噴淋塔設計參考 1 噴淋塔設計標準參考 塔型選擇原則 要選擇合適的噴淋塔型必須通過調查研究 充分了解使用條件 選擇有較好特性 的合理塔型 一般說來 同時滿足生產任務要求的噴淋塔塔型有多種選擇 但應從經 濟觀點 生產經驗和具體條件等方面綜合考慮 現將選擇時一些考慮因素列舉如下 1 與物性有關方面的因素與物性有關方面的因素 1 物流系統易起跑沫 宜用填料塔 因為在板式塔中易造成嚴重的霧沫夾帶 甚至泛塔 影響分離效率 2 有懸浮固體和殘渣的物料 或易結垢的物料 宜用板式塔中大孔徑篩板塔 十字架型浮閥和泡罩塔等 填料塔將會產生阻塞 有很難清理 3 高粘性物料宜用填料塔 在板式塔中鼓泡傳質效果太差 4 具有腐蝕性的介質宜選用填料塔 因它宜用耐腐蝕材料制作 也可選用板式 塔中結構簡單的無溢流篩板塔 5 對于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統 宜采用板式塔 當然也可 將填料分塔或分段設置 塔 段 間設置冷卻器 但結構較復雜 2 與操作條件有關的因素與操作條件有關的因素 1 傳質速率有氣相控制 宜采用填料塔 因在填料塔中氣相在湍動 液相分散 為膜狀流動 如傳質速率由液相控制 宜用板式塔 因為在板式塔中液相在湍動 氣 相分散為氣泡 2 當處理系統的液氣比 L V 小時 宜用板式塔 3 操作彈性要求較大時 宜采用浮閥塔 泡罩塔等 填料塔和無溢流篩板塔的 彈性較小 4 對伴有化學反應 特別是當此反應并不太迅速時 的吸收過程 采用板式塔 較有利 因液體在板式塔中的停留時間長 反應比較容易控制 有利于吸收過程 5 氣相處理量大的系統宜采用板式塔 小則填料塔適宜 因大塔板式塔價廉 小塔則填料塔便宜 一般塔徑小于 800 mm 宜采用填料塔 以下為噴淋塔設計時的一些要點考慮 主要包括 1 空塔流速 噴淋塔設計參考 2 空心噴淋除塵器的氣流速度越小對吸收效率越有利 一般為 1 0 1 5m s 2填料層厚度 錯流模擬式填料洗滌除塵器中 通過兩層篩網所夾持的填料層厚度一般小于 0 6m 最大 1 8m 噴淋段 自噴淋層 最上一層噴嘴 至進氣管上口 氣液在此段進行接觸傳質 是塔的主要區段 氟化氫為親水性氣體 傳質在瞬間即能完成 但在實際操作中 由 于噴淋液霧化狀況 氣體在本體截面分布情況等條件的影響 此段的長度仍是一個主 要因素 以為在此段 塔的截面布滿液滴 自由面大大縮小 從而氣流實際速度增大 很多倍 因此不能按空塔速度計算接觸時間 脫水 除霧 段 噴嘴以上部分為脫水段 作用是使大液滴依靠自重降落 其中裝有 除霧器 以除掉小液滴 使氣液較好的分離 塔的高度尚無統一的計算方法 一般參 考直徑選取 高與直徑比 H D 在 4 7 范圍以內 而噴淋段占總高的 1 2 以上 湍流塔氣體凈化器 填料層可浮動 塔內裝有聚乙烯 聚丙烯 發泡聚苯乙烯或 多空橡膠制成的輕質空心 或實心 小球作為填料 小球的密度應小于洗滌液體的密 度 在一定的氣流速度作用下 塔內小球不斷地進行湍流運動 粉塵粒子在湍流運動 的泡沫層中 被氣體射流補塵體所捕獲 湍流塔凈化器用于除塵時 空塔氣流極限速度取 5 6m s 液氣比為 0 5 0 7L m3 選用填料小球的直徑應滿足 dB 10 D 式中 D 為湍球塔直徑 m dB為小球的直徑 m 根據實驗得出 用直徑 20 40mm 密度為 200 300kg m3的填料小球凈化含塵氣體 其效率最佳 填料小球靜止床層高度填料小球靜止床層高度 Hst大約為球形填料直徑的大約為球形填料直徑的 5 8 倍倍 最大的靜止床層高度 Hst max 應遵從 應遵從 Hst D 1 的關系式的關系式 湍流塔為多層時 上一層支撐篩板到下一層支撐篩 板間的距離為 1 1 5 m 限位柵板與支撐板間的距離為 0 8 0 9m 3 噴嘴數量 噴嘴的功能是將洗滌液噴灑為細小液滴 構造合理的噴嘴能使洗滌液充分霧化 增大氣液接觸面積 反之 所有龐大的塔體而洗滌液噴灑不佳 氣液接觸面積仍然很 小 影響設備的凈化效率 理想的噴嘴如下 噴淋塔設計參考 3 1 噴出液滴細小 液滴大小取決于噴嘴結構和洗滌液壓力液滴大小取決于噴嘴結構和洗滌液壓力 2 噴出液體錐角大 錐角大則覆蓋面積大 在出噴嘴不遠處便布滿整個塔截面 噴 嘴中裝有漩渦器 使液體不僅向前進方向運動 而且產生旋轉運動 這樣有助于將噴 出液灑開 也有利于將噴出液分散為細霧 3 所需的給液壓力小 給液壓力小 則動力消耗低 4 噴灑能力大 噴灑能力理論計算公式為 q 液 2gp F 式中 q 為噴嘴噴灑能力 m2 s 為流量系數 0 2 0 3 F 為噴出口截面積 m2 p 為噴出口液體壓力 Pa 液為液體密度 kg m3 g 為重力加速度 在實際工程中 多采用經驗公式 其形式 如下 q kpn 式中 k 為與進出口直徑有關的系數 n 為壓力系數 與進口壓力有關 一般在 0 4 0 5 之間 所需噴嘴數量 根據單位時間內所需噴淋液液量決定 計算公式如下 n 式中 n 為所需噴嘴個數 G 為所需噴淋液量 m2 h q 為單個噴嘴的噴 q G 淋能力 m2 h 為調整系數 根據噴嘴是否容易堵塞而定 可取 0 8 0 9 噴嘴應在斷面上均勻配置 以保證斷面上各點的噴淋密度相同 而無空洞或疏密 不均現象 噴嘴大小 一般根據管徑截面積大小來布置噴嘴數量 單個噴嘴的截面積乘以噴嘴個數小于水管截面 積的 2 3 即可 噴嘴型號 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 直徑大小DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN80DN100 噴淋塔設計參考 4 水管DN32DN50 DN80 3 寸 DN100 4 寸 DN150 5 寸 螺旋噴嘴截面積80319625024785017662 3 分78 51024 964100225 4 分176 64 51128 444 4100 6 分3142 56162556 1 寸490 61 6410 21636 4 塔徑的計算 塔徑由每小時所需處理氣量與氣體在塔內通過速度決定 計算公式如下 D v Q 900v Q 30 1 式中 D 為塔直徑 m Q 為每小時處理的氣體量 m3 h v 為煙氣穿塔速度 m s 5 氣液比選擇 水氣比是與凈化效率關系最密切的控制條件 其單位為 kg液 m3煙氣 在其他條件 不變時 水氣比越大 凈化效率越高 特別是水氣比在 0 5 以下時 凈化效率隨水氣比 提高而劇增 這是因為水量還不能滿足吸收要求的緣故 但增大到一定程度之后 再 噴淋塔設計參考 5 增加噴淋量已無必要 反而會使氣流夾帶量增加 試驗確定 空心塔的水氣比以 0 7 0 9 為宜 當然這與很多條件有關 例如 洗滌液霧化不好 即使水氣比 較大 傳質效果 仍不好 6 水泵選型 水泵選型依據 應根據工藝流程 給排水要求 從五個方面加以考慮 既液體輸送量液體輸送量 裝置揚程裝置揚程 液體性質液體性質 管路布置以及操作運轉條件管路布置以及操作運轉條件等 1 流量是選水泵的重要性能數據之一 它直接關系到整個裝置的的生產能力和輸 送能力 如設計院工藝設計中能算出泵正常 最小 最大三種流量 選擇泵時 以最 大流量為依據 兼顧正常流量 在沒有最大流量時 通常可取正常流量的 1 1 倍作為最 大流量 2 裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據 一般要用放大 5 10 余 量后揚程來選型 3 液體性質 包括液體介質名稱 物理性質 化學性質和其它性質 物理性質有 溫度 c 密度 d 粘度 u 介質中固體顆粒直徑和氣體的含量等 這涉及到系統的揚程 有效氣蝕余量計算和合適泵的類型 化學性質 主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性 是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據 4 裝置系統的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向 吸如側最低液 面 排出側最高液面等一些數據和管道規格及其長度 材料 管件規格 數量等 以 便進行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核 5 操作條件的內容很多 如液體的操作 T 飽和蒸汽力 P 吸入側壓力 PS 絕對 排出側容器壓力 PZ 海拔高度 環境溫度操作是間隙的還是連續的 泵的位置是固 定的還是可移的 選水泵的具體操作 根據泵選型原則和選型基本條件 具體操作如下 1 根據裝置的布置 地形條件 水位條件 運轉條件 確定選擇臥式 立式和其 它型式 管道式 潛水式 液下式 無堵塞式 自吸式 齒輪式等管道式 潛水式 液下式 無堵塞式 自吸式 齒輪式等 的泵 2 根據液體介質性質 確定清水泵 熱水泵還是油泵 化工泵或耐腐蝕泵或雜質 泵 或者采用無堵塞泵 安裝在爆炸區域的泵 應根據爆炸區域等級 采用相應 的防爆電動機 噴淋塔設計參考 6 3 根據流量大小 確定選單吸泵還是雙吸泵 根據揚程高低 選單級泵還是多級 泵 高轉速泵還是低轉速泵 空調泵 多級泵效率比單級泵低 如選單級泵和 多級泵同樣都能用時 首先選用單級泵 4 確定泵的具體型號 確定選用什么系列的泵后 就可按最大流量 在沒有最大流量時 通常可取正 常流量的 1 1 倍作為最大流量 取放大 5 10 余量后的揚程這兩個性能的主要參 數 在型譜圖或者系列特性曲線上確定具體型號 操作如下 利用泵特性曲線泵特性曲線 在橫 坐標上找到所需流量值 在縱坐標上找到所需揚程值 從兩值分別向上和向右引垂線 或水平線 兩線交點正好落在特性曲線上 則該泵就是要選的泵 但是這種理想情況 一般很少 通常會碰上下列兩種情況 通常會碰上下列兩種情況 第一種 第一種 交點在特性曲線上方 這說明 流量滿足要求 但揚程不夠 此時 若揚程相差不多 或相差 5 左右 仍可選用 若 揚程相差很多 則選揚程較大的泵 或設法減小管路阻力損失 第二種 交點在特性曲線下方 在泵特性曲線扇狀梯形范圍內 就初步定下此型 號 然后根據揚程相差多少 來決定是否切割葉輪直徑 若揚程相差很小 就不切割 若揚程相差很大 就按所需 Q H 根據其 ns 和 切割公式 切割葉輪直徑 若交點不落在扇狀梯形范圍內 應選揚程較小的泵 選泵 時 有時須考慮生產工藝要求 選用不同形狀 Q H 特性曲線 5 泵型號確定后 對水泵或輸送介質的物理化學介質近似水的泵 需再到有關產品目錄或樣本上 根據 該型號性能表或性能曲線進行校改 看正常工作點是否落在該泵優先工作區 有效 NPSH 是否大于 NPSH 也可反過來以 NPSH 校改幾何安裝高度 6 對于輸送粘度大于 20mm2 s 的液體泵 或密度大于 1000kg m3 一定要把以 水實驗泵特性曲線換算成該粘度 或者該密度下 的性能曲線 特別要對吸入性能和 輸入功率進行認真計算或較核 7 確定泵的臺數和備用率 對正常運轉的泵 一般只用一臺 因為一臺大泵與并聯工作的兩臺小泵相當因為一臺大泵與并聯工作的兩臺小泵相當 指揚程 流量相同 大泵效率高于小泵 故從節能角度講寧可選一臺大泵 而不 用兩臺小泵 但遇有下列情況時 可考慮兩臺泵并聯合作 流量很大 一臺泵達不到 此流量 對于需要有 50 的備用率大型泵 可改兩臺較小的泵工作 兩臺備用 共三臺 對某些大型泵 可選用 70 流量要求的泵并聯操作 不用備用泵 在一臺泵檢修 噴淋塔設計參考 7 時 另一臺泵仍然承擔 生產上 70 的輸送 對需 24 小時連續不停運轉的泵 應備用三臺泵 一臺運轉 一臺備用 一臺維修 8 確定泵的臺數