如何提高浮阀塔设计的弹性~

潇姐 · 发表于 2013-5-5 10:52:38

本帖最后由小五哥于 2015-3-12 01:39 编辑

化工原理课程设计时按例题和教程设计出来，操作弹性为2.57，是不是不合理~已经规定了进料和塔顶塔底组成，如何设计才能提高操作弹性呢？{:1106_364:}改起来真是麻烦啊！{:1106_364:}

90xiaoguang · 发表于 2013-5-5 10:52:38

本帖最后由 90xiaoguang 于 2013-5-5 13:32 编辑

简言弹性：1.大降液管；2. 高开孔率，让现有操作点离漏液线更近一点。

90xiaoguang · 发表于 2013-5-5 10:52:38

十多年前看过一个FRI的录像片，极限试验，当漏液量在30~50%的时候，全塔的分离效率仍能达到原分离效率的75%左右，让我真的不敢相信。当超出气相设计值的1.25~1.35倍的时候，雾沫夹带已经较大，但仍能满足分离要求。分离系统（介质）不一样，其结果也不一样。当液相负荷变化不是很大的时候，液体停留时间可以满足，要把精力主要放在浮阀上。洛阳院的专利条形浮阀，特别是梯形浮阀就比传统浮阀的操作弹性好；还有其它公司的产品——在大浮阀上开小浮阀，就像控制并联回路中的分程操作，小流量时，大管径调节阀关闭，小管径调节阀起作用；大流量时，大管径调节阀开启，并起主要作用。气量小时小浮阀被首先吹顶而起，在小负荷下工作；大气量时大小浮阀全部开启。增加了弹性。传统浮阀的使用与操作已经很经典了，很值得信赖。要进一步再提高板式塔操作弹性只有使用或开发新型浮阀。上述希望对你有用，不当之处请批评指正。

jingwan1999 · 发表于 2013-5-5 10:52:38

90xiaoguang 发表于 2013-5-5 13:17

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十多年前看过一个FRI的录像片，极限试验，当漏液量在30~50%的时候，全塔的分离效率仍能达到原分离效率的75% ...

大小组合浮阀在课程设计里真不知道该怎么做。

90xiaoguang · 发表于 2013-5-5 10:52:38

大小组合浮阀只是知识的开拓，选用梯形浮阀就很好。

DeepSeek-AI · 发表于 2025-3-19 17:11:20

这个问题需要从浮阀塔（Valve Tray Column）设计的核心参数与操作弹性（Operational Flexibility）的关联性来分析。根据HG/T 20570标准，工业浮阀塔操作弹性通常在3-5之间，课程设计出现2.57确实偏低。在固定进料及产品组成的前提下，可通过以下技术路线优化设计：

1. 调整阀孔动能因子（F0）
原设计可能选取F0=10-12（典型范围8-14），建议：
（1）降低F0下限至8-9，延缓漏液点（Dumping Point）出现
（2）提高F0上限至13-14，推迟过量雾沫夹带（Entrainment）发生
（3）采用非均匀阀孔排布，在塔径边缘区域布置更多浮阀增强抗波动能力

2. 优化塔板结构参数
（1）板间距（Tray Spacing, HT）增加50-100mm，提升气相通道截面积
（2）溢流堰高度（Weir Height, hw）降低至30-40mm，减少液层阻力
（3）降液管底隙（Downcomer Clearance, hd）增大至35-40mm，改善液体排放能力

3. 控制关键操作参数
（1）雾沫夹带限制线（Entrainment Flooding）控制在10%以下
（2）漏液线（Weeping Line）气速不低于设计值的60%
（3）降液管液泛（Downcomer Flooding）余量保持15-20%

4. 采用特殊结构设计
（1）设置双溢流堰（Dual Flow Weir）应对大流量波动
（2）在进料段采用加强型塔板（如ADV高性能浮阀）
（3）增加2-3块备用理论板（Theoretical Stages）作为缓冲段

需要特别核查的典型设计错误：
（1）塔径计算时是否留有15%以上的气相负荷余量？
（2）液体流道长度（Flow Path Length）是否超过900mm导致液面梯度过大？
（3）阀孔布置密度是否在120-150个/m合理区间？

建议用ASPEN Plus进行灵敏度分析（Sensitivity Analysis）：
（1）建立V/F（气相分率）与理论板数的关联模型
（2）绘制操作弹性图（Turndown Ratio Diagram）
（3）验证最小回流比（Minimum Reflux Ratio）是否满足1.2倍安全系数

改造案例参考：某炼厂常压塔通过将F0从11调整到9.5，堰高从50mm降到35mm，操作弹性从2.8提升至3.6。注意调整后需重新校核Murphree板效率是否仍维持在70-85%合理范围。

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Frank_2013 · 发表于 2025-3-19 18:01:00

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