
【建】 cap of column
pagoda; tower
【化】 column
【医】 tower
【化】 bell cap; bubble cap; bubbling cap; bubbling hood; disperser hood
passette
在化学工程领域,"塔的泡罩"(Bubble Cap in Tower)指蒸馏塔、吸收塔等塔式设备内部安装的泡罩型塔盘组件,其英文对应术语为"Bubble Cap Tray"。该装置由金属制成的圆形罩盖与升气管组成,是气液传质过程中的核心部件。
泡罩结构特征包含三个关键元素:①伞状金属罩盖,底部开有锯齿形缝隙;②垂直固定在塔板上的升气管;③维持恒定液封高度的溢流堰。其工作原理是通过上升气体经升气管进入泡罩,在液层中形成气泡群,从而增大气液接触面积。
该装置的优势体现在:具备弹性操作范围(处理量可在设计值的30%-120%波动),适用于含悬浮物或易结焦的物料体系,且能保持稳定的传质效率。根据《化工设备设计手册》记载,泡罩塔盘在20世纪中期曾占据80%以上的工业精馏装置,尽管近年逐渐被筛板塔、浮阀塔替代,但在特殊工况中仍不可替代。
美国化学工程师协会(AIChE)的传质设备标准中特别指出,泡罩结构的几何参数需严格遵循ASME BPV规范设计,罩盖直径与齿缝高度的比例应控制在1:0.3-0.5区间,以保证气泡均匀分布。
泡罩塔中的“泡罩”是塔盘上的核心气液接触元件,其设计和工作原理如下:
泡罩是一种安装在升气管顶部的覆盖结构,通常为圆形或条形(以圆形为主),底部开有齿缝(三角形、矩形或梯形)。它由金属或其他耐腐蚀材料制成,尺寸常见有Φ80、Φ100、Φ150mm等,根据塔径选择。泡罩下方设有升气管,顶部高于齿缝上沿以防止液体泄漏。
总结来看,泡罩通过精密的结构设计实现了高效的气液混合,是泡罩塔实现分馏、吸收等工业过程的关键部件。
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