塔头位于精馏塔的顶部，是一种冷凝器，它的主要功能是将经过多次反复蒸馏后得到的蒸
汽重新冷凝为液体。
塔头与塔柱、塔釜一样，也有石英玻璃和不锈钢之分。
（１）石英玻璃塔的塔头。石英玻璃塔的塔头立式塔釜示意图
１—塔釜壳；２—塔柱连通口；３—加料用短管；
４—加料用长管；５—夹套；６—螺旋管；
７—进水管；８—出水管；９—放气管
图８２６ 石英玻璃塔的塔头示意图
１—塔柱连通口；２—出料管；３—悬锤；
４—测温套管；５—压力平衡管；６—进
水口；７—水套；８—冷凝盘管；
９—排水口；１０—电磁铁
石英玻璃塔的塔头主要是一个螺旋管水冷凝器，其水冷部分是由冷凝盘管８和水套７组成的，
在冷凝盘管８的下端悬挂有一个悬锤３。悬锤３是内为铁块、外为石英玻璃的锤状物。由于悬
!)"锤３内有铁块，因此会受电磁铁１０磁力的影响发生变位。塔头上除了装有冷凝盘管８、水套
７、悬锤３、电磁铁１０之外，还有测温套管４，并且开有压力平衡管５、出料管２、进水口６和
排水口９。
塔头的下部是塔柱连通口１，使用时，塔柱连通口１与塔柱连接，从塔柱上升的蒸汽进入
塔头后，与冷凝盘管８和水套７中的水进行冷热交换，被冷凝为液体。冷凝为液体有两个归
处：一部分 （当电磁铁１０通电时，悬锤３被电磁吸引，悬锤３下端指向出料管２时）排出塔
外，另一部分 （当电磁铁１０未通电时，悬锤３自然下垂指向正下方）回流塔内，成为回流料，
再次参与蒸馏。
在石英玻璃筛板塔的塔头中，与冷热流体接触的间壁面积有两部分，一部分是水冷盘管的
外表面积犉Ｐ，另一部分是水套的内表面积犉ｂ，因此，塔头的冷热交换面积犉Ｔ 为：
犉Ｔ＝犉Ｐ＋犉ｂ 
式中 犉Ｔ———塔头的冷热交换面积，ｍ２；
犉Ｐ———水冷盘管的外表面积，ｍ２；
犉ｂ———水套的内表面积，ｍ２。
塔头的冷热交换面积可以用下式近似求得：
犉Ｔ＝犙
犓×Δ狋ｍ 
式中 犙———热交换量，Ｗ，取值见式（８１７）、式（８１８）；
犓———总传热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ），取值见式 （８１９）；
Δ狋ｍ———冷热流体的对数平均温差，℃，取值见式（８２０）。
热交换量犙可以由下式求得：
犙＝（犚＋１）犇（犐１－犐２） （８１７）
式中 犚———回流比；
犇———塔顶的产品量，ｋｇ／ｈ；
犐１———塔顶的蒸汽焓，Ｊ／ｋｇ；
犐２———离开塔头液态产品焓，Ｊ／ｋｇ。
热交换量犙也可以由下式近似求得：
犙＝犙３狇３ （８１８）
式中 犙３———塔头中冷凝的物料 （四氯化硅或三氯氢硅）量，ｋｇ／ｈ；
狇３———单位重量物料的汽化潜热，ｋＪ／ｋｇ，四氯化硅狇３＝４１．１ｋｃａｌ／ｋｇ＝１７２．０８ｋＪ／ｋｇ；
三氯氢硅狇３＝４６．８ｋｃａｌ／ｋｇ＝１９５．９４ｋＪ／ｋｇ。
总传热系数犓 可以由下式近似求得：
犓＝ １
１ α２
＋犫犱２
λ犱ｍ＋α犱１犱１ （８１９）
式中 犓———总传热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ）；
λ———冷凝盘管的热导率，Ｗ／（ｍ·Ｋ），一般石英玻璃λ＝１．２～１．５Ｗ／（ｍ·Ｋ），不锈
钢λ＝１５．２～２６．８Ｗ／（ｍ·Ｋ）；
α１———冷却水的对流传热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ），取值见式（８２１）；
α２———物料 （四氯化硅或三氯氢硅）对管路的冷凝对流传热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ），一般
α１＝３０００～５０００Ｗ／（ｍ２·Ｋ）；
犫———冷凝盘管的壁厚，ｍ；
犱１———冷凝盘管的内径，ｍ；
犱２———冷凝盘管的外径，ｍ；
!)#犱ｍ———冷凝盘管的中心直径，ｍ。
冷热流体的对数平均温差Δ狋ｍ 可以由下式求得：
Δ狋ｍ＝
（犜ｉ－狋ｉ）－（犜０－狋０）
ｌｎ犜ｉ－狋ｉ
犜０－狋０
（８２０）
式中 Δ狋ｍ———冷热流体的对数平均温差，℃；
犜ｉ———物料 （四氯化硅或三氯氢硅）的蒸汽温度，℃；
犜０———物料 （四氯化硅或三氯氢硅）的凝结液温度，℃；
狋ｉ———冷却水的进水温度，℃；
狋０———冷却水的出水温度，℃。
冷却水的对流传热系数α１ 可以由下式求得：
α１＝０．０２３λ
犱１
犱１狌ρ
（μ ）
０．８
μ犮狆
（λ ）０．４ （８２１）
式中 α１———冷却水的对流传热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ）；
λ———冷却水的热导率，Ｗ／（ｍ·Ｋ），一般水取λ＝０．６１８Ｗ／（ｍ·Ｋ）；
犱１———冷凝盘管的内径，ｍ；
狌———冷却水在管里的流速，ｍ／ｓ；
ρ———冷却水的密度，ｋｇ／ｍ３，一般水取ρ＝９９５．７ｋｇ／ｍ３；
μ———冷却水的黏度，Ｐａ·ｓ，一般水取μ＝０．８１７Ｐａ·ｓ；
犮狆———冷却水的比热容，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ），一般水取犮狆＝４１７４Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）。
塔头蒸汽冷凝所用的冷却水量犠Ｃ 可由下式计算：
犠Ｃ＝ 犙
犘ｃ（狋２－狋１） （８２２）
式中 犠Ｃ———塔头蒸汽冷凝所用的冷却水量，ｋｇ／ｈ；
犙———热交换量，Ｊ／ｈ，取值见式（８１７）；
犘ｃ———冷却水的比热容，ｋＪ／（ｋｇ·Ｋ）；
狋１———冷却水的进口温度，℃；
狋２———冷却水的出口温度，℃。
（２）不锈钢塔的塔头。不锈钢筛板塔的塔头如图８２７所示。
可以看出，不锈钢筛板塔的塔头是一个列管式冷凝器，它主要由分配腔２、列管３、水冷
腔４、聚料腔７四部分组成。分配腔２的外壳装有进料管１，其下部通有多根列管３；列管３通
入聚料腔７内并穿过聚料腔７后，进入下部的聚料腔７内；聚料腔７的下端有出料管８；水冷
腔４开有进水口５、出水口６。
不锈钢筛板塔与石英玻璃筛板塔的塔头还有一个区别，石英玻璃筛板塔的塔头有一个悬
锤，而不锈钢筛板塔没有，它是靠流量计来控制回流比。
不锈钢筛板塔的塔头应该是全不锈钢的，但为了节俭也可以是半不锈钢的，与物料直接接
触的 （进料管１、分配腔２、列管３、聚料腔７、出料管８）一部分是不锈钢的，与物料不直接
接触的 （水冷腔４、进水口５、出水口６）一部分可以不用不锈钢，而采用普通碳钢来制造。
塔头的热负荷、传热面积、塔头蒸汽冷凝所用的冷却水量的计算可参考式