BVT浮阀
在ＨＴＶ船形浮阀塔板的基础上,石油大学又开发 出一种对液体有导向作用、低压降的ＢＶＴ塔板,如 图所示。ＢＶＴ(ＢｕｔｔｅｒｆｌｙＶａｌｖｅＴ ｒａｙ)浮阀将ＨTＶ浮阀等半径的半圆管形改为前端 小、后端大的半锥形结构,并在大端开有舌形导向孔。 舌孔和阀孔中吹出的气体对液体具有双重的向前推 动力,在相当程度上减小了液面梯度,减少板面上的积 液,不同程度上消除了液体滞留区,从而提高了传质效 率,塔板压降也相应减小。
气体通道 鼓泡元件：形成气液两相传热传质的主要构件， 型式有筛板型、泡罩型、浮阀型、喷射型等等 溢流堰 降液管
受液盘
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
液体通道
(1)降液管 作用：液体通道，让液体在其中停留一段时间，使液体所夹带的汽
泡有充分的时间得以从液体中溢出。 型式：弓形、圆形、矩形；
圆形
弓形
矩形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(2)受液盘 作用：接受由降液管下来的液体，缓冲液体流下时的冲击作用，稳
定塔板上液体的流动状态，以确保传质过程的稳定进行。 型式：平形、凹形
平形
凹形
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(3)溢流堰（出口堰） 作用：维持塔板上有一定的液面高度，以确保传质过程的顺利进行，再
3.操作弹性：塔的最大处理量与最小处理量之比
4.流动阻力：主要指气相阻力
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
一、塔板类型
（一）无溢流塔板（穿流型塔板） 特点：气液相有共同的通道，汽液两相
逆流，传质推动力最大，但由于这种塔板 不稳定，现在在现场很少使用。
（二）有溢流塔板（溢流型塔板） 特点：气液相有各自的通道，相对比较
⒉使接触后的汽液两相及时分开，互不夹带。
第一节 概 述（Introduction）
二、塔设备的分类
板式塔
填料塔
第一节 概 述（Introduction）
三、评价塔设备的基本性能指标
1.生产能力：单位塔截面单位时间的处理量 2.分离效率：
板式塔：每层塔板的分离程度 填料塔：单位高度填料层所能达到的分离程度
者将降液管出口封在液面以下，以免汽体短路从降液管中上升，影响传 质过程的进行。 形式：平形、齿形
平形
齿形
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(4) 溢流型式
单溢流
双溢流
U型溢流
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
三、板式塔的流体力学特性 1.塔板压降 计算公式：
Hd
=
p
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
4.舌型塔板
a = 20o
50
气相
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
舌型塔板特点：
优点：气液并流避免了返混和液面落差，塔板上液层较 低，塔板压降较小。
气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫 夹带量较小，故可达较高的生产能力。
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①F1型浮阀
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
②十字架型浮阀
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
③HTV(Half Tube Valve)型浮 阀
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
稳定，便于操作，技术上也比较成熟，所 以目前的塔设备多采用这种方式。
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1.泡罩塔板（ Bubble-cap Tray）
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
气相鼓泡元件：泡罩（泡帽）
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缺点：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低， 塔板漏液严重，操作弹性小。
液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时间 太短、液层太薄，板效率降低。
浮舌塔板
浮阀塔板的最新进展
由于浮阀塔板的气体流通面积能随气体负荷变动自动调节,因而能在较宽 的气体负荷下保持稳定操作;同时气液接触时间长,雾沫夹带少,具有良好的 操作弹性和较高的塔板效率,在工业中得到了较为广泛地应用。下面重点 介绍一下浮阀塔板的最新进展。
高效锥形浮阀
高效锥形浮阀如图所示。它的特点在于:在锥体的正底部和腰部钻4 个合适尺寸的小孔,运行中气流沿小孔均匀喷出,一方面给阀体一个向 上的提升力,减少塔板的压力降;另一方面改善气液接触,消除Ｆ1浮阀 阀盖上部的液体滞留区,优化传质作用;导流锥和小孔的共同作用,使气 流均匀顺畅地沿阀体四周流出,避免了浮阀的磨损、脱落、卡死等现 象的发生。
JF复合浮阀塔板
如图所示,ＪＦ复合浮阀塔板在条形浮阀的阀盖上开孔，开孔方向朝着降 液管 ，使阀盖上的气、液两相并流,气相推动液相流动,液面梯度及塔板压 降减小,通量增大。解决了传统浮阀上端存在传质死区的不足,板效率大大 提高。
导流浮阀塔板
洛阳石油化工工程公司设备研究所开发 的导流浮阀塔板，在浮阀的前阀腿上开孔, 如图所示。气流在水平通过阀体两侧的同 时,增加一个向前吹出的气流动力,导引液 体向前流动有利于克服液体滞流与返混现 象,减小液面落差,这对于降低塔板压降和 提高塔板效率都有积极作用。该导流浮阀 的塔板压降较Ｆ1浮阀平均降低约200～ 250Ｐａ,塔板泄漏约低10%,塔板效率提 高约10%。
对F1型重阀，F0＝8～11时阀全开。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
(2)气体通过板上液层压降hl：
对F1型重阀：
式中：Ls ──液体体积流量 hw ──溢流堰高 m lw──溢流堰长 m
m3/h
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(3)克服液体表面张力产生压降hσ: 计算公式：
对F1型重阀（33g）：
阀全开前：
hc
=
19.9
u
0.175 0
L
（m液柱）
阀全开后：
hc
=
5.34
V
u
2 0
2L g
（m液柱）
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
为判断浮阀是否全开，引入动能因数的概念。
动能因数F计算公式： 动能因数是衡量气体流动时动压大小的指标。 阀孔动能因数F0的计算公式：
BVT 浮阀塔板作为HTV 浮阀塔板的一种发展 改型, 经过几个工业塔的成功应用表明: 该塔板在实际应用中安装方便, 操作灵活, 在保持产品质量合格的基础上, 增大了处理量, 油品分割效果和 轻油收率得到提高, 具有广泛的应用前景。
该浮阀采用Ｕ形带翼结构,阀体侧翼开孔和开缝,提高塔板气液接触均匀 性,防止浮阀结焦和结垢沉积。试验操作表明,该塔板操作灵活,浮阀活动自 如,同时阀翼开缝对阀体有优良的自清洗作用,但雾沫夹带略大。
梯形导向浮阀
梯形导向浮阀如图所示。阀盖呈梯形,推动液体在塔板上流动,另外又在 阀盖上开设导向孔,增大阀体的整体导向作用。另外还有箭形浮阀,如图所 示,这种浮阀在具有导向作用的箭形阀盖上冲出导气孔或设置浮阀,提高了 传质效率。
齿边浮阀
齿边浮阀
浮阀阀面侧边的形状为向下折的齿形边,使气体流出浮阀 侧孔时被分割成许多股小气流,从而增大气液接触面积,提 高塔板传质效率;齿形边向下弯曲后,通过浮阀时一部分气 体碰到齿形边后以斜向下的方向喷入浮阀间液层,而另一部 分气体则通过齿间的空隙以斜向上的方向喷入浮阀上部液 层,使得浮阀间及浮阀上部液层的局部气含率趋于一致,提 高操作稳定性;浮阀阀面中心具有向下凹的楔形槽,可以降 低气体通过浮阀的阻力;在背液阀腿上设置有导向孔,可以 减小塔板上的液面梯度,并消除塔板上的液体滞流区。这是 一种综合性能良好的浮阀。
优点：操作弹性大， 操作稳定，不易堵塞。
缺点：生产能力小、 结构复杂，造价高、 压降大、 效率低。
泡罩塔
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.浮阀塔板
自二十世纪五十年代问世后，很快在石油、化工行业得到 推广，至今仍为应用最广的一种塔板。
特点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。综 合性能较优异。
条形浮阀
条形浮阀的特点为:条形浮阀不会旋转,因而不易磨损,阀片不会卡 死、脱落;由于条形浮阀的气体从两侧喷出,不像圆形浮阀从四周喷 出,所以塔板上的液体返混小于圆形类浮阀塔板,效率相对较高;可以 排出较圆孔形更大的开孔率,从而提高处理能力。
条形浮阀存在的不足
①与传统圆形浮阀类似,阀盖上方无鼓泡区,造成塔板传质效率降低; ②液面落差较大 ③长条形阀孔的四个锐角会形成严重的应力集中,易引起塔板的机械损坏 。 因此近年来国内不仅对条形浮阀的性能进行大量研究,还针对条形浮阀的 不足,开发出多种形式的条形浮阀。
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
二、塔板的结构
1.塔板的分区
鼓泡区：气液两相传热、传质 降液区：液体通道，小气泡聚合成大气泡再返回 受液区：接受降液管的液体 安定区：减少降液管气泡夹带量 边缘区：支撑塔板及塔板上液体
第二节 板式塔 Plate (tray) tower
2.主要构件
气液传质设备 (Mass Transfer Equipments)
气液传质设备
主要内容
第一节 第二节 第三节式塔的比较
第一节 概 述（Introduction）
一、气、液传质设备(塔设备)的作用 基本作用有两个：
⒈提供气、液两相充分接触的场所，使传热、 传质两种传递过程能够迅速有效地进行；
3.筛孔塔板（ Sieve Tray ）
结构最简单的一种板型。但由于早 期对其性能认识不足，为易漏液、操 作弹性小、难以稳定操作等问题所困， 使用受到极大限制。