7.1.6 塔板压降
?p??pc??pl
液柱 液柱
液柱
?p—塔板压降,m?pc—干板压降,m?pl—塔板上的液层阻力,m阀孔全开前?pc?19.9guoc0.175 阀孔全开后?pc?5.34?vuoc22
uoc22联立上两式求临界孔速uoc,即19.9guoc解得uoc?2.376m/s?uo 故浮阀未全开。
0.175?5.34?v
则干板压降?pc?19.9guoc0.175?227.141Pa 塔板上液层压降?pl??lghl,其中hl??hl
ua?VsAT?2Ad?0.23150.5024?2?0.07134?0.6436m/s
Fa?ua?g?0.6436?15.072?2.4986
查得??0.82
则?pl??lghl??lg?hL?1028.0?9.81?0.82?0.07?578.8pa 板上液层表面张力引起的压降甚小,将其略去。
则气体通过一层塔板的压降为?p??pc??pl?227.141?578.8?806pa
7.1.7塔附件设计
①接管直径
a. 原料天然气进料口大小
已知气相流量为0.2315m3/s,取管内流速为10m/s
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D?4Vs?uv?4?0.23153.14?10?0.1717m
查标准系列选取?100?10
b.湿净化天然气出口 ②除沫器
由工艺条件知需设置除沫器,以减少液体夹带损失,确保气体纯度,保证后续设备的正常操作。本设计采用丝网除沫器,其具有比表面积大、质量轻、空隙大及使用方便等优点。
设计气速选取:u?k'?l??g?g,其中系数k'?0.107
故u?0.107?1028.0?15.07215.0724Vs?0.8772m/s
除沫器直径D??u?4?0.23153.14?0.8772?0.58m
选取不绣钢除沫器,类型:标准型;规格40-100;材料:不绣钢丝网;丝网尺寸:圆丝?0.60。
③封头
封头分为椭圆形封头、蝶形封头等几种,本设计采用椭圆形封头,由公称直径
dg?200mm,查得曲面高度hl?500mm,直边高度ho?40mm,封头厚度为14mm。
④裙座
塔底常用裙座支撑,裙座的结构性能好,连接处产生的局部阻力小,所以它是塔设备的主要支座形式,为了制作方便,一般采用圆筒型。
由于裙座内径?800mm,故裙座壁厚取16mm。
基础环内径:Dbi??800?2?16???0.2~0.4??400?752mm 基础环外径:Dbo??800?2?16???0.2~0.4??400?912mm 圆整得:Dbi?800mm,Dbo?1000mm 对于基础环厚度,考虑到腐蚀余量取18mm 裙座高度取2m,地脚螺栓直径取M32
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⑤人孔
人孔是安装或检修人员进出塔的唯一通道,人孔的设置应便于进入任何一层塔板,由于设置人孔出塔间距离大,且人孔设备过多会使过多制造时塔体的弯曲度难以达到要求,由《气田天然气净化厂设计规范》知,对D?800mm的吸收塔为安装检修的需要,一般每隔4~6层塔设一人孔,人孔直径一般为400~500mm。
故本文拟定每7层设一人孔,选用Dg450的人孔,共4个。分别设在第1、8、15
层塔板上和20层塔板下。每个人孔直径为450mm。在设置人孔处,板间距为700mm,裙座上应开2个人孔,直径为450mm,人孔伸入塔径应与塔内壁修平,其边缘需倒棱和磨圆。人孔法兰的密封面形状及垫片用材,一般与塔德接管法兰相同,本设计也是如此。
7.1.8塔体总高度的设计
(1)塔顶空间HD:HD??1.5~2.0?HT
取HD?2.0HT?2.0?0.45?0.9m 将HD圆整至1.0m (2)塔底空间HB:取HB?3.0m (3)进料高度HF:取HF?2.5m (4)总塔高:
H??N?2?HT?HD?HK?HF??N?2??0.45?1.0?3.0?2.5?14.6m
故总塔高:
H?HB??N?2?HT?HF?HD?H裙+H封=3.0+?20?2??0.45?2.5?1.0?2??0.45+0.04? =17.09m8参数校核
8.1浮阀塔的流体力学校核
8.1.1溢流液泛的校核
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因Fo?9??5~6?
故不会发生漏液,不用校核。
8.1.2液泛校核
降液管到下塔板间距:
h0?hw??6~13?mm?53.9?13?40.9mm液柱
液体通过降液管底部的阻力:
?LS?0.000220??hd?0.153???0.153?????0.0000128m?0.5872?0.0409??Lw?h0?22
hp??pg?l?8069.81?1028.0?0.0799m
液柱
Hd?hp?hl?hd?79.9?70?0.0128?149.913mm为防止液泛现象发生应使:
?Hd?H?h?w?T?
???一般取??0.5,但由于发泡严重的物质一般取较小值,故在这里取??0.5。 校核:450?53.9?503.9?149.90.5?299.8
所以符合要求,不会发生液泛现象。
8.1.3液沫夹带校核
由ev?5.7?10?6?lVs?ua??H?H?T?f????3.2
其中ua?取
0.23150.5024?0.07134AT?Af?0.537m/s
hf?2.5hl?2.5?0.07?0.175mev?5.7?10?6?352.67?100.537??????0.45?0.175?3.2?0.000921kg液/kg气<0.1kg液/kg气
故液沫夹带量ev在允许范围内。
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8.2塔板负荷性能计算
8.2.1漏液线(气相负荷下限线)
以F0?5作为气相最小负荷的标准。则由F0?u0?v得u0?5515.025?v2,故:
Vs,min?0.785d0N2?G?0.785?0.039?92?2?0.141m/s
8.2.2过量雾沫夹带线
以ev?0.1kg液/kg气为限,求VSLS关系如下: 有以下公式有ev?VsAT?Af5.7?10?6?lVs?ua??H?H?Tf????3.2
ua??0.5024?0.07134?2.32Vs
hf?2.5hl?2.5?hw?how?
hw?0.0539
222howh?Lh?3?3600Ls?33?0.00284E???0.00284?1????0.4318Ls
?1.92??Lw?2f?0.13475?1.0795Ls3
2HT?hf?0.45?1.0795Ls3
ev?5.7?10?6?352.67?10?0.258Vs??2??0.45?1.0795L3s?2???0.1 ???计算得:Vs?14.574?36.57Ls3
8.2.3液相负荷下限线
由于堰上液层高度how较小,会使堰上的液体分布不均匀,影响传质效果,设计时应大于设计时应大于6mm,对于平直堰,取堰上液层高度how?0.006m作为最小液
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