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筛板塔是化工生产中使用最为广泛的一种板式塔,其简单的结构不仅便于加工和维修,而且也有利于对其进行理论描述和实验研究。然而,随着设备的大型化和运行周期的加长,在检修中经常发现塔板发生倾斜甚至坍塌的现象。这主要是由于塔内物料的流动引起的,因此对这一问题开展研究具有一定的理论意义和较大的过程应用价值。本文采用实验的方法研究了正常操作工况下液体流量、溢流堰高度、表观气速等参数对塔板振动的影响,以及非正常工况下的塔板振动特性。实验采用空气-水两相体系,在600mm有机玻璃塔内水和空气错向流动,接触状态为常压精馏中较为多见的混合泡沫态。结果表明:在混合泡沫态的正常操作工况下,塔板的振动频率值随气速的增加而变大,随溢流堰高度的增加而减小,而塔内液体流量对振动频率的影响较小;当操作工况偏离正常范围时,可能导致塔板发生较大振动和塑性变形。采用有限元计算方法,建立了数值模拟模型,研究了表观气速、开孔率和开孔直径对塔板受高速气体冲击时稳定性的影响。将模拟结果与实验结果进行了对比分析,验证了模型的可行性。在此基础上,进一步模拟研究了筛板塔内高速气体冲击塔板的物理过程,得到不同结构参数和操作参数下塔板的应力分布情况。结果表明,塔板受高速气体冲击时,塔板边缘和中心处为应力值最大的部位,并且塔板应力值随着表观气速呈二次方关系增长,而随着开孔率的增大急速下降。对于开孔率一定的塔板,存在一个最佳的开孔直径,使得塔板受高速气体冲击时其应力值最小。最后,针对气液两相流动,采用拟单相流的简化方法,建立了简化的数值模型,首次对正常操作工况下塔板的结构响应进行了探索研究。本文的研究结果为筛板的防振设计以及工艺效率的提高提供了一定的参考。