因而不易磨损,阀片不会卡 死、脱落;由于条形浮阀的气体从两侧喷出,不像圆形浮阀从四周喷 出,所以塔板上的液体返混小于圆形类浮阀塔板,效率相对较高;可以 排出较圆孔形更大的开孔率,从而提高处理能力。
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条形浮阀存在的不足
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
二、塔板的结构
1.塔板的分 区
鼓泡区：气液两相传热、传质 降液区：液体通道，小气泡聚合成大气泡再返回 受液区：接受降液管的液体 安定区：减少降液管气泡夹带量 边缘区：支撑塔板及塔板上液体
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自二十世纪五十年代问世后，很快在石油、化工行业得 到推广，至今仍为应用最广的一种塔板。 特点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。 综合性能较优异。
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
①F1型浮 阀
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
①与传统圆形浮阀类似,阀盖上方无鼓泡区,造成塔板传质效率降低; ②液面落差较大 ③长条形阀孔的四个锐角会形成严重的应力集中,易引起塔板的机械损坏。 因此近年来国内不仅对条形浮阀的性能进行大量研究,还针对条形浮阀的 不足,开发出多种形式的条形浮阀。
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JF复合浮阀塔板
如图所示,ＪＦ复合浮阀塔板在条形浮阀的阀盖上开孔，开孔方向朝着降 液管 ，使阀盖上的气、液两相并流,气相推动液相流动,液面梯度及塔板压 降减小,通量增大。解决了传统浮阀上端存在传质死区的不足,板效率大大 提高。
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导流浮阀塔板
洛阳石油化工工程公司设备研究所开发 的导流浮阀塔板，在浮阀的前阀腿上开孔, 如图所示。气流在水平通过阀体两侧的同 时,增加一个向前吹出的气流动力,导引液 体向前流动有利于克服液体滞流与返混现 象,减小液面落差,这对于降低塔板压降和 提高塔板效率都有积极作用。该导流浮阀 的塔板压降较Ｆ1浮阀平均降低约200～ 250Ｐａ,塔板泄漏约低10%,塔板效率提 高约10%。
•（m液柱）
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泡有充分的时间得以从液体中溢出。 型式：弓形、圆形、矩形；
•圆形 •弓形
•矩形
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(2)受液盘 作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲击作用，稳
定塔板上液体的流动状态，以确保传质过程的稳定进行。 型式：平形、凹形
1.生产能力：单位塔截面单位时间的处理量
2.分离效率：
板式塔：每层塔板的分离程度
填料塔：单位高度填料层所能达到的分离程度
3.操作弹性：塔的最大处理量与最小处理量之比
4.流动阻力：主要指气相阻力
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一、塔板类型
（一）无溢流塔板（穿流型塔板） 特点：气液相有共同的通道，汽液两 相逆流，传质推动力最大，但由于这种塔 板不稳定，现在在现场很少使用。
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(4) 溢流型式
单溢 流
双溢流
U型溢流
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三、板式塔的流体力学特性 1.塔板压降 计算公式：
其中：hp－塔板压降 m液柱
hC－干板压降 m液柱
hl－气体通过板上液层压降 m液柱
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.主要构件
气体通道
鼓泡元件：形成气液两相传热传质的主要构
件，型式有筛板型、泡罩型、浮阀型、喷射型等
等
•溢流堰
•降液管
•受液盘 马后炮培训微课堂气液传质设备
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•液体通道
(1)降液管 作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体所夹带的汽
缺点：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低， 塔板漏液严重，操作弹性小。 液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时 间太短、液层太薄，板效率降低。
•浮舌塔板
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浮阀塔板的最新进展
由于浮阀塔板的气体流通面积能随气体负荷变动自动调节,因而能在较宽 的气体负荷下保持稳定操作;同时气液接触时间长,雾沫夹带少,具有良好的 操作弹性和较高的塔板效率,在工业中得到了较为广泛地应用。下面重点 介绍一下浮阀塔板的最新进展。
⒈提供气、液两相充分接触的场所，使传热、 传质两种传递过程能够迅速有效地进行；
⒉使接触后的汽液两相及时分开，互不夹带。
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第一节 概 述（Introduction）
二、塔设备的分类
板式塔
填料塔
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第一节 概 述（Introduction）
三、评价塔设备的基本性能指标
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
②十字架型浮阀
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
③HTV(Half Tube Valve)型 浮阀
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第二节 板式塔 Plate (tray) tower
3.筛孔塔板（ Sieve Tray ）
结构最简单的一种板型。但由于 早期对其性能认识不足，为易漏液、 操作弹性小、难以稳定操作等问题所 困，使用受到极大限制。
1950 年后开始对筛孔塔板进行 较系统全面的研究，从理论和实践上 较好地解决了有关筛板效率，流体力 学性能以及塔板漏液等问题，获得了 成熟的使用经验和设计方法，使之逐 渐成为应用最广的塔板类型之一。
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2021/1/5
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• 气液传质设备
•主要内容
•第一节 •第二节 •第三节 •第四节
概述 板式塔 填料塔 填料塔与板式塔的比较
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第一节 概 述（Introduction）
一、气、液传质设备(塔设备)的作用 基本作用有两个：
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导向圆浮阀
如图所示，导向圆浮阀在阀盖上开设导向 孔,增大了气体通道的有效面积,气体分布较 为均匀,有效地降低了气速,减少了雾沫夹带 量,同时降低了液面梯度和塔板压力降,提高 了传质效果。另外,它同时在阀孔内设置槽 孔,避免了阀体的旋转、磨损、脱落。与Ｆ1 型浮阀相比,塔板压降降低了100～200Ｐａ, 处 理 能 力 提 高 15% ～ 35%, 塔 板 效 率 提 高 10%～20%。