3.2 填料层高度确定
(1)填料层高度由设计资料知:
气相传质系数kGa?144kmol/(m3?h?atm)(latm?101325Pa) 液相传质系数kLa?0.7h?1 当地大气压:734 mmHg=97.86kPa
查大气污染物综合排放标准,硫酸烟雾最高允许排放浓度为45mg/m3 所以
Y1?y(H2SO4)?0.073%
0.045?22.4?10?3?100%?0.001% Y2?98 NOG??Y12YdY?ln0.073%?ln0.001%?4.29
Y?Ye QVN?
PsQvTn97.86?1.326?273??1.05m3/s=3780m3/h TSPn333?101.33780?168.75kmol 22.4Q168.75?336.16kmol/m2 G?VN?A0.502 Z?GNOG336.16?4.29??10m KGa144 所以填料高度为10m
(2)计算填料塔床层压降
由上面计算可得横坐标为:
L'?G ?0.107G'?L2 纵坐标计算得:
uf??G0.2 ()?L?0.091
g?L在填料塔泛点气速通用关联图中,根据横、纵坐标值定出塔的工作点。其位置在 ?p'?150mmH2O/m处
Pa 由于1mmH2O/m?9.80665 9
所以填料床层压力降为:150×9.80665=1471Pa/m (3)计算填料塔压降
该填料塔得压降为:?P??P'?h?1417?10?14170Pa
3.3填料塔附件选择
1、选用斜口气体分布器,进口管直径340mm,进口风速16.96m/s,阻力约500Pa。 2、选用栅板支承板,阻力约200Pa。
3、选用多孔盘管式液体分布器,阻力约50Pa 。 4、选用液封排液装置。
5、选用折板除雾器,出口管直径200mm,阻力约100Pa。
四、管网设计
⒈ 风速和管径的确定
保证管道内风速在10~20m/s的范围内,以保证较小的压力损失,并以此为标准选择管径,圆整后复核风速。
本设计选用14.07m/s左右。Q?0.442m/s
3 则管径D管?4Q4?0.442??0.20m v?14.07? 圆整后D管?0.2m
复合风速:v?4Q4?0.442??14.07m/s 2D管?0.2?在10~20m/s的范围内,符合
2. 净化系统设备及管道布置简图。
10
3.各管段的局部阻力计算
管段1:
集气罩一个:ζ=0.11;
90°弯头一个(R/D=1.5), ζ=0.17
合流三通(1-3) 根据F1+F2≈F3 α=30°
Q2Q?0.442884?0.5 30. F2?D222?F????220????????0.54 3?D3?300? 查得 ζ13 =-0.08
???0.11?0.17?(?0.08)?0.2 管段2:
集气罩一个:ζ=0.11;
90°弯头一个(R/D=1.5), ζ=0.17 合流三通(2-3)ζ23 =0.61。 ???0.11?0.17?0.61?0.89 管段3:
11
圆形合流三通(合流3—5)ζ35 =0.03 渐扩管一个 α=30°ζ=0.8 ???0.03?0.8?0.83
管段4:
集气罩一个:ζ=0.11;
90°弯头一个(R/D=1.5), ζ=0.17 渐扩管一个 α=30°ζ=0.8
圆形合流三通(合流4-5)ζ45=-0.03 ???0.11?0.17?0.8?(?0.03)?1.05 管段5:
90°弯头两个(R/D=1.5), ζ=0.17 ???0.17?0.17?0.34 管:段6:
渐扩管一个 α=30°ζ=0.8 90° 弯头三个(R/D=1.5), ζ=0.17 渐缩管一个α=45°ζ=0.1 ???0.89?0.17?3?0.1?1.5
管段7:
渐扩管一个 α=30°ζ=0.8
伞形风帽一个(排风h/D0=0.5)ζ=1.15 ???0.8?1.15?1.95
4.各管段的沿程阻力和局部阻力以及总阻力的计算。并将结果列于水力计算表中。 Kt?((273?20)/(273?t))0.825?((273?20)/(273?6))0.835?1.08 Kp?(P/101.3)0.9?0.97
查得材料制作风管的粗糙度表,薄钢板K=0.15~0.18,取K=0.15
管段1:根据Q=0.442m3/s,v=14.07m/s,L=10m ,查得,d=220mm,Rm=12.5Pa/m 因此: Kr?(KV)0.25?(0.15?14.07)0.25?1.94
校正, Rm?KtKpKrRm?1.08?0.97?1.94?12.5?25.4Pa/m 则摩擦压力损失为 △PL1=L·Rm=10×25.4=254Pa 各管件局部压损系数为:
???0.11?0.17?(?0.08)?0.2
0.2?1.065?14.072??23Pa 则局部压损:Z???22
12
?u2
则该管段总压损为:△P1=△PL1+Z=254+23=277Pa
管段2:根据Q=0.442m3/s,v=14.07m/s,L=5m ,查得,d=220mm,Rm=12.5Pa/m 因此: Kr?(KV)0.25?(0.15?14.07)0.25?1.94
校正, Rm?KtKpKrRm?1.08?0.97?1.94?12.5?25.4Pa/m 则摩擦压力损失为 △PL2=L·Rm=5×25.4=127Pa 各管件局部压损系数为:
???0.11?0.17?0.61?0.89
0.89?1.065?14.072??93.8Pa 则局部压损:Z???22
则该管段总压损为:△P2=△PL2+Z=127+93.8=220.8Pa
管段3:根据Q=0.884m3/s,v=13m/s,L=8.5m ,查得,d=300mm,Rm=6.8Pa/m 因此: Kr?(KV)0.25?(0.15?13)0.25?1.18
校正, Rm?KtKpKrRm?1.08?0.97?1.18?6.8?8.4Pa/m 则摩擦压力损失为 △PL3=L·Rm=9×8.4=75.6Pa 各管件局部压损系数为:
???0.03?0.8?0.83
?u20.83?1.065?132??74.69Pa 则局部压损:Z???22
则该管段总压损为:△P3=△PL3+Z=75.6+74.69=150.29Pa
管段4:根据Q=0.442m3/s,v=14.07m/s,L=3m ,查得,d=220mm,Rm=12.5Pa/m 因此: Kr?(KV)0.25?(0.15?14.07)0.25?1.2
校正, Rm?KtKpKrRm?1.08?0.97?1.2?12.5?15.7Pa/m 则摩擦压力损失为 △PL4=L·Rm=3×15.7=47.1Pa 各管件局部压损系数为:
???0.11?0.17?0.8?(?0.03)?1.05
?u21.05?1.065?14.072??110.7Pa 则局部压损:Z???22
13
?u2