工程塔器中部分板效率数据
塔器设计与计算中几个常见问题的浅谈
塔器设计与计算中几个常见问题的浅谈摘要：本文阐述了塔器设计中几个常见问题，通过对比SW6与标准算例的计算结果，分析了SW6塔器检修工况下塔顶振幅结果的来源；阐述了塔器计算中阻尼比的取值方法；讨论了裙座、地脚螺栓的选材，如何考虑环境温度，并对比了不同标准对环境温度的定义；最后通过某项目复合板技术规格书的技术要求，讨论了不锈钢复合板塔器基层名义厚度在强度计算时需要注意的问题。
关键词：裙座和地脚螺栓环境温度自振周期塔器塔顶振幅阻尼比复合板基层 SW6一、SW6计算书中的塔器“检修工况下塔顶振幅”是怎么来的？我们知道，在SW6塔器计算书中给出了两个振幅——操作工况下塔顶振幅、检修工况下塔顶振幅，乍看可能有会点困惑，“操作工况下塔顶振幅”对应的是哪个自振周期？“检修工况下塔顶振幅”又是如何计算出来的？我们以《NB/T47041-2014〈塔式容器〉释义及算例》中的“例题3”为例，用SW6软件对“例题3”进行校核，所得自振周期计算结果与算例对比见表（一）。
表（一）单位SW6算例立式容器自振周期s 3.88 3.8289（第一振型）第二振型自振周期s0.620.6109第三振型自振周期s0.220.2202临界风速（第一振m/s 3.41 3.453型）m/s21.2421.64临界风速（第二振型）设计风速m/s30.1530.12由表（一）可见两者自振周期结果十分接近，误差在可接受范围。
（因有些参数《释义及算例》未说明具体取多少，所以用SW6算的时候会存在误差）。
由于“设计风速”均大于一、二阶自振周期对应的临界风速，通过共振判别，可知应同时考虑第一振型和第二振型的振动要考虑共振。
塔顶振幅计算结果与算例对比见表（二）。
表（二）单位SW6算例操作工况下塔顶振幅mm31.3475检修工况下塔顶振幅mm53.6067检修工况下自振周期s 2.92863第一振型的横向风塔顶振幅（第一振型时取阻尼比0.01）m0.03178通过比较表（二）两者数据可以看出，SW6计算书中“操作工况下塔顶振幅”就是“第一振型振幅”，对应的是第一振型自振周期。
(完整word版)工程塔器中部分板效率数据
工程塔器中部分板效率数据—-来自海川化工论坛石油化工化工及其它塔板效率一般是根据经验来确定的。
常用的经验关联式是基于一些工业装置的数据,分析归纳成为经验式求取塔的效率，适用于一般烃类物系和化学物系的大多数设计。
如德里卡默和布罗德福（Drickarner，H．G．和Bradford，J．R．)经验关系曲线、奥康奈尔（0'Connell，H．E．）经验关系曲线等.对于丙烯精馏塔来说，一般塔的操作压力在2.0御a左右，塔顶塔底平均温度在53℃左右，该温度下其进料粘度为0。
055～0。
065rnPa·S，丙烯一丙烷相对挥发度为1。
2。
按德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的塔板效率范围为92％～96%。
该关系曲线使用说明中认为：“直径大于2133mm的塔，其操作效率可以较高.”因进料粘度与丙烯一丙烷相对挥发度乘积小于0。
1,超出奥康奈尔经验关系曲线的使用范围，其经验关系曲线不适用于丙烯精馏塔。
文献r90通过大量的模拟计算,推荐丙烯一丙烷分离物系的塔板效率为95%~100%。
某厂0.6Mt/a气体分馏装置丙烯精馏塔径为5.2m，共设有181层塔板，塔板效率设计值为85％,1999年10月开车以来运行平稳，计算表明实际塔板效率为95％。
该结果与德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的数据是吻合的。
文献报道福建炼油化工有限公司气体分馏装置改造中采用ADV浮阀塔盘，设计板效率为101％,标定的塔盘效率为105％。
奥康奈尔经验关系曲线的使用范围，其经验关系曲线不适用于丙烯精馏塔。
文献通过大量的模拟计算，推荐丙烯一丙烷分离物系的塔板效率为95％～100％。
某厂0。
6Mt/a气体分馏装置丙烯精馏塔径为5。
2m，共设有181层塔板，塔板效率设计值为85%，1999年10月开车以来运行平稳，计算表明实际塔板效率为95％。
该结果与德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的数据是吻合的。
文献报道福建炼油化工有限公司气体分馏装置改造中采用ADV浮阀塔盘，设计板效率为101%，标定的塔盘效率为105%。
Aspen设备工艺计算-ln课件
ASPEN PLUS软件中有4种换热器模型： ①Heater， ②HeatX，
③MHeatX， 多股物流的换热器
④HXFlux。
热传递模型计算
③浮头式换热器和冷凝器系列；
④U型管式换热器系列；
⑤薄管板列管式换热器系列；
⑥不可拆式螺旋板换热器系列；
南京工业大学 包宗宏
⑦BR0.1型波纹板式换热器；
⑧FP-G型复波伞板换热器；
⑨石墨换热器系列等。
在换热器设计计算时，应该优先选用标准系列的换热器，然 后利用软件的强大计算功能与软件数据库的强大信息容量对选
⑴苯塔的理论塔板数、进料位置、回流比、再沸器能耗；
⑵如果精馏段的墨弗里效率（Murphree Efficiencies）为0.65 ，提馏段的墨弗里效率为0.75，试求满足分离要求所需的塔板 数、加料板位置、回流比、再沸器能耗、水力学参数（
Hydraulic parameters）；
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17
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4.2.2 再沸器
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4.3 反应器
对于存在化学反应的化工过程，反应器是整个化工工艺流程 的核心，是化工装置的关键设备，反应物在反应器内通过化学 反应转化为目标产物。由于化学反应种类繁多、机理各异，反 应器的类型和结构也差异很大。反应器操作性能的优良与否， 与设计过程息息相关。
反应工程课程对反应器的基础理论、设计方程等均进行了详 细地介绍。这些基础理论不仅是手工设计反应器的依据，也是 编制各种模拟软件的依据。由于涉及反应器的各种设计方程异 常繁复，手工计算往往令人望而却步，或是采用简化方法进行。 现在各种模拟软件的普及，为反应器的严格设计计算提供了条 件。
塔的水力学计算手册
塔的水力学计算手册1.目的与适用范围................................................. 错误!未定义书签。
2.塔设备特性..................................................... 错误!未定义书签。
3.名词术语和定义................................................. 错误!未定义书签。
4.浮阀/筛孔板式塔盘的设计........................................ 错误!未定义书签。
5.填料塔的设计................................................... 错误!未定义书签。
1.目的与适用范围为提高工艺工程师的设计质量,推广计算机应用而编写本手册。
本手册是针对气液传质塔设备中的普遍性问题而编写。
对于某些具体塔设备的数据(比如:某生产流程中针对某塔设备的板效率而采用的计算关联式,或者对于某吸收填料塔的传质单元高度或等板高度而采用的具体计算公式)则未予收入。
本设计手册以应用为主，主要是指导性的计算方法和步骤，并配合相应的计算程序，具体公式及理论推阐可参考有关文献。
2.塔设备特性作为气(汽)、液两相传质用的塔设备，首先必须能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以得到较高的传质分离效率。
此外，塔设备还应具有以下一些特点：(1)当气(汽)、液处理量过大(超过设计值)时，仍不致于发生大量的雾沫挟带或液泛等影响正常操作的现象。
(2)当操作波动(设计值的50％～120％)较大时，仍能维持在较高的传质效率下稳定操作，并具有长期连续操作所必须具备的可靠性。
(3)塔压力降尽量小。
(4)结构简单、耗材少、制造和安装容易。
(5)耐腐蚀、不易堵塞。
(6)塔内的滞留液量要小。
3.名词术语和定义塔径(tower diameter)，DT塔筒体内壁直径，见图(a)。
5板效率
xn-1
yn yn+1
xn
Em,V
yn yn 1 yn yn 1
0
x xn xn-1
1
同理，以液相组成表示的第n块板的单板效率为：
Em , L
xn 1 xn xn 1 xn
y n* yn yn+1 y 1
塔板的单板效率一般由实 验确定。
0
xn* x xn xn-1
板效率和实际塔板数
在实际塔板上，离开的气液相组成并为象平衡塔板 一样达到平衡组成，其分离效率比理论塔板的分离 效率低。 原因： 1、气液两相接触时间短暂；
2、气液两相接触面积有限。
一般情况，以理论塔板的分离效率为100%，实际 塔板的分离效率都小于100%。 所以，实际塔板数>理论塔板数
1、单板效率 以第n块板上气相变化为例： 气相组成实际变化为： yn-yn+1 若第n块板为理论板时，其 最大的组成变化为： yn*-yn+1 第n块板的单板效率为： y n* yn yn+1 y 1 n块板
1
2、全塔效率（总板效率） 用符号ET表示。
NT 定义： ET N
实际塔板数的求法：
理论塔板数 实际塔板数
NT N ET
ET的获得：
①、经验数据； ②、经验公式估算；
塔效率计算公式
塔效率计算公式塔效率是化工原理中一个非常重要的概念，咱们今天就来好好聊聊塔效率的计算公式。
在化工生产中，塔设备是经常会用到的，比如精馏塔、吸收塔等等。
要想知道这些塔设备工作得好不好，就得靠塔效率这个指标来衡量。
塔效率的计算公式其实有好几种，咱先来说说总板效率。
总板效率ET 可以用实际所需的理论板数 NT 和实际板数 NP 来计算，公式就是ET = NT / NP 。
比如说有一个精馏塔，要分离两种混合物，经过计算发现，理论上需要 10 块板才能达到理想的分离效果，但实际上这个塔有 20 块板。
那通过公式一算，总板效率就是 0.5 。
这就意味着这个塔的效率还有很大的提升空间。
再来讲讲默弗里板效率。
默弗里板效率又分为单板效率和全塔效率。
单板效率有气相单板效率和液相单板效率。
气相单板效率 Emv 等于（yn - yn+1）/（yn* - yn+1），液相单板效率 EmL 等于（xn - xn-1）/（xn - xn-1*）。
这里的 yn 、yn+1 、xn 、xn-1 是塔内不同位置的气液相组成，yn* 、xn-1* 是与 yn+1 、xn 成平衡的气液相组成。
我给您举个例子吧。
有一次我去工厂实习，就碰到了一个关于塔效率计算的实际问题。
那是一个吸收塔，用来吸收废气中的有害物质。
工程师们正在为塔的效率不高而发愁，我跟着他们一起研究。
我们测量了塔内不同位置的气液相组成，然后按照默弗里板效率的公式进行计算。
发现有几块板的单板效率特别低，经过仔细排查，原来是塔板上的开孔不均匀，导致气液接触不充分。
找到问题所在后，进行了改进，塔的效率果然提高了不少。
全塔效率呢，则是各单板效率的某种平均值。
在实际应用中，选择哪种塔效率计算公式，得根据具体的情况来定。
而且，计算塔效率可不仅仅是为了得到一个数字，更重要的是通过这个数字来分析塔的运行状况，找出问题，进行优化改进，提高生产效率，降低成本。
总之，塔效率的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们掌握了基本原理，多结合实际情况去分析，就能够轻松应对啦。
塔的水力学计算手册
塔的水力学计算手册1.目的与适用范围 (1)2.塔设备特性 (1)3.名词术语和定义 (1)4.浮阀/筛孔板式塔盘的设计 (1)5.填料塔的设计 (1)1.目的与适用范围为提高工艺工程师的设计质量,推广计算机应用而编写本手册。
本手册是针对气液传质塔设备中的普遍性问题而编写。
对于某些具体塔设备的数据(比如:某生产流程中针对某塔设备的板效率而采用的计算关联式,或者对于某吸收填料塔的传质单元高度或等板高度而采用的具体计算公式)则未予收入。
本设计手册以应用为主，主要是指导性的计算方法和步骤，并配合相应的计算程序，具体公式及理论推阐可参考有关文献。
2.塔设备特性作为气(汽)、液两相传质用的塔设备，首先必须能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以得到较高的传质分离效率。
此外，塔设备还应具有以下一些特点：(1)当气(汽)、液处理量过大(超过设计值)时，仍不致于发生大量的雾沫挟带或液泛等影响正常操作的现象。
(2)当操作波动(设计值的50％～120％)较大时，仍能维持在较高的传质效率下稳定操作，并具有长期连续操作所必须具备的可靠性。
(3)塔压力降尽量小。
(4)结构简单、耗材少、制造和安装容易。
(5)耐腐蚀、不易堵塞。
(6)塔内的滞留液量要小。
3.名词术语和定义3.1 塔径(tower diameter)，DT塔筒体内壁直径，见图3.1-(a)。
3.2 板间距(tray spacing)，HT塔内相邻两层塔盘间的距离，见图3.1-(a)。
3.3 降液管(downcomer)，DC各层塔盘之间专供液相流体通过的组件，单溢流型塔盘为侧降液管，双溢流型塔盘有侧降液管和中央降液管，三或多溢流型塔盘有侧降液管、偏侧降液管、偏中央降液管及中央降液管。
3.4 降液管顶部宽度(DC top width)，Wd弓形降液管面积的弦高。
掠堰另有算法，见图3.1-(a),-(b)。
3.5 降液管底间隙(DC clearance)，ho降液管底部边缘至塔盘(或受液盘)之间的距离，见图3.1-(a)。
梯级物理意义及两种塔板效率
与 满足相平衡关系
，所以对应图中的B点，
板间截面（A-A和C-C截
面）相遇的上升蒸汽与
下降的的液体组成满足
操作线方程，即图中的
点
和点Biblioteka 都落在操作线方程上。梯级物理意义的讨论
如图所示：直角梯级ABC就 代表第n块理论板
其中直角梯级的水平线有： ，其表示液相经过第
n块板后减浓的程度。
塔板效率的讨论
基于上述讨论板效率一般有两种方法：
1 全塔效率 2 单板效率
全塔效率
理论板数与所需实际板数之比称为全塔效 率，又称总板效率：
其中：
全塔效率
全塔效率恒小于1，反映全塔的平均 效率，影响全塔效率的因素有很多，例 如系统的物性、塔板的结构、操作条件 等。
常用的计算全塔效率的方法是采 用奥康内尔（o’connell）关联图。
请参照：课本295页
单板效率
目的：为了弄清楚每块板的传质速率
方法：默弗里板效率 用 表示
液相单板效率
液相单板效率
实际板的液相浓 度变化与理论板 的液相浓度变化 之比
气相单板效率
气相单板效率
实际板的气相浓 度变化与理论板 的气相浓度变化 之比
单板效率
实际板的气相浓度变化与理论板的 气相浓度变化之比
实际板的气相浓度变化与理 论板的气相浓度变化之比
影响塔板传质效率的因素
影响塔板传质效率的因素很多：例如
主 要 参 考 的文 献
结语
期末临近，元旦将至，提前祝愿老师和同 学元旦快乐！ 同时也祝愿大家期末考个理想的成绩！
谢谢观看
垂线
，其表示气
相经过第n块板后增浓的
程度。
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工程塔器中部分板效率数据
——来自海川化工论坛
塔板效率一般是根据经验来确定的。
常用的经验关联式是基于一些工业装置的数据，分析归纳成为经验式求取塔的效率，适用于一般烃类物系和化学物系的大多数设计。
如德里卡默和布罗德福(Drickarner，H．G．和Bradford，J．R．)经验关系曲线、奥康奈尔(0’Connell，H．E．)经验关系曲线等。
对于丙烯精馏塔来说，一般塔的操作压力在2.0御a左右，塔顶塔底平均温度在53℃左右，该温度下其进料粘度为0.055～0.065rnPa·S，丙烯一丙烷相对挥发度为1.2。
按德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的塔板效率范围为92％～96％。
该关系曲线使用说明中认为：“直径大于2133mm的塔，其操作效率可以较高。
”因进料
粘度与丙烯一丙烷相对挥发度乘积小于0.1，超出奥康奈尔经验关系曲线的使用范围，其经验关系曲线不适用于丙烯精馏塔。
文献r90通过大量的模拟计算，推荐丙烯一丙烷分离物系的塔板效率为95％～100％。
某厂0.6Mt/a气体分馏装置丙烯精馏塔径为5.2m，共设有181层塔板，塔板效率设计值为85％，1999年10月开车以来运行平稳，计算表明实际塔板效率为95％。
该结果与德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的数据是吻合的。
文献报道福建炼油化工有限公司气体分馏装置改造中采用ADV浮阀塔盘，设计板效率为101％，标定的塔盘效率为105％。
奥康奈尔经验关系曲线的使用范围，其经验关系曲线不适用于丙烯精馏塔。
文献通过大量的模拟计算，推荐丙烯一丙烷分离物系的塔板效率为95％～100％。
某厂0.6Mt/a气体分馏装置丙烯精馏塔径为5.2m，共设有181层塔板，塔板效率设计值为85％，1999年10月开车以来运行平稳，计算表明实际塔板效率为95％。
该结果与德里卡默和布罗德福经验关系曲线查得的数据是吻合的。
文献报道福建炼油化工有限公司气体分馏装置改造中采用ADV浮阀塔盘，设计板效率为101％，标定的塔盘效率为105％。
塔板效率理论分析
丙烯精馏塔板效率经验关系曲线和实际运行结果均可达到95％，文献报道的数据甚至高达100％以上。
从物系分析来看，丙烯精馏操作压力高，意味着操作温度高，液相粘度和相对挥发度均较小，均对提高塔板效率有利。
随着装置规模日趋大型化，精馏塔直径随之增大，塔内液流长度增加，减少了液流的轴向返混，增加了液体与汽体的接触传质时间，也对提高塔板效率有利。
文献。
J分析认为：“塔内液体流过塔板时，不起返混作用，故液体进入塔板时含低沸物较多，经过两相汽液接触，离开此塔板时，则含量变低，上升蒸气与进入塔板的液体接触，致使蒸汽离开塔板时的组成，较离开塔板的液体的平衡蒸气组成高”。
又认为：“在C2～C4烃类的加压普通精馏时，应用浮阀塔全塔效率经常在100％左右，有时可超过100％，若在加压下进行丙烯一丙烷的分离，则塔板效率超过100％”。