塔板结构

板式塔的结构:
板式塔的常见塔体由等直径、等壁厚的钢制圆筒及惰圆封头的顶盖构成。

随着化工装置的大型化，为节省原材料，有用不等直径、不等壁厚的塔体。

塔体的厚度除应满足工艺条件的强度外，还应校核风载荷、地震、偏心载荷等所引起的强度和刚度，同时还要考虑水压试验、吊装、运输、开停工等情况。

考虑到安装、检修的需要，塔体上还要设置人孔或手孔、平台、扶梯、吊柱、保温圈等，整个塔体由塔裙座支撑。

塔体的裙座为塔体安放到基础上的连接部分，其高度由工艺条件的附属设备（如再沸器、泵）及管道的布置决定。

裙座承受各种情况下的全塔重量，以及风力、地震等载荷，为此，它应具有足够的强度和刚度。

可转动的吊柱设置在塔顶，用于安装和检修时运送塔内的构件。

板式塔内部除装有塔板、降液管及各种物料进出口接管外，还有许多附属装置，如除沫器等。

除沫器用于捕集在气流中的液滴，使用高效的除沫器、对于提高分离效率，改善塔后设备的操作状况，回收昂贵的物料以及减少环境的污染等都是非常重要的。

常用有丝网除沫器和折板除沫器。

板式塔为逐板接触式的气液传质设备。

各类型塔板的结构及其特点：
按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。

错流塔板为塔内气、液两相成错流流动，即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上成逆流流动。

错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以其获得较高的效率。

但是降液管占去一部分塔板面积，影响塔的生产能力，而且，液体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差，此位差称为液面落差。

液面落差大时，能引起板上气体分布不均，降低分离效率。

错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。

逆流塔板亦称穿流板，板上不设降液管，气、液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。

栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。

这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率也低，工业上应用较少。

泡罩塔板：
泡罩塔板的结构如图所示。

塔板上开有若干个孔，孔上焊有短管作为上升气体的通道，称为升气管。

短管上覆以泡罩，泡罩下部周边开有许多齿缝，齿缝一般有矩形，三角形及梯形三种，常用的是矩形；泡罩在塔板上依等边三角形排列。

泡罩的尺寸有φ80mm、φ100mm、φ150mm三种，
操作时，液体横向流过塔板，靠溢流堰保持塔板上有一定厚度的流动液层，齿缝浸没于液层之中而形成液封。

上升气体通过齿缝进入液层时，被分散成许多细小的气泡或流股，在板上形成了鼓泡层和泡沫层，为气液两相提供了大量的传质界面。

在泡罩塔板上由于有升气管，即使在很低的气速下操作，也不至于产生严重的漏液现象，当气液负荷有较大波动时，仍能保持稳定操作，塔板效率不变，即操作弹性较大；塔板不易堵塞，适用于处理各种物料。

其缺点是结构复杂、造价高；气体流径曲折，塔板压降大，生产能力及板效率较低。

筛板：
筛板的结构如图所示。

塔板上开有许多均布的筛孔，孔径一般为3～8mm，筛孔在塔板上作正三角形排列。

操作时，液体横向流过塔板，靠溢流堰，使板上能维持一定厚度的液层，上升气流通过筛孔分散成细小的流股，在板上液层中鼓泡而出，气液间密切接触而进行传质。

在正常操作气速下，通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄漏。

筛板的优点是结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。

其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。

浮阀塔板：
浮阀塔坂上开有若干标准孔径为Ф39mm的孔，每个孔上装有一个可以上下浮动的阀片。

目前国内已采用的浮阀有五种，但最常用的型式为F1型、V-4型及T型。

其结构如图所示，基本参数由表列出。

阀片本身有三条“腿”，插入孔后将各腿底脚扳转90°角，用以限制阀片在板上升起的最大高度(8.5mm)；阀片周边又冲出三块略向下弯的定距片，当气速很低时，靠这三个定距片使阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，阀片与塔板间始终保持2.5mm的开度供气体均匀地流过，避免了阀片启闭不匀的脉冲现象，阀片与塔板的点接触也可防止停工后阀片与板面粘结。

操作时，由阀孔上升的气流，经过阀片与塔板间的间隙与板上横流的液体接触。

浮阀开度随气体负荷而变。

在低气量时，开度较小，气体仍能以足够的气速通过缝隙，避免过多的漏液；在高气量时，阀片自动浮起，开度增大，使气速不致过大。

F1型、V-4型及T型浮阀的基本参数：
浮阀塔板的优点是结构简单、制造方便、造价低；塔板开孔率大，生产能力大；由于阀片可随气量的变化自由升降，故操作弹性大；因上升气流水平吹入液层，气液接触时间长，故塔板效率高。

其缺点是处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。

舌形塔板:
舌型塔板的结构如图所示。

塔板上冲出许多舌形孔，舌片与板面成一定角度，向塔板的溢流出口侧张开。

舌片与板面成一定角度，有180、200、250三种，常用的为200，舌片尺寸有50mm×50mm和25mm×25mm两种。

舌孔按正三角形排列，塔板上的液流出口侧不设溢流堰，只保留降液管，降液管截面积要比一般塔板设计得大些。

操作时，上升气流穿过舌孔后，以较高的速度（20～30m/s），沿舌片的张角向斜上方喷出。

从上层塔板降液管流出的液体，流过每排舌孔时，为喷出的气流强烈扰动而形成泡沫体，并有部分液滴被斜向喷射到液层上方，喷射的液流冲至降液管上方的塔壁后流入降液管中，流到下一层塔板。

舌型塔板的优点是，由于开孔率较大，且可采用较高的空塔速度，故生产能力大；因气体通过舌孔斜向喷出，气液两相并流，可促进液体的流动，使液面落差减少，板上液层较薄，故塔板压降小；又因液沫夹带减少，板上无返混现象，故传质效率高。

其缺点是气流截面积是固定的，操作弹性较小；被气体喷射的液流在通过降液管时，会夹带气泡到下层塔板，这种气相夹带现象使塔板效率明显下降。

浮动舌形塔板:
浮动舌形塔板是综合浮阀和固定舌形塔板的优点而提出的一种新型塔板，即将固定舌形板的舌片改成浮动舌片。

这种塔板称为浮舌塔板，其结构如图所示。

操作原理与浮阀塔板相类似，由于舌片可随气流量变化而浮动，故其处理能力大、压降低，且操作弹性远比舌形塔大，特别适用于热敏物系的减压分离过程。