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填料塔內(nèi)的流體活動
填料塔廠家為表達便利計,塔內(nèi)氣體的流速以體積流量與塔截面積之比表示,其單位為m3/(m2*s)或?qū)懗蒻/s,即線速度的單位,稱該流速為空塔速度。氣體在填料空地穿行的實際線速度等于u/ε。液體的流速亦以體積流量與塔截面積之比表示,單位亦為m3/(m2*s),稱為淋灑密度Lv
氣體通過干填料層活動時,壓力降與流速的聯(lián)系如圖上的直線A所示,此直線斜率約等于1.8-2,與氣體按湍流方法流過管道時-△P與u的聯(lián)系相仿。 有液體淋灑到填料表面時,因可供氣體活動的自在截面縮小,在同樣氣體空塔速度之下,壓力降將上升。若淋灑密度很小,填料表面的持液量可忽略,則-△P與u的聯(lián)系曲線僅從線A的位置稍向上移,斜率基本上不變。
若淋灑密度較前增***,則聯(lián)系曲線將成為如B所示。線B表示氣體速度較小時的一段,雖在線A之上,但***體仍與線A平行,氣速超過與點L適當?shù)臄?shù)值后,線的斜率便增***。此時上升氣流對液流的曳力加***,使填料表面所持液體量增多,占去更多空地,氣體實際線速度與空塔速度的比值明顯提高,故壓力降增加得比以前劇烈。此種現(xiàn)象稱為載液。
氣體速度再增,到達與點F適當?shù)闹禃r,上升氣流對液體所發(fā)生的曳力,已增***至足以阻止液體下流,所以液體充溢填料層空地,氣體只能鼓泡上升,壓力降急劇上升到與氣流速度成垂直線的聯(lián)系。此種現(xiàn)象稱為液泛。液泛一般開端發(fā)生于填料層***部,氣速稍一增***,隨即擴展到全塔,但若填料支承板處的自在截面不足,液泛便在填料層底部開端。 若液體淋灑密度更***,則壓力降與氣速的聯(lián)系曲線位置便更高,如線C所示,而到達載液與液泛的氣速更為降低。