塔內(nèi)件的結(jié)構(gòu)和填料是決定填料塔性能的主要因素，因此在進行改進與優(yōu)化過程中，應該對上述兩點進行綜合考量。在過往設(shè)計優(yōu)化工作的開展中，對于填料的重視程度較高，往往忽視了內(nèi)件結(jié)構(gòu)的重要性，這也

導致填料塔的生產(chǎn)效率不能得到有效提升。隨著新型填料的出現(xiàn)，其傳質(zhì)性能和流體力學性能都有了明顯改進。塔橫截面上液體分布不均的狀況會由于塔徑增加而出現(xiàn)，使得填料塔的分離效率降低，這是存在于逆向流動填料塔中的普遍問題。

通過對液體分布均勻性進行有效控制，能避免塔徑

的放大問題出現(xiàn)，提升填料塔的性能。填料床層高度、液體分布狀況和流體的橫向混合等，是影響填料塔等板高度HETP的主要因素。因此，可以通過液體收集-再分布裝置和液體分布裝置的安裝，實現(xiàn)填料塔生產(chǎn)效率的提升。

1填料塔的結(jié)構(gòu)原理

填料壓板、液體分布器、填料支承裝置、除霧器、床層限制器、液體收集器和再分布器等，是填料塔的主要組成部分，內(nèi)件結(jié)構(gòu)的合理性與否，直接決定著填料塔的工作性能。壁流狀況的產(chǎn)生，會嚴重影響傳質(zhì)效率，導致填料塔工作效率下降。

對于液體的均勻初始分布和再分布，由液體分布器負責，增加傳熱和傳質(zhì)的有效表面，提高填料塔工作效率川。液體初始分布器和再分布器的合理設(shè)計，能夠有效避免出現(xiàn)填料塔放大效應。

2填料塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的改進措施

2.1雙排管液體分布器的應用

在對液體分布裝置進行選擇時，應該綜合考量其多方面性能因素，比如操作彈性的高低、自由截面的大小通暢性、流量范圍寬度和液體分布狀況等等，此外還應該保障裝置部件的檢修與維護的方便性。液體的分布均勻程度，是影響液體分布裝置的最關(guān)鍵因素，液體分布均勻性越好，越能夠提升填料效率。溢流型和多孔型是液體分布裝置的兩種主要類型。尤其是多孔環(huán)管式、多空排管式和多噴嘴液體分布器的應用，能夠大大增Z強液體分布的均勻性，是提升填料塔生產(chǎn)效率的重要保障由于均勻噴淋在橫截面中的實現(xiàn)，使得填料床層利用率得到明顯提升。尤其是在真空條件下的小流量操作中，能夠有效降低液體的流量。

多孔排管式分布器的結(jié)構(gòu)并不復雜，而且具有良好的液體均布性，擴大了自由截面，在機械組裝和維護檢修等方便也較為簡便，因此受到填料塔使用者的廣泛歡迎。但是多數(shù)多孔排管式分布器的流量范圍較窄，其操作彈性不能夠滿足生產(chǎn)需求。其排量公式為: L=-dn中、2gH(m3/s)，其中n為孔數(shù);d;為小孔直徑，單位為m;g為重力加速度，一般取值為9.8m/s2;H為孔口頂截面以上的液位高度，其單位為m;小為流量系數(shù)，一般取值在06~062之間:L為液體流量。通過對孔口頂截面以上的液位高度H進行提升，能夠有效增加液體流量但是往往會帶來巨大的經(jīng)濟成本投入因此，可以設(shè)置上下兩層排管于水平方形主管之Z上，能夠滿足負荷變化的需求。如果液體負荷不大，那么上排管不工作:當液體負荷增加時，上排管有液體流入，兩層排管共同工作，提升填料塔的生產(chǎn)效率。通過雙排管分布器的應用，能夠有效增Z強其操作彈性，實現(xiàn)流量范圍的增加。溢流模式也能夠適應不同液體負荷的要求液體均布性會隨著負荷的增加而更加優(yōu)Y越()。此外，活堵頭的應用便于設(shè)備的維護管理。無論是大流量還是小流量操作，雙排管分布器都能夠體現(xiàn)出較為優(yōu)Y越的性能實現(xiàn)了負荷范圍的有效擴增。在進行設(shè)計的時候，應該根據(jù)支管流體阻力的不同，對各孔的排量進行有效控制。

2.2斜板式液體收集器的應用

液體分布裝置中噴淋液體的均布狀態(tài)，會在向下流動時造成破壞，會出現(xiàn)朝塔壁徑流的狀況。壁流量的增加，會使得填料主體流量降低，塔截面中流體的均布性受到嚴重影響，降低了傳質(zhì)效率。為了保障液體在流入下一填料層時具有較好的均布性，可以將再分布裝置安裝在填料床層中，對上述問題進行有效改善。為了保障再分布裝置的良好工作狀況，需要對液體進行有效收集，在此過程中需要設(shè)計性能較為優(yōu)Y越的液體收集裝置液體收集-再收集分布裝置的應用會使得高度提升，在增加經(jīng)濟成本的同時，也會導致安裝和維護的困難。因此，需要對液體收集-再收集分布裝置的結(jié)構(gòu)進行簡化處理，實現(xiàn)裝置高度的適當降低，提升填料塔工作效率的同時，增Z強其安裝和維護的便捷性。

斜板式液體收集器的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)集液板對所有液體的收集，但是其裝置高度過高的問題依舊存在。集液板和上段填料支承板的間距過大，也會導致液體在下落后出現(xiàn)飛濺狀況，導致液體的收集效率較低。此外中間的加料和出料也會受到一定的影響了。為了對斜板式液體收集器進行改進，可以焊接支承柵板，在實現(xiàn)裝置高度降低的同時，環(huán)形槽直接對集液板的液體進行收集，通過集液和導流功能的實現(xiàn)，能夠有效避免飛濺問題導致的液體收集效率低下問題。對塔軸和斜板角度進行合理控制，通過裝置和填料重力壓緊密封墊片，保障裝置的密封性。改進后的斜板式液體收集器，能夠降低裝置的高度，便于維護與管理，增加了液體的收集效率。23支承-收集-再分布復合結(jié)構(gòu)的應用

中間液體收集-再分布裝置的應用，使得填料塔的分離效率得到有效提升。對于收集-再分布裝置高度的降低，是設(shè)計人員與技術(shù)人員一直努力的方向。通過支承與再分布板的配套使用，實現(xiàn)復合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，能夠有效優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，增Z強其工作運行的合理性(4。支承-收集-再分布復合結(jié)構(gòu)的應用較為廣泛，焊接圓筒與支承柵板、分布槽和導流-集液板，促進各部分結(jié)構(gòu)的協(xié)同運行。導流-集液板不J能夠起到相應的支撐作用而且液體由填料層排出后，通過導流·集液板由分布種收集。在分布槽內(nèi)設(shè)有分布孔，能夠?qū)σ后w進行重新分布。支承-收集-再分布復合結(jié)構(gòu)的應用，能夠適應大流量的要求，噴淋點數(shù)也得到了增加。裝置的高度得到明顯降低，其安裝和拆卸較為方便，而且能夠有效保障液體的均布特性。對于液體的導流，導流-集液板能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用，適應大流量和小流量的不同工作需求，尤其是在負荷變化較大的狀態(tài)下，支承-收集-再分布復合結(jié)構(gòu)能夠保障填料塔的分離效率15]

實現(xiàn)傾斜板對全截面的覆蓋，能夠?qū)σ后w收集時提升收集效率，這是柵板式支承-收集-再分布器的最Z大優(yōu)點，但是對于上升氣流的干擾以及高度的增加，會導致其性能受到一定程度的影響。因此，應該采用合理的方式對柵板式支承-收集-再分布器進行改進。柵板支承絲網(wǎng)填料的過程中，液體受到上升氣流的影響，會通過塔壁四周流下。這是由于在網(wǎng)片中存在一定程度的毛細作用，加上上升氣流的上舉力作用，導致液體下落有在困難。為了有效對液體進行收集，需要采取合理的導流措施。為了便于液體分散落入分布槽中，可以將柵板下緣設(shè)計為鋸齒狀。液體沿內(nèi)壁流下后通過集液環(huán)由環(huán)形槽收集。多孔型和溢流型柵板式支承-收集-再分布器的設(shè)計，能夠分別在小流量和大流量操作中提升工作效率。
結(jié)語 

對于填料塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的改進與優(yōu)化，能夠有效提手填料塔工作效率，為社會生產(chǎn)活動的順利進行提供保障這也是填料塔設(shè)計與技術(shù)人員共同關(guān)注的問題。為了培強裝置對于液體負荷變化的適應性，可以應用雙排管分布器，避免負荷增Z大對塔性能造成的影響。而對于斜板式液體收集器的改進，不J能夠降低裝置高度，而日培加了液體的收集效率。柵板式支承-收集-再分布器的應用，使得安裝和拆卸更加簡便，避免對上升氣流