标准规范下载简介：
内容预览由机器从pdf转换为word，准确率92%以上，供参考
HG∕T 20577-2013 塔填料流体力学及传质性能测试规范.pdf4.1.1试样为检验合格的填料，本 格证，其性能应符合相关材质的技术 标准。 4.1.2要求填料表面洁净，无灰尘和油渍。 4.2几何参数测试
4.2.1几何参数测试
1）规格尺寸D； 2）堆积个数n1； 3）堆积密度Yp； 4）比表面积； 5）空隙率； ）干填料因子中； 7）水力直径d。 测试方法： 1）规格尺寸。测量时，使用游标卡尺，两卡爪应平行于被测表面，且只能与表面轻微接触；读数 时，两眼视线应垂直正对刻度所显示的数值。 球形填料应至少量取4个空间位置的球径值，以得出上、下偏差值。等径的环形填料两端各 测一个截面，每截面至少测定2个值；对较大直径，应测4个值。不等径的环形填料，可取圆 柱部分的截面测2～4个外径值。 2）堆积个数n。塑料填料和金属填料采用干装法测量；瓷质填料采用湿装法测量。 干装法测量：测量容器内装人填料，均匀倒入填料，逐层理平，不允许将容器中填料墩实，装 填后应将表层填料整理平整，然后计算该特定容器中的填料个数，同样方式重复测定3次以 上，取其平均值，再除以填充容器的体积，即为该种填料的堆积个数。 湿装法测量：在容器内先注入一定高度的水，然后向内各向均匀倒人填料，并理平。达到特 定高度后，放去水，计数填料个数。重复3次以上，取其平均值，并除以填充容器体积，得出 该填料的堆积个数。 测量用容器的直径Dr与填料规格尺寸D的比值应满足8≤Dr/D.≤15，填充高度Z应为容 器直径Dr的1～2倍。D/D=8时，取Z=2Dr；D/D.=15时，取Z=D；其他比例时DB11 527-2015 变配电室安全管理规范，可 取中间值。测量容器底部装有排水阀
3）堆积密度Yp。取60个填料，称量后计算每个填料的平均质量，以此质量乘以测得的堆积个 数，即为该填料的堆积密度。 4）比表面积α。根据填料的几何特征，精确测量各部尺寸，计算出单个填料所具有的表面积，取 3个以上填料表面积的平均值，乘以测得的堆积个数，即为该填料的比表面积。 5）空隙率ε。由有关材料手册中查得填料所用材质的真密度m，用测得的填料堆积密度Yp除 以m，即为该填料本体在床层中所占的实际体积分率。填料空隙率按下式计算：
4.2.2儿何特性参数计算
干填料因子按下式计算：
水力直径d.按下式计
4.3流体力学参数测试
4.4.1测试内容： 液相传质单元数Nol.。 2气相传质单元数Nox;。 3总传质单元数N。 4理论板当量高度HETP。
4. 5. 1测试装置
4.4传质性能参数测试
4.5流体力学参数测试方法和数据处理
测试装置如图4.5.1所示。 测试装置要求材质采用耐CO2水溶液腐蚀的材料。 其中填料塔规格如下： 塔径：不小于DN500mm； 测试段高度：不小于1600mm； 床层限位器：格栅、筛网； 支撑段：格栅支撑、高度100mm的板波纹填料； 填料塔由塔体、被测试填料、液体分布器、气体分布板、填料支承板、除沫器等内件构成。液体分 布器的喷淋密度及喷淋点分布位置视被测填料而定。散堆填料的喷淋密度按式（4.5.1)计算。填料 支承板的自由截面分率不得低于填料空隙率。分布器的分布质量级别为高性能级。液体分布器应 有足够的操作弹性，在整个测试范围内都应保证液体均匀分布。气体入口管内的动能因子F不得大 于27Pa°5。为保证气体能均匀进入填料层，在进气口与填料支撑板之间的距离应大于塔径，并应设 置一层气体分布板，操作时不允许在填料支承板上首先出现液泛现象，对散装填料应采用气液分流 式支承板。床层限位器应保证在液泛操作时，填料层不会松动，也不会从自由通道中吹出，其自由截 面积不应小于塔截面积的80%
式中：a— 散堆填料的比表面积（m"/m）；
0.12X(1.2X2.0)a （D.≤75mm） 0.08X(1.2X2.0)a (D>75mm)
0.12×(1.2X2.0)a （D.≤75mm） 0.08X(1.2X2.0)a (D>75mm)
4.5.3测试流程。 由风机供给的空气经风机出口调节阀和流量计计量及测温后，送入塔底部的气体分布板，向上 通过填料层及除沫器后由塔顶放空；水由水泵自贮水罐经流量计计量和测温后打入塔顶进水管，经 液体分布器均勾流入填料层，由塔底返回贮水槽
图4.5.1流体力学测试装置及流程
气体流量计置于气体入塔前管道上的流量调节阀之后，流量计前后直管段长度应符合所选用仪 表要求。气体流量测量可采用皮托管、空气转子流量计、孔板流量计或涡轮流量计，液体流量测量采 用转子流量计，精度应在土0.01m/h。 2温度测量： 温度测量可采用水银温度计、热电偶或热电阻温度计，精度应在土0.5℃以内。 气体温度测量点应在靠近气体流量计处，此外在填料层的上方、下方及中部均应设置气体温度 测量点。 液体进出口均应设置温度测量点。 3压力及压差测量
采用质量法或容量法。首先将气体分布板通向塔底的孔和管堵死，或者将气体分布板 盲板；打开填料层上方的塔节法兰；称取足够质量的水，记录水的质量w。将水通过液 布器自填料层上方注人，在阀门A处收集填料层下端流出的水。将收集的水再自填料 方注人，使填料层充分润湿。停止注水后，待填料层下端无水流出时，将回收到的水称量 量为W1，根据填料层体积，算出静持液量。静持液量按下式计算
式中：h 静持液量（m/m）； wo 最初水质量（kg）； w 回收水质量（kg）； 0 水的密度（kg/m）； V填料体积（m"）。 测定时要注意其他可能滞留（
式中：h、 静持液量（m/m）； o 最初水质量（kg）； w 回收水质量（kg）； 水的密度（kg/m）； 0 V—填料体积（m"）。
动持液量的测定。 首先对填料层上部的液体分布器持液量进行标定，测定其在不同喷淋密度下的持液量；然后 开始测定填料层动持液量。保持恒定的液体喷淋密度及气速，稳定操作一段时间后，记录塔 底液位计的液位1，然后关闭水泵、风机和塔底通向贮水罐的阀门B。停止注水后，待塔底 液位计的液位不再上升，即填料层下端无水流出时，记录此液位L，并与之前的液位相比，计 算出停止操作后填料层流出的液体总量。将此量减去该液流量下液体分布器中的持液量 V。，以及塔内部除填料层以外其他部位可能的持液量V，，此即整个填料层中的动持液量，再 除以填料层体积，算出填料的动持液量。动持液量按下式计算
式中：h。 动持液量（m/m）； Lo 塔底液位计的液位（m）； L 塔底液位计的液位（m）； A 塔底液位对应的横截面积（m²）； V。 液体分布器中的持液量（m）； 其他部位可能的持液量（m）； V 填料层体积（m）。 改变喷淋密度及气速，重复上述测定，可测得不同喷流密度和气体F因子下的动持液量。动持 液量与静持液量之和为总持液量
在高液量下与填料层压降为88Pa/m对应的气体空塔速度为测定的气速下限，气速上 量下液泛时的气速
·.双塘 1气速压降变化曲线： 将测试所得各喷淋密度下，气速（或F因子）与填料层压差的上、下行值，标绘在双对数坐标图 上。横坐标为空塔气速（或F因子），纵坐标为每米填料高度的压降值。将同一喷淋密度下的上、下 行值的平均点连成一折线，此线即为该喷淋密度下的气速压降变化曲线。这样可标绘出不同喷淋密 度下一组气速一压降变化曲线。 2载点和泛点的确定： 气速压降变化曲线上有两个转折点，下折点即为载点。在载点以下，压降随气速的变化呈直线， 并且不同喷淋密度下的压降变化曲线互相平行；载点以上，填料层内持液量增加，压降随气速的增大 变化略快，在图上表示为压降变化曲线的斜率增大。 气速压降变化曲线的上折点即为填料在该液相负荷下的泛点，其横坐标对应的读数即为泛点气 速。在图上表示为此点以上的气速压降变化曲线的斜率明显增大，压降随气速几乎呈垂直线上升。 3湿填料因子： 1）压降填料因子师。 由测得的温度、压力及气液流量算出Eckert通用关联图（见本规范附录A)中的横坐标流动 参数值。用此值及所测压降值在图中找到对应点，由此点得出相应的纵坐标值，根据密度
4.6液相传质性能测试方法和数据处
4.6液相传质性能测试方法和数据处理
测试装置主要由C)2吸收塔、C()解吸塔、气液供给系统以及相应的温度、压力、流量等的测量 仪表组成，其中CO)，吸收塔用来制备浓度较为稳定的C()，水溶液，装填2m的规整板波纹填料。C()， 解吸塔塔内填料测试段上、下端分别设气相和液相取样装置，如图4.6.1所示。 4.6.2测试介质。 1测试介质：常温常压下的水、C()，和空气。 2CO)2溶液的制备。将C()，气体经转子流量计计量后，进入文丘里吸收器，与来白CO)解吸 塔塔底的循环水混合后，并流通过C()吸收塔，使C()，溶于水中呈饱和状态。
采用固定喷淋密度，改变气速的方法进行测试，每一喷淋密度下改变6～8次气速，每种填料测 定6～8个喷淋密度。待吸收塔出口的C()，水溶液浓度稳定后，可向解吸塔底通入空气开始进行 CO2的解吸操作。测试开始首先进行预液泛，使填料充分润湿，再将气速调整到测试范围的最低值。 开始操作0.5h后，待各参数全部稳定后，取液相和气相进出口样品，并测定其他操作参数（如流量、
度、压差等），间隔10min后，第二次取样，要求两次样品浓度变化不超过3%～5%，否则简隔 Omin再继续取样，每次样品需要进行平行分析。改变气速，重复上述测定，直到全部喷淋密度测试 完毕。空气进口浓度可直接取大气中C()的浓度值，即在测试期间，分别抽取10个大气试样，分析 取其平均值。 2分析方法： 1）液相浓度分析方法。 用化学容量法分析C水溶液的浓度。在一定量（25mL～50ml.）的液相样品中，加人过量 已知浓度的Ba（)H)，标定溶液（预先加人适量的BaCl2），充分摇匀后，再用已知浓度的HCI 溶液反滴剩余的Ba(()H)：，算出样品中C()，的浓度。在整个取样和分析过程中，注意防止 C)的逸出。 对每个液体样品，应做空白校正测试。即将取自塔内的液体样品，用空气吹出其中所含的游 离C()2，制成空白校正试样。取该空白校正试样100mL，向内加人20mLBa（OH)2标定溶 液，再用已知浓度的HCI溶液反滴之。将此液相样品中所有能与Ba((H)2反应的离子及能 消耗HCI的可溶盐全部折算成CO)的浓度，即空白液相CO，浓度，以此来校正水样中CO
浓度的分析数据。 2）气相浓度分析方法 气相中CO，的含量可用红外CO，气体分析仪或气相色谱测定
式中：m 相平衡常数，可由手册中查取； Y一与液相摩尔分率X相平衡的气相摩尔分率。 液相传质单元数按下式计算
4.7气相传质性能测试方法和数据处理
采用固定喷淋密度，改变气速的测定方法。测试开始时先进行预液泛，使填料充分润湿，将泽 及气速调节至需要值，再调节氨量，控制氨在气相中的体积分数在0.3%1%之间。氨自液多 经针型阀放出后，进入缓冲罐，再经测温、测压及流量计计量后，送入风机出口管道，经静态混合 空气混合。混合气在填料层内与塔顶喷淋向下的水呈逆流接触。
1数据采集： 稳定操作0.5h后，取液相和气相进出口样品，并读取各操作参数气、液流量、温度、压力。取样 时气、液样各自不夹带液和气。由于氨气极易溶于水，除在填料层上、下两端取样外，还应在塔底和 塔顶取样，得出准确的填料层两端的气相浓度。 2分析方法： 1）液相浓度分析方法。 液相样品中氨的浓度分析直接采用标准HCI或H,SO，溶液滴定，也可采用自动电位滴定 仪。平行误差应小于2%。水中含其他杂质较多时，对液相分析结果采用空白测试校正。 2）气相浓度分析方法。 气相试样用真空泵抽取到取样器内。气相中氨的浓度分析采用化学容量法。将抽出的气相 样，通入气体吸收瓶中，在吸收瓶中加入定量已知浓度的HCI或H,SO.溶液进行吸收.再用
图4.7.1气相传质性能测试装置及流程
图4.7.1气相传质性能测试装置及流程
标定过的NaOH溶液回滴，以甲基红为指示剂。 用湿式气体流量计计量达到中和等当 气样中的空气量（湿式气体流量计置于气体吸收瓶后）。根据气相试样的温度、压力及 求取气相试样的浓度。平行误差应小于5%
式中：Nx; 气相传质单元数； 气相氨摩尔分率； Y·一与液相摩尔分率X相平衡的气相氨摩尔分数。 测试过程是在氨的低摩尔分率范围进行，气相传质单元数用对数平均推动力法按下式计算：
Kea = Hox:Ar Vm
标准。 5.1.2要求填料表面洁净，无灰尘和油渍
5.2.1儿何参数测试基本内容
5.2.1儿何参数测试基本内容
取一波纹片，用游标卡尺量取峰高h、波距2B及波纹片宽H'，并数出该波纹片上的波纹数 no，波纹片表面积A。按下式计算
A,=2nH'Vh+B
数该波纹片上的小孔数n，并量取小孔直径Φ，波纹片小孔总面积A，为按下式计算
的开孔率。按下式计算
n;d元 ×100% 8nH'Vh+B
干布满网孔的波纹片，用波纹片表面积A。乘以波纹片厚度，得到无孔的波纹片体积。称 比波纹片，用该波纹片称量值除以其体积，即为该波纹片密度β，查出该片材质的密度β： 纹片的开孔率。按下式计算
可用网孔（板网）的冲压延伸率入直接计算：
单位体积填料表面积的圆整值。 0）理论比表面积a：。 用测得10个以上峰高h的平均值及10个以上波距2B的平均值（半波距为B）。板波纹、丝 网、网孔（板网）波纹填料理论比表面积按下式计算：
孔板波纹填料理论比表面积按下式计算
则得的堆积密度及查出的材质密度按下式
可用比表面积&，和波纹片厚度按下式计算：
2 Vh² + B a, = hX B
对于网孔板（网波)纹填料，可用比表面积；、冲压前带钢厚度和冲压 计算
将波纹片平放于平台上，准确量出两波谷间距中点，用角尺测量由该中点至波纹内边线之 垂线的长度，取该长度2倍即为水力直径值。至少测取10个值，以得出其上、下偏差值。也 可用已测得的比表面积&、空隙率e按下式计算
孔板波纹填料按下式计算：
网孔（网板）波纹填料按下式计算
直接称量填料盘（kg），并除以该填料盘体积即得该填料的堆积密度；或一次称取若干盘填 料质量，再除以它们所占床层的体积。 当已知填料的空隙率。和填料材质密度时，也可直接按下式计算：
用测量范围大于盘高的游标高度尺（俗称划线尺）测量。测取10个以上点，得出该盘填料 的盘高及上、下偏差值。 15）盘径D。 将组装填料盘置放于测量平台上，在同一个截面上，以圆的均分原则，使用金属尺测定4个 方位（0°~180、90°~270°、45°~225°、135°~315°）的直径值，其中最小值到最大值即为该填 料盘径范围。 2格栅填料。 1）格栅片厚度。 使用精度0.02mm的游标卡尺，任意抽测10片以上格栅片，每片至少测取两点，得出该格栅 片厚度及上、下偏差。 2）比表面积1。 用几何方法算出组装填料盘所包含的总表面积，并除以由此法测得的填料盘占有的空间体 积，其所得的商值即为该填料盘的比表面积。 3）堆积密度。 填料盘放于平台上，用两把长尺长度大于盘高的直角尺轻轻靠在填料盘两相对侧面上，用精 度0.02mm或0.05mm的游标卡尺量取两角尺间的距离。按此法测定4个方位（即0°~ 180°，45°～225，90°～270°，135°～315°)的直径值，并计算其算术平均值作为该填料盘的平均 直径。无卡尺时，也可用最小刻度为0.5mm的钢尺近似测量，但测量时必须保持钢尺与平 台平行。 用游标高度尺或带有刻度的平行直角尺测量10个以上的盘高值，再取其算术平均值作为该 填料盘的平均盘高。将所得到的平均盘径计算的圆面积与平均盘高相乘，所得的积即为该
填料盘所占有的空间体积。称量填料盘，并将此质量除以该填料盘所占有的空间体积，所得 的商即为该填料的堆积密度。 4）空隙率。 与波纹填料相同，用测得的堆积密度和材质的真密度计算得出
气相传质单元数NG。 2液相传质单元数N1.。 3气相总传质单元数Nox 4液相总传质单元数Nol. 5传质单元高度Hi,He,Ho.,Hoxi。
5.4传质性能参数测试
6理论板当量高度HETP
测试装置同本规范图4.5.1。规整波纹填料喷淋点数量按照表5.5.1取值。
5.5流体力学参数测试方法和数据处
JB/T 3663.2-2011 重型卧式车床 第2部分：型式与参数表5.5.1规整波纹填料喷淋点密度一填料比表面积对照表
1实验填料因子F： 实验填料因子Fp是根据实测数据及Kister通用关联图（见本规范附录B)上的压降线计算 而得。 由实测得的温度、压力及气、液流量计算出Kister&.Gill图上的横坐标流动参数Fi.v，用此值及 所测得压降值在图上找到一点，并由此点向左平移，得出相应的纵坐标通量参数Y值，由此值及密 度、液体运动黏度和空塔气速等再反算出实验填料因子F，值。 同法，可算出一系列不同气、液负荷下的实验填料因子F，值。将一定喷淋密度下的各气速的实 验填料因子值平均，作为该喷淋密度下的实验填料因子F值。 将实验填料因子随喷淋密度的变化数据，用最小二乘法整理出该填料的喷淋密度与实验填料因 子F的关系式。 对于给定的规整填料和给定的操作参数，可以分别算出流动参数F.v和流动通量Y值，在 Kister&.Gill压降关联图（见本规范附录B)上根据Fi.v和Y值找到操作点。从而根据通过操作点的 等压降线值，可求得该规整填料在给定条件下的每米填料层的压降值△P。 2泛点负荷因子Fv.FI.、泛点压降△PF： 1）Billet泛点负荷因子Fv.FI.。 使用Billet规整填料泛点关联图（见本规范附录C）。由已知规整填料型号和操作的气液流 动参数Fi.v，可由图上查得相对应的最大负荷因子Cmx即Fv.Fl./Vp.值，由此计算出液泛点 负荷因子Fv.Fl.，进而根据下式计算出泛点气速uGf。 泛点负荷因子Fv.FI.按下式计算
2）Kister&.Gill泛点压隆AP
er&.Gill的各种规整填料的泛点压降的关联式
Fv.FI. = uGf Vpi
△PF=0.00417F
3）Kister&.Gill泛点气速ucr估算。 根据气液流动参数Ft.v值和泛点压降△P值，可在Kisterl&.Gill压降关联图上查得相应 量参数Y值SD 339-1989 钛材管板焊接技术规程，进而由Y表达式中的Cs可以计算出泛点气速uG。 最大操作气速按下式计算