设备计算
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3.5.4 液体初始分布器和再分布器3.5.4.1 布液孔数根据该物系性质可选用溢流盘式液体分布器,则总布液孔数为20.7852Ln d gH=说明 d 0可取3-10mm 或者直径小于15mm 的溢流管,分布盘的直径L 为塔径的0.6-0.8,H 可取塔径的1/6-1/7在此取d 0=10mm ,L=1.5m ,H=0.6m220.78521.50.7850.0129.810.65570Ln d gH ==⨯⨯⨯⨯=3.5.4.4 液体再分布器采用分配锥,沿壁流下的液体用分配锥再引至中央。
截锥小头直径为0.7×2.54=1.78m3.5.5 其他附属塔内件3.5.5.1 气体分布装置由于D=2.54m ,采用简单的进气分布装置,气体进速为12m/s,进口位置应在填料层以下约一个塔径的距离且高于塔釜液20mm 以上。
进口管径34848.90.5220.785360012D m ==⨯⨯⨯3.5.5.2 除沫装置塔顶采用丝网除沫器气体通过丝网的最大气速由公式GG L kρρρμ-= 式中 k ——比例系数通常取0.0085~1.0;L ρ——液体密度,3/m kg ;G ρ——气体密度,3/mkg ;所以1046.260.530.1 4.44/0.53m s μ-=⨯=实际气速取最大值的0.75-0.8倍 实际气速 ,0.8 4.44 3.6/m s μ=⨯= 丝网除沫器直径为 34848.9 1.31/20.7853600 3.6D m s==⨯⨯⨯3.5.5.3 填料支承及压紧装置填料支承装置采用驼峰型支承装置,采用分块制作,每块的宽度约为275mm ,共7块,高度约为300mm ,各块间留有12.5mm ,的间隙,使液相流动。
驼峰侧壁开有条形圆孔,其大小约为25mm ,以填料不至于露出为限。
5.5.5.4填料限定装置床层限制板采用与填料压板类似的结构,其重量为)(969424414.330043002kg N D ==⨯⨯=⨯π3.5.6 吸收塔的流体力学参数计算3.5.6.1 吸收塔的压力降填料塔的压力将为∑∆+∆+∆+∆=∆p p p p p f 321 (1)气体进出口压降 取气体进出口接管的内径为690mm ,则气体的进出口流速近似为12m/s ,则进口压降为 ()221110.531238.1622p pa ρμ==⨯⨯=出口压降为 ()222110.50.50.5121822p u pa ρ=⨯=⨯⨯⨯=(2)填料层压降 气体通过填料层的压力降采用Eckert 关联图计算,其中0.50.520.20.245.9590.532.040.5071046.2610000.507821046.260.8370.0070499.810.531046.26,G L G L VLV LG LW X W W Y g W W ρρψφμρρ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⨯⨯==⨯=⨯⨯()2/;,V L kg m s ρρ⋅气体和液体的质量速度,;φ3气体和液体的密度,kg/m 1/;m ψ填料因子,Lμ水的密度和液体的密度之比;()219.80665m P a s cP m m H O P a⋅=液体的粘度,查Eckert 图得250p m m H O =()3509.80665490.3325p pa =⨯=(3)其他塔内件的压力降 其他塔内件的压力降∑∆p 较小,再此可以忽略。
于是得吸收塔的总压力降为()38.1618490.3325546.4925f p pa =++=3.5.6.2 吸收塔的泛点率吸收塔的操作气速为0.952m/s ,泛点气速为1.19m/s ,所以泛点率为0.9520.81.19f ==该塔的泛点率合适。
3.5.6.3 气体动能因子吸收塔的内气体动能因子为()0.530.9520.530.693//F m s kg m⎡⎤=⨯=⎢⎥⎣⎦气体动能因子在常用范围内。
从以上的各项指标分析,该吸收塔的设计合理,可以满足吸收操作的工艺要求。
3.5.7 管径的计算由于进出塔气体相比较相差不大,所以认为进出塔气体体积不变,所选管径为D=1200mm 。
管道尺寸出塔脱硫液流速为4.0m/s ,则22360041590.85 4.03600240.265V d u d d mππ=⨯=⨯⨯=所选管为 30012φ⨯循环液变化量不大,且略有减小,故进出塔流体管径可选用相同管径。
4 喷射再生槽4.1 槽体再生槽的直径计算iAA G D 785.0=式中iA ——吹风强度,),/(23m h m ⋅i A 取100)/(23m h m ⋅;i D ——槽体直径,m ; AG——空气 量,h m /3。
i T A C L G ⋅=式中i C ——喷射器抽吸系数,23/m m ,设i C =2.423/m m . L T------溶液循环量,m 3/h311590.852.41909.02/2A T i G L C m h =⨯=⨯⨯= 所以 ()1909.0214.930.785100D m ==⨯再生槽扩大部分直径的计算。
()20.44.935.33D m =+= 再生槽高度的计算。
123T H H H H =++ 式中H 1 ——再生槽有效高度,m ;H 2 ——喷射器出口到槽底距离,取H 2 =0.5m; H 3 ——扩大部分高度,取H 3=1.5m; 1210.78560T L H D τ=⨯⨯式中:τ——溶液在再生槽内停留时间,min ,一般取τ=15min ; L T ——溶液循环量,m 3 / h ; D 1——槽体直径,m 0.785——π/4()()121590.85157.280m20.7855.9060H m ⨯==⨯⨯⨯,取7.5()1237.500.51.59.50m T H H H H =++=++= 4.2 喷射器(a )喷嘴计算喷嘴个数(n )确定: n= L T / L i式中:L i ——每个喷射器溶液量,m 3/h ,取L i =40m 3 / h; L T ——溶液循环量,m 3 / h 。
1590.8519.88240n ==⨯ 取n=20喷嘴孔径,i d ,m :i i i W L d ⨯⨯=3600785.0/式中:i W ——喷嘴处溶液流速,m/s ,通常i W =18~20m/s ,此处取i W =20m/s ,()400.0270.785360020i d m ==⨯⨯溶液入口管直径,L d ,m : ()330.0270.081L i d d m ==⨯=,取Φ89×4热轧无缝钢管; 喷嘴入口收缩段长度5L ,m : ()510.0810.0270.033142tan2tan22L i d d L m α--===⨯ 式中1α——喷嘴入口收缩角,取114α= 。
喷嘴喉管长度6L ,m 。
取 6L =3mm 喷嘴总长度7L ,m:()7560.0330.0030.036mL L L =+=+= (b )混合管的计算 混合管直径(d m ):()22m d =1.130.785 1.130.7850.0278.50.079i d M m ⨯=⨯⨯⨯=式中:M —喷射器形状系数,通常取M=8.5 所以取Φ89×4热轧无缝钢管 混合管长度(L 3): L 3 = 25d mL 3 = 25×0.079=1.957m ,取为2m 。
4.3 吸气室的计算(c )吸气室计算空气入口管直径d a ,mm218.8A a G d w n=⨯⨯式中 w 2——管内空气流速,m/s ,取=3.5m/s; G A ——空气流量,m 3/h ; n ——喷嘴个数()1909.0218.898.23.520a d m =⨯=⨯取 Φ108×4热轧无缝钢管 吸气室直径(M d ):23.1M a d d =⨯式中 d a ——空气入口管直径,mm()23.198.2172.9M d m m =⨯=取 Φ194×5热轧无缝钢管 吸气室高度L 1,mm ;取L 1=330mm吸气室收缩管长度L 2,mm ()2184892177.3302tan2tan22M m d d L m m α--===式中 α2——吸气室收缩角,通常取30°;d M ,d m ——分别是吸气室直径和混合管直径。
(d )尾管直径计算(d e )18.8i e eL d w =⨯式中 L i ——每个喷射器溶液量,m 3/h ;w e ——尾管中流体速度,m/s ,通常取w e =1m/s ()4018.818.8118.91i e eL d mm w =⨯=⨯=取 Φ127×4热轧无缝钢管 (e )扩散管长度计算L 4,mm432t a n2e m d d L α-=式中 α3——扩散角,取α3=7°;d e , d m ——分别是尾管直径和混合管直径 ()4312789310.772t a n2t a n22e m d d L m m α--===。