塔设备设计软件CUP-Tower的开发及全通导向浮阀的性能研究

论文摘要

塔设备在石油化工、制药、环保等许多领域都是很重要的设备,因此塔设备的设计也显得十分重要。如果设计失败,将可能导致很大的操作问题。目前国内使用的塔设备设计软件主要是一些大型化工流程模拟软件（如Aspen Plus,PRO/II等）自带的塔设备设计软件包、洛阳石油化工工程公司开发的Tray、Sulzer公司的Sulcol、Koch-Glitsch公司的KG-TOWER等等。这些软件都或多或少存在一些问题,或版本低下,不支持目前的操作系统（如Tray）;或塔内件种类有限,通用性不强（如Sulcol、KG-TOWER）;或使用较复杂,没有负荷性能图（如Aspen Plus、PRO/II）。因此,开发出功能更加完善、通用性更好、操作使用更加方便的塔设备设计软件是有必要的。本文采用Visual Basic 6.0为前端开发工具、桌面数据库系统Access作为底层数据库平台、采用ADO技术访问数据库,以现今最流行的面向对象方法为程序设计方法,开发塔设备设计软件CUP-Tower。该软件的设计结合了Word、Excel的VBA功能,在数据输入方面能够将Aspen Plus、PRO/II模拟结果输入到CUP-Tower中;在结果输出方面,当计算完成后,如果计算结果满足用户要求,用户可以根据需要,输出Word或Excel格式的计算结果报表。同时为了使用户更好的实用软件,软件中设置了用户使用手册和提示。CUP-Tower在塔设备类型方面,集合了多种板式塔塔板类型和多种散装填料、规整填料类型,而且还增加了萃取塔的计算,这是以前塔设备设计软件所不包括的塔设备类型。CUP-Tower既能用来设计新塔,又能对旧塔进行校核及改造设计。经过与现有商业软件和文献的比较,CUP-Tower计算结果真实可靠。塔设备设计软件CUP-Tower具有结果可靠、通用性好、操作简单、界面友好的特点。对于实验部分,本文应用空气-水系统,在直径1200 mm不锈钢塔内,对全通导向阀塔板进行了实验室研究,测定了其流体力学性能指标—塔板压降、漏液和雾沫夹带,研究了它们随阀孔动能因子、开孔率、堰高和溢流强度变化的规律,并根据实验数据得到干板压降、湿板压降、漏液率和雾沫夹带量的关联式。研究结果表明:全通导向浮阀塔板的压降和漏液比F1浮阀小,雾沫夹带量略高于F1浮阀。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 塔设备的发展和现状
• 1.2 塔设备的分类及其特点
• 1.2.1 板式塔
• 1.2.2 填料塔
• 1.2.3 萃取塔
• 1.3 塔设备设计软件的开发
• 1.3.1 塔设备设计软件的研究意义
• 1.3.2 塔设备设计软件
• 1.4 浮阀塔板的开发及性能研究
• 1.5 研究内容和目标
• 1.5.1 塔设备设计软件CUP-Tower
• 1.5.2 全通导向浮阀
• 第二章 塔设备设计计算原理
• 2.1 板式塔设计计算
• 2.1.1 设计依据及规范
• 2.1.2 设计计算步骤
• 2.1.3 塔径计算
• 2.1.4 溢流区设计
• 2.1.5 开孔区设计
• 2.1.6 流体力学计算及校核
• 2.1.7 负荷性能图及调优
• 2.2 规整填料塔设计计算
• 2.2.1 设计计算步骤
• 2.2.2 液泛分率
• 2.2.3 压降
• 2.2.4 持液量
• 2.3 散装填料塔设计计算
• 2.3.1 参数值推荐
• 2.3.2 校核型计算方法
• 2.3.3 设计型计算方法
• 2.4 筛板萃取塔设计计算
• 2.4.1 塔径计算
• 2.4.2 重新计算筛板萃取塔的开孔区面积和降液区面积
• 2.4.3 板间距的计算
• 2.4.4 塔效率与塔高的计算
• 2.5 填料萃取塔设计计算
• 2.5.1 设计条件及规范
• 2.5.2 设计计算过程
• 2.5.3 塔径计算
• 2.5.4 塔高的计算
• 2.6 低液体负荷下塔板的设计
• 2.6.1 低液体负荷下塔板的设计
• 2.6.2 塔板设计框图
• 2.7 四溢流塔板的设计
• 2.7.1 降液管面积分配和位置
• 2.7.2 出口堰设计
• 2.8 本章小结
• 第三章 软件方案选择
• 3.1 软件开发工具的选择
• 3.1.1 软件开发工具
• 3.1.2 Visual Basic 6.0 编程简介
• 3.2 数据库的选择
• 3.2.1 关系型数据库简介
• 3.2.2 Access的特点
• 3.2.3 Access与VB结合的特点
• 3.3 数据库访问接口的选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 CUP-Tower的设计与开发
• 4.1 CUP-Tower的总体规划
• 4.1.1 CUP-Tower的概况
• 4.1.2 软件的总体框架
• 4.2 CUP-Tower的设计
• 4.2.1 界面设计
• 4.2.2 计算模块设计
• 4.3 CUP-Tower主要功能的实现
• 4.3.1 数据输入功能的实现
• 4.3.2 结果输出功能的实现
• 4.3.3 填料选择功能的实现
• 4.3.4 绘制负荷性能图功能的实现
• 4.4 CUP-Tower的加密
• 4.4.1 加密原理
• 4.4.2 加密实现
• 4.5 CUP-Tower用户使用手册的制作
• 4.5.1 制作软件
• 4.5.2 制作过程
• 4.5.3 帮助文件的VB调用
• 4.6 CUP-Tower安装程序的制作
• 4.7 本章小结
• 第五章 CUP-Tower的使用
• 5.1 CUP-Tower的注册
• 5.2 CUP-Tower的操作
• 5.3 CUP-Tower计算结果验证
• 5.3.1 CUP-Tower（板式塔）计算结果验证
• 5.3.2 CUP-Tower（规整填料塔）计算结果验证
• 5.3.3 CUP-Tower（散装填料塔）计算结果验证
• 5.3.4 CUP-Tower（筛板萃取塔）计算结果验证
• 5.3.5 CUP-Tower（填料萃取塔）计算结果验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 全通导向浮阀的性能研究
• 6.1 实验设备和方法
• 6.1.1 实验装置及流程
• 6.1.2 实验条件
• 6.1.3 流体力学参数的测定
• 6.2 全通导向浮阀的性能
• 6.2.1 塔板压降
• 6.2.2 漏液
• 6.2.3 雾沫夹带
• 6.3 F1 浮阀和全通导向浮阀的性能比较
• 6.3.1 干板压降对比实验研究
• 6.3.2 湿板压降对比实验研究
• 6.3.3 漏液对比实验研究
• 6.3.4 雾沫夹带对比实验研究
• 6.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢