多级泵

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喷淋塔设计标准参考

塔型选择原则

要选择合适的喷淋塔型必须通过调查研究,充分了解使用条件,选择有较好特性的合理塔型。一般说来,同时满足生产任务要求的喷淋塔塔型有多种选择,但应从经济观点,生产经验和具体条件等方面综合考虑。现将选择时一些考虑因素列举如下。

1.与物性有关方面的因素

(1)物流系统易起跑沫,宜用填料塔。因为在板式塔中易造成严重的雾沫夹带,甚至泛塔,影响分离效率。

(2)有悬浮固体和残渣的物料,或易结垢的物料,宜用板式塔中大孔径筛板塔、十字架型浮阀和泡罩塔等。填料塔将会产生阻塞,有很难清理。

(3)高粘性物料宜用填料塔。在板式塔中鼓泡传质效果太差。

(4)具有腐蚀性的介质宜选用填料塔,因它宜用耐腐蚀材料制作,也可选用板式塔中结构简单的无溢流筛板塔。

(5)对于处理过程中有热量放出或须加入热量的系统,宜采用板式塔。当然也可将填料分塔或分段设置,塔(段)间设置冷却器,但结构较复杂。

2.与操作条件有关的因素

(1)传质速率有气相控制,宜采用填料塔,因在填料塔中气相在湍动,液相分散为膜状流动。如传质速率由液相控制,宜用板式塔,因为在板式塔中液相在湍动,气相分散为气泡。

(2)当处理系统的液气比L/V小时,宜用板式塔。

(3)操作弹性要求较大时,宜采用浮阀塔、泡罩塔等。填料塔和无溢流筛板塔的弹性较小。

(4)对伴有化学反应(特别是当此反应并不太迅速时)的吸收过程,采用板式塔较有利,因液体在板式塔中的停留时间长,反应比较容易控制,有利于吸收过程。

(5)气相处理量大的系统宜采用板式塔,小则填料塔适宜。因大塔板式塔价廉,小塔则填料塔便宜,一般塔径小于φ800mm宜采用填料塔。

以下为喷淋塔设计时的一些要点考虑,主要包括

空塔流速

空心喷淋除尘器的气流速度越小对吸收效率越有利,一般为1.0~1.5m/s。

2填料层厚度

错流模拟式填料洗涤除尘器中,通过两层筛网所夹持的填料层厚度一般小于0.6m,最大1.8m。

喷淋段:自喷淋层(最上一层喷嘴)至进气管上口,气液在此段进行接触传质,是塔的主要区段。氟化氢为亲水性气体,传质在瞬间即能完成。但在实际操作中,由于喷淋液雾化状况、气体在本体截面分布情况等条件的影响,此段的长度仍是一个主要因素。以为在此段,塔的截面布满液滴,自由面大大缩小,从而气流实际速度增大很多倍,因此不能按空塔速度计算接触时间。

脱水(除雾)段:喷嘴以上部分为脱水段,作用是使大液滴依靠自重降落,其中装有除雾器,以除掉小液滴,使气液较好的分离。塔的高度尚无统一的计算方法,一般参考直径选取,高与直径比(H/D)在4~7范围以内,而喷淋段占总高的1/2以上。

湍流塔气体净化器,填料层可浮动。塔内装有聚乙烯、聚丙烯、发泡聚苯乙烯或多空橡胶制成的轻质空心(或实心)小球作为填料,小球的密度应小于洗涤液体的密度。在一定的气流速度作用下,塔内小球不断地进行湍流运动,粉尘粒子在湍流运动的泡沫层中,被气体射流补尘体所捕获。

湍流塔净化器用于除尘时,空塔气流极限速度取5~6m/s,液气比为0.5~0.7L/m3;选用填料小球的直径应满足dB≦

式中,D为湍球塔直径,m;d

B

为小球的直径,m。

根据实验得出,用直径20~40mm,密度为200~300kg/m

3

的填料小球净化含尘气体,其效率最佳。

填料小球静止床层高度H

st

大约为球形填料直径的5~8倍,最大的静止床层高度H

st(max)

应遵从H

st

/D1的关系式。湍流塔为多层时,上一层支撑筛板到下一层支撑筛板间的距离为1~1.5 m,限位栅板与支撑板间的距离为0.8~0.9m。

3喷嘴数量

喷嘴的功能是将洗涤液喷洒为细小液滴。构造合理的喷嘴能使洗涤液充分雾化,增大气液接触面积。反之,所有庞大的塔体而洗涤液喷洒不佳,气液接触面积仍然很小,影响设备的净化效率。理想的喷嘴如下:

1. 喷出液滴细小,液滴大小取决于喷嘴结构和洗涤液压力

2. 喷出液体锥角大 锥角大则覆盖面积大,在出喷嘴不远处便布满整个塔截面。喷嘴中装有漩涡器,使液体不仅向前进方向运动,而且产生旋转运动,这样有助于将喷出液洒开,也有利于将喷出液分散为细雾。

3. 所需的给液压力小  给液压力小,则动力消耗低。

4. 喷洒能力大 喷洒能力理论计算公式为

q=

式中,q为喷嘴喷洒能力,m

2

/s;μ为流量系数,0.2~0.3;F为喷出口截面积,m

2

;p为喷出口液体压力,Pa;γ

为液体密度,kg/m

3

;g为重力加速度。

在实际工程中,多采用经验公式,其形式 如下:

q=kpn

式中,k为与进出口直径有关的系数;n为压力系数,与进口压力有关,一般在0.4~0.5之间。

所需喷嘴数量,根据单位时间内所需喷淋液液量决定,计算公式如下:

n=  式中,n为所需喷嘴个数,G为所需喷淋液量,m

2

/h;q为单个喷嘴的喷淋能力,m

2

/h,φ为调整系数,根据喷嘴是否容易堵塞而定,可取0.8~0.9。

喷嘴应在断面上均匀配置,以保证断面上各点的喷淋密度相同,而无空洞或疏密不均现象。

喷嘴大小:

喷嘴型号

1/4  2分

3/8  3分

1/2  4分

3/4  6分

1寸

1-1/4寸

1-1/2寸

2寸

3寸

4寸

直径大小

DN10

DN15

DN20

DN25

DN32

DN40

DN50

DN80

DN100

一般根据管径截面积大小来布置喷嘴数量,单个喷嘴的截面积乘以喷嘴个数小于水管截面积的2/3即可。

水管

DN32

DN50

DN80(3寸)

DN100(4寸)

DN150(5寸)

螺旋喷嘴

截面积

803

1962

5024

7850

17662

3分

78.5

10

24.9

64

100

225

4分

176.6

4.5

11

28.4

44.4

100

6分

314

2.5

6

16

25

56

1寸

490.6

1.6

4

10.2

16

36

4塔径的计算

塔径由每小时所需处理气量与气体在塔内通过速度决定。计算公式如下:

D==

式中,D为塔直径,m;Q为每小时处理的气体量,m

3

/h;v为烟气穿塔速度,m/s。

5气液比选择

水气比是与净化效率关系最密切的控制条件,其单位为kg

/m

3

烟气

。在其他条件不变时,水气比越大,净化效率越高,特别是水气比在0.5以下时,净化效率随水气比提高而剧增,这是因为水量还不能满足吸收要求的缘故,但增大到一定程度之后,再增加喷淋量已无必要,反而会使气流夹带量增加。试验确定,空心塔的水气比以0.7~0.9为宜。当然这与很多条件有关,例如,洗涤液雾化不好,即使水气比 较大,传质效果仍不好。

水泵选型

水泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量装置扬程液体性质管路布置以及操作运转条件

1、流量是选水泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。 如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。

3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。

4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

  选水泵的具体操作

  根据泵选型原则和选型基本条件,具体操作如下:

1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。     

2、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。     

3、根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。

4、确定泵的具体型号

  确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下: 利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般很少,通常会碰上下列两种情况:      第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。

  第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,

  若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需

Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。    5、泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关注册送金币的打鱼游戏目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反过来以NPSH校改几何安装高度?

6、对于输送粘度大于20mm

2

/s的液体泵(或密度大于1000kg/m

3

),一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度(或者该密度下)的性能曲线,特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。

7、确定泵的台数和备用率:

  对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:流量很大,一台泵达不到此流量。     对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三台)

  对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一台泵仍然承担 生产上70%的输送。

  对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。

8、 确定泵的台数和备用率:

  对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:流量很大,一台泵达不到此流量。

  对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三抬)

  对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。

  对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,运转,一台备用,一台维修。

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