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精馏过程是化工生产主要的单元操作,但精馏塔在低负荷操作条件下,板上气液床层会出现振动现象。气液层振动会造成大量的泄漏、传质效率降低等不良影响,当振动频率与塔设备的第一、第二固有频率相等或接近时,长期如此会引起机械损坏,严重时会造成火灾、爆炸等安全事故,造成财产损失和人员伤亡。因此,研究塔设备共振现象,防范塔设备共振现象可能造成的危害,对石化行业的安全生产有着重要的意义。 本文在Ф280Im(ID)小型单溢流浮阀塔上,以空气/水为试验介质,采用压力实时采集分析系统作为测量手段,对试验浮阀塔板下限操作时塔板上气液层振动现象进行了系统研究。根据压力信号波动规律的统计结果,利用频谱分析方法,量化了塔板上气液两相的接触状态分布及其变化趋势,对试验浮阀塔板的振动特性进行研究。 研究表明,噎噻点是有无共振的分界点,实际生产中阀孔气速应大于噎噻点气速,随着塔规模的不断增大,噎噻点气速明显高于规模较小的塔设备;板上共振状态的形成分为三个阶段:液体流经塔板阶段、板上液层积累和共振形成阶段;板下空腔体积、堰高、液流强度和阀孔动能因子是影响共振形成及消失的主要因素,共振阶段阀孔动能因子一般在0.177～O.58Pa0.5,频率在1.987～7.616Hz范围变化:实验通过考察板下空腔体积、开孔率、堰高、液流强度等因素对噎噻点的影响,建立噎噻点的气速模型,并与未考虑板下空腔体积因素的噎噻点模型进行对比;共振开始气速与噎噻点气速的比值在黄金分割点附近。