同一座塔,同样的喷淋量,同样的填料,换季之后压差从三百帕涨到六百多帕,塔底液位还往上跑。有人第一反应是填料堵了,拆开一看干干净净。真正变的是进气——从原先偏干的状态变成了接近饱和。

持液量分成不动的和流动的两块

填料层里的液体分两部分。一部分靠表面张力挂在填料的凹角和搭接处,喷淋停了也留在那儿,这是静持液量;另一部分是正在往下流的液膜和液滴,跟喷淋量、气速直接相关,这是动持液量。平时说的持液量是两者之和。

静持液量主要由填料的形状和表面性质决定,装完就基本定了。会突然变化的是动持液量——它受气液两相相互作用支配,而这个作用在饱和工况下明显不一样。

这两块的比例还跟填料型式有关。空心球类的静持液量相对小,鲍尔环、阶梯环因为有内弯的舌片,能存住的液更多。同样换季,后者的压差变化通常更明显,这不是产品好坏,是结构差别。

另有一件事影响静持液量:填料的表面状态。新料表面光滑,挂液少;用过一段时间以后表面被轻微侵蚀、变粗糙,反而挂得更多。所以同一座塔,投用一年后的压差比刚开机时高一点是正常的。

饱和气流少带走了什么

偏干的气流穿过填料层,会从液膜表面蒸发带走一部分水。这部分蒸发有两个作用:减少液体总量,还把液膜表面稍微降温、变薄。气流一旦接近饱和,这条路就断了——它带不走水,甚至反过来在冷表面上凝出水来。

结果是液膜变厚,填料的有效空隙率下降,同样风量下空塔气速被迫升高,气液之间的曳力增大,把液体往上顶,液体下落变慢,又进一步加厚液膜。这是个正反馈,压差涨得比想象中快。

还有一个容易被忽略的连带效应:蒸发停了,蒸发带走的那部分热也没了。液温比原先高一点,饱和蒸汽压跟着上去,出口带走的水汽反而更多,循环水的补水量不降反升。有人查半天补水异常,源头在这儿。

持液量翻倍以后,先扛不住的是支撑

  • 填料支撑格栅。设计时算的是填料自重加常规持液,翻倍之后跨中挠度明显增加,PP格栅的长期蠕变会被放大。
  • 塔体下段的环向应力。液柱高度上去了,底部板材受的压力跟着涨。
  • 除雾器。持液量高意味着雾沫夹带增加,除雾器负荷上升,堵得更快。
  • 循环泵。液位波动变大,泵容易吸空或者溢流。

判断是不是持液量的问题,有个简单办法:把喷淋停掉十分钟,看压差掉多少。掉得多,说明主要是动持液量在起作用,属于运行范畴;掉不下来,那就真是填料脏了或者堵了。

处理办法通常不是换填料,而是降喷淋量、开一部分旁通,或者把填料层拆成两段中间留再分布。金浩丰这边如果客户要换填料,会先问一句压差是从什么时候开始涨的——跟着换季涨起来的,多半不该换。

不用换填料的情况我们也会直说。金浩丰的多面空心球、鲍尔环、阶梯环常用规格备着现货,报规格数量当天核货;但压差涨得对得上换季时间点的,先调运行参数比先掏钱换料划算。186 1558 6932。