填料塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

塔內(nèi)件的結(jié)構(gòu)和填料是決定填料塔性能的主要因素，因此在進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化過程中，應(yīng)該對(duì)上述兩點(diǎn)進(jìn)行綜合考量。在過往設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的開展中，對(duì)于填料的重視程度較高，往往忽視了內(nèi)件結(jié)構(gòu)的重要性，這也

導(dǎo)致填料塔的生產(chǎn)效率不能得到有效提升。隨著新型填料的出現(xiàn)，其傳質(zhì)性能和流體力學(xué)性能都有了明顯改進(jìn)。塔橫截面上液體分布不均的狀況會(huì)由于塔徑增加而出現(xiàn)，使得填料塔的分離效率降低，這是存在于逆向流動(dòng)填料塔中的普遍問題。

通過對(duì)液體分布均勻性進(jìn)行有效控制，能避免塔徑

的放大問題出現(xiàn)，提升填料塔的性能。填料床層高度、液體分布狀況和流體的橫向混合等，是影響填料塔等板高度HETP的主要因素。因此，可以通過液體收集-再分布裝置和液體分布裝置的安裝，實(shí)現(xiàn)填料塔生產(chǎn)效率的提升。

1填料塔的結(jié)構(gòu)原理

填料壓板、液體分布器、填料支承裝置、除霧器、床層限制器、液體收集器和再分布器等，是填料塔的主要組成部分，內(nèi)件結(jié)構(gòu)的合理性與否，直接決定著填料塔的工作性能。壁流狀況的產(chǎn)生，會(huì)嚴(yán)重影響傳質(zhì)效率，導(dǎo)致填料塔工作效率下降。

對(duì)于液體的均勻初始分布和再分布，由液體分布器負(fù)責(zé)，增加傳熱和傳質(zhì)的有效表面，提高填料塔工作效率川。液體初始分布器和再分布器的合理設(shè)計(jì)，能夠有效避免出現(xiàn)填料塔放大效應(yīng)。

2填料塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)措施

2.1雙排管液體分布器的應(yīng)用

在對(duì)液體分布裝置進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該綜合考量其多方面性能因素，比如操作彈性的高低、自由截面的大小通暢性、流量范圍寬度和液體分布狀況等等，此外還應(yīng)該保障裝置部件的檢修與維護(hù)的方便性。液體的分布均勻程度，是影響液體分布裝置的最關(guān)鍵因素，液體分布均勻性越好，越能夠提升填料效率。溢流型和多孔型是液體分布裝置的兩種主要類型。尤其是多孔環(huán)管式、多空排管式和多噴嘴液體分布器的應(yīng)用，能夠大大增Z強(qiáng)液體分布的均勻性，是提升填料塔生產(chǎn)效率的重要保障由于均勻噴淋在橫截面中的實(shí)現(xiàn)，使得填料床層利用率得到明顯提升。尤其是在真空條件下的小流量操作中，能夠有效降低液體的流量。

多孔排管式分布器的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，而且具有良好的液體均布性，擴(kuò)大了自由截面，在機(jī)械組裝和維護(hù)檢修等方便也較為簡(jiǎn)便，因此受到填料塔使用者的廣泛歡迎。但是多數(shù)多孔排管式分布器的流量范圍較窄，其操作彈性不能夠滿足生產(chǎn)需求。其排量公式為: L=-dn中、2gH(m3/s)，其中n為孔數(shù);d;為小孔直徑，單位為m;g為重力加速度，一般取值為9.8m/s2;H為孔口頂截面以上的液位高度，其單位為m;小為流量系數(shù)，一般取值在06~062之間:L為液體流量。通過對(duì)孔口頂截面以上的液位高度H進(jìn)行提升，能夠有效增加液體流量但是往往會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)成本投入因此，可以設(shè)置上下兩層排管于水平方形主管之Z上，能夠滿足負(fù)荷變化的需求。如果液體負(fù)荷不大，那么上排管不工作:當(dāng)液體負(fù)荷增加時(shí)，上排管有液體流入，兩層排管共同工作，提升填料塔的生產(chǎn)效率。通過雙排管分布器的應(yīng)用，能夠有效增Z強(qiáng)其操作彈性，實(shí)現(xiàn)流量范圍的增加。溢流模式也能夠適應(yīng)不同液體負(fù)荷的要求液體均布性會(huì)隨著負(fù)荷的增加而更加優(yōu)Y越()。此外，活堵頭的應(yīng)用便于設(shè)備的維護(hù)管理。無論是大流量還是小流量操作，雙排管分布器都能夠體現(xiàn)出較為優(yōu)Y越的性能實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷范圍的有效擴(kuò)增。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)支管流體阻力的不同，對(duì)各孔的排量進(jìn)行有效控制。

2.2斜板式液體收集器的應(yīng)用

液體分布裝置中噴淋液體的均布狀態(tài)，會(huì)在向下流動(dòng)時(shí)造成破壞，會(huì)出現(xiàn)朝塔壁徑流的狀況。壁流量的增加，會(huì)使得填料主體流量降低，塔截面中流體的均布性受到嚴(yán)重影響，降低了傳質(zhì)效率。為了保障液體在流入下一填料層時(shí)具有較好的均布性，可以將再分布裝置安裝在填料床層中，對(duì)上述問題進(jìn)行有效改善。為了保障再分布裝置的良好工作狀況，需要對(duì)液體進(jìn)行有效收集，在此過程中需要設(shè)計(jì)性能較為優(yōu)Y越的液體收集裝置液體收集-再收集分布裝置的應(yīng)用會(huì)使得高度提升，在增加經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致安裝和維護(hù)的困難。因此，需要對(duì)液體收集-再收集分布裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，實(shí)現(xiàn)裝置高度的適當(dāng)降低，提升填料塔工作效率的同時(shí)，增Z強(qiáng)其安裝和維護(hù)的便捷性。

斜板式液體收集器的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)集液板對(duì)所有液體的收集，但是其裝置高度過高的問題依舊存在。集液板和上段填料支承板的間距過大，也會(huì)導(dǎo)致液體在下落后出現(xiàn)飛濺狀況，導(dǎo)致液體的收集效率較低。此外中間的加料和出料也會(huì)受到一定的影響了。為了對(duì)斜板式液體收集器進(jìn)行改進(jìn)，可以焊接支承柵板，在實(shí)現(xiàn)裝置高度降低的同時(shí)，環(huán)形槽直接對(duì)集液板的液體進(jìn)行收集，通過集液和導(dǎo)流功能的實(shí)現(xiàn)，能夠有效避免飛濺問題導(dǎo)致的液體收集效率低下問題。對(duì)塔軸和斜板角度進(jìn)行合理控制，通過裝置和填料重力壓緊密封墊片，保障裝置的密封性。改進(jìn)后的斜板式液體收集器，能夠降低裝置的高度，便于維護(hù)與管理，增加了液體的收集效率。23支承-收集-再分布復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

中間液體收集-再分布裝置的應(yīng)用，使得填料塔的分離效率得到有效提升。對(duì)于收集-再分布裝置高度的降低，是設(shè)計(jì)人員與技術(shù)人員一直努力的方向。通過支承與再分布板的配套使用，實(shí)現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，能夠有效優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，增Z強(qiáng)其工作運(yùn)行的合理性(4。支承-收集-再分布復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為廣泛，焊接圓筒與支承柵板、分布槽和導(dǎo)流-集液板，促進(jìn)各部分結(jié)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)行。導(dǎo)流-集液板不J能夠起到相應(yīng)的支撐作用而且液體由填料層排出后，通過導(dǎo)流·集液板由分布種收集。在分布槽內(nèi)設(shè)有分布孔，能夠?qū)σ后w進(jìn)行重新分布。支承-收集-再分布復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，能夠適應(yīng)大流量的要求，噴淋點(diǎn)數(shù)也得到了增加。裝置的高度得到明顯降低，其安裝和拆卸較為方便，而且能夠有效保障液體的均布特性。對(duì)于液體的導(dǎo)流，導(dǎo)流-集液板能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用，適應(yīng)大流量和小流量的不同工作需求，尤其是在負(fù)荷變化較大的狀態(tài)下，支承-收集-再分布復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠保障填料塔的分離效率15]

實(shí)現(xiàn)傾斜板對(duì)全截面的覆蓋，能夠?qū)σ后w收集時(shí)提升收集效率，這是柵板式支承-收集-再分布器的最Z大優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于上升氣流的干擾以及高度的增加，會(huì)導(dǎo)致其性能受到一定程度的影響。因此，應(yīng)該采用合理的方式對(duì)柵板式支承-收集-再分布器進(jìn)行改進(jìn)。柵板支承絲網(wǎng)填料的過程中，液體受到上升氣流的影響，會(huì)通過塔壁四周流下。這是由于在網(wǎng)片中存在一定程度的毛細(xì)作用，加上上升氣流的上舉力作用，導(dǎo)致液體下落有在困難。為了有效對(duì)液體進(jìn)行收集，需要采取合理的導(dǎo)流措施。為了便于液體分散落入分布槽中，可以將柵板下緣設(shè)計(jì)為鋸齒狀。液體沿內(nèi)壁流下后通過集液環(huán)由環(huán)形槽收集。多孔型和溢流型柵板式支承-收集-再分布器的設(shè)計(jì)，能夠分別在小流量和大流量操作中提升工作效率。
結(jié)語 

對(duì)于填料塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化，能夠有效提手填料塔工作效率，為社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行提供保障這也是填料塔設(shè)計(jì)與技術(shù)人員共同關(guān)注的問題。為了培強(qiáng)裝置對(duì)于液體負(fù)荷變化的適應(yīng)性，可以應(yīng)用雙排管分布器，避免負(fù)荷增Z大對(duì)塔性能造成的影響。而對(duì)于斜板式液體收集器的改進(jìn)，不J能夠降低裝置高度，而日培加了液體的收集效率。柵板式支承-收集-再分布器的應(yīng)用，使得安裝和拆卸更加簡(jiǎn)便，避免對(duì)上升氣流