旋流塔板的几何参数计算

旋流塔板的几何参数计算
旋流板塔的几何参数
1. 旋流叶片外径DW 、盲板直径Dm 、叶片数m 及叶片厚度δ 旋流叶片外径DW 可从气体负荷所需的有效面积Ar 或穿孔面积A0 计算。

对给定的气流负荷，所需的A0 与其他塔板类似，可按穿孔动能因子F0 计算。

F0 = υ0 γ
式中：F0 —穿孔动能因子；
υ0 —穿孔气速（m/s）;
γ —气体重度（kg/m ）
由流量公式可得A0 = V γ V （1-2）= 3600υ0 3600 F0
式中，V 为气体流量（m3/h）,而V γ 称为气体负荷。

使用上式时，应先选定适宜的F0 ，根据旋流塔板的流体力学及传质性能等因素，在初算时可选择F0 为10～11,。

在除尘过程中，为产生足够的离心力，可采用较大的气速，常压下取F0 为12～15，加压时还可相应的增大。

旋流叶片外径DW 与穿孔面积A0 的关系为：A0 = 0.785 ×（DW 2 ? Dm 2 2mδ ）[sinα ] （1-3）6 10 Π ( DW + Dm )
式中DW 、Dm 以及δ 的单位都用mm 代入，通常盲板直径Dm ≈ DW / 3 。

α 是塔板水平放置时叶片与水平面的夹角，称为叶片仰角，一般可选用α =250 。

若用F0 =10 11 代入上述两式中，即可得到：DW ≈ 10 V γ
在旋流叶片之外需要安排溢流口，根据气液比的大小，可估计塔的内直径为Dn ≈ (1.1 1.4) DW （1-5）
叶片的厚度，碳钢板、铝板取δ =3mm ，不锈钢δ =（1.5 2）mm ，聚氯乙烯δ =（4 5）mm
叶片数m，在DW 小于1000mm 时取m 为24，DW 更大时，m 值也随之增加
塔内直径超过2m 的塔通常都使用双程塔板，里面一圈24 块，外面一圈48 快。

两程塔板仰角都一样，外面那段大概占整块板叶片直径的1/3,不包括盲板部分。

在设计过程中应对初算得到的DW 、Dm 及Dn 值进行核算。

方法是用式（1-2）和式（1-3）核算A0 和F0 ,若F0 何原选定的值相差较大，则应调整DW 数值。

2. 罩筒高度hz 在叶片外设置罩筒的目的是封闭叶片外沿开口，使气流不致由此直冲塔壁而造成雾沫夹带。

此外，还可在罩筒与塔壁间形成集液槽，将沿塔壁降落的液体导入溢流装置。

罩筒高度可取刚好封闭叶片外沿开口，这样可使叶片的仰角得到一个校核的标准，以利制造。

罩筒高度hz 可近似地用下式计算：
ΠDW sin α + δ m 叶片间在外沿处的最大距离l 可近似地取为：hz =
l =hz ? 2δ
3. 叶片径向角β 叶片的开缝线（即边线）外端与半径的夹角称为叶片径向角。

当开缝线与盲板相切时，此时的β 可按下式计算：
β =arcsin
Dm DW 1 4 1 0 ) DW 时，可取14～19 。

β 8
径向角β 最好是使开缝线与盲板相切，Dm = ( 在开缝线也可以与最小的圆相切。

旋流板塔用于除尘时采用内向板；而作为除雾作用时，为了尽量地将雾滴甩到器壁上，可采用外向板。

4. 旋流塔板的溢流装置在罩筒与塔壁间的循环区可安排2-3 个圆弧形溢流口，下接弧形过渡到圆形的漏斗状异形接管，然后再接圆管，并将这些圆弧形溢流管的底部联接。

如液体负荷量小，可以不使用异形接管，而将圆管上部压扁，在接到近似于弧形或腰子形的溢流口下，这样能使溢流槽宽及阻力比直接用圆管小。

在设计时，可按下式定出溢流口的总面积
Ay = (6
3
7) L
L—液体的体积流量（m /h）每个溢流口的面积为Ayi = Ay ，n—溢流口（管）的个数，常为2～3。

n
对于弧形溢流口，其两端为半圆形，圆心间的弧长为l ，宽度为b，其溢流面积为：
Ayi = lb + 0.785b 2
当l 长时，b 值减小，可使塔径减小。

在一般情况下，l 不宜超过Dn /i ，以免显著影响气体的分布及增大其压力损失。

叶片外的板环去总宽（包括罩筒厚度及溢流槽宽）B = ( Dn ? Dw ) 2 mm。

建议当b 大于40mm 时，将溢流口隔成20-40mm 的弧形长条，以清除漩涡，保持正常的液位，隔板的底部与溢流口底相平，高度约与罩筒高度相等。

异形管下端的圆面积可比上端溢流口小，因为在下端液位相对较高，且进入圆管时的流量系数已近于1.溢流圆管的直径按下式估算：
dg = 2
此时圆管内的流速为1m/s 左右。

L n
溢流管底与其下部盲板的距离hm 可取（1/2～2）dg.在溢流管的全长中，异形管约占1/3～1/2,其余部分为圆管。

旋流塔板的板间距H 应高于塔壁上的液环。

设计时，板间距可由溢流装置所需的高度决定，并利用下式估算。

一般不小于400mm。

H ≈ 0.01(800 + Dn ? Dm ) F0 (0.5 + 2υ ) + 100
式中，υ为溢流口的液速（m/s）,其值为υ =2.78 5. 有关塔的高度
L ，溢流口流速1m/s。

Ay
每一层要有0.5m 以上的高度，具体高度看情况，若考虑清除结垢可适当增加，最后一层脱水板后的高度最好大于塔径，若塔径小于1000mm，塔底高度一般为1200～1800mm。

直径超过2m 的塔，最下层至少 2.4m。

塔顶筒体到除雾板的距离可在1500mm 以下。

循环水池利用塔底做不必另作水池，最低水深有800mm 就行。

塔顶进水管直径为 1.5～2.0 的水泵出水口直径。

进水管流速为3m/s，安装在塔板间距1/2 处。

塔底出水管流速为0.8～1.0m/h。

6. 塔板的支承形式塔板的支承形式常用的有以下几种：(1)拉杆和定距管
通常用于ф500～1200mm 的塔，可用 3 根ф14 的拉杆互成
120 布置。

(2)法兰联接用于小直径塔。

一般一个塔节装置3 块塔板，中间一块塔板焊接在塔壁上，上面一块上装，下面一块下装。

上下两块塔板用螺栓或龙门楔固定于焊在塔壁的塔圈上或其他支承上。

(3)塔圈在塔径D 大于800mm 时，一般用焊接在塔壁上的塔圈来固定。

7. 沉淀池沉定池表面负荷1.0～3.0m3/(m2·h).
表面负荷q=
Q 流量Q = 沉淀池表面积A Π D 2 4
D= 4Q Πq
有效容积=停留时间×流量。