北京化工大学毕业设计(论文)
冷却水喷淋量为WL?VL?L?39.306?1000?39306Kg/h 据通用关联图的横坐标:
W12L??g39306?0.3431W??g????L????21545??1000??
?0.471查图(1)乱堆填料泛点线,当横坐标为0.471时纵坐标为0.05即
u2f????g??g????L???0.2L?0.05 查表25mm?25mm?2.5mm乱堆陶瓷拉西环的填料因子??450m?1,比表面积
a?190m2/m3。
冷却水密度校正系数??1.0
查附录[2],25℃时的冷却水的粘度?f?0.8937mPa?S 据纵坐标u2f???g???g?????0.2L?0.05求出uf L??12u?0.05g?L?f????????0.2g?L??1???0.05?9.81?1000?2?450?1.0?0.343?0.978??
?1.803m/su?0.5uf?0.5?1.803?0.9m/s2)一段洗涤塔塔径的计算
已知:u?0.9m/s?0.9?3600m/h 据公式:D4?V塔径=
S??u得
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4?VS4?3491???u3.14?0.9?3600D塔径=
?1.172?1000?1172mm一段洗涤塔径圆整得D塔径=1200mm[4] 校核:
D1200??48?20,满足要求。 d25-3
4.1.4一段洗涤塔塔高度的确定
根据经验得到塔高度H=5×1200mm=6000mm=6000×10=6m 4.1.5喷嘴输送的确定
设上水压力为0.2Mpa,考虑水垢的阻塞,喷嘴直径d=3.5mm
查表及喷水量约360 kg/h,则喷嘴总数由物料衡算需25℃冷却水量39305.556/h 则喷嘴总数:n=
39305.556?109.182个
360考虑分布可能的阻塞,取200个。 4.1.6一段洗涤塔管径的计算
一段洗涤塔进气管和出气管管径∶
因为易燃易爆气体的在管道中流速范围<8m/s;而氢气属于易燃易爆气体;
m/h 则氢气在管道内的流速取为5m/s?5?3600入塔气体流量为:4505m3/h 出塔气体流量为:2476m3/h 由u= 得到
4?VS4505?d入=?u0.785?5?3600
?0.565?1000mm?565mm同理可得
4?VS2476?d出=?u0.785?5?3600
?0.419?1000mm?419mm则一段洗涤塔物料进口管管径为d入=580mm;出口管管径为d出=450mm
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4.2二段洗涤塔的相关计算
4.2.1二段洗涤塔进塔气体和出塔气体流量的计算
由一段洗涤塔出来的气体流量是进入二段洗涤塔的气流量;则V2=V3
V?625000?102000?12755??0.08206??273?50?3?1
?739755?0.08306?323
?19607487.38m3
VS3?19607487.387920m3/h
?2476m3/h
V625000?28889?12755??0.08206??273?30?4??1
?16575556.41m3
V16575556.41S4?7920m3/h
?2093m3/h
则 V2476?2093s平=
2?2280m3/h 4.2.2二段洗涤塔冷却水喷淋量及管径的计算 (1)冷却水喷淋量计算
已知:根据二段洗涤塔热量衡算得冷却量为:
W3?W0?1.027?108?1.32?106?1.04?108Kg
冷却水温度为25℃,大气压为1个标准大气压;ρL=1×103kg/m3 据公式m=?v得v水?m?
L
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1.04?108v水??1.04?105m331?101.04?105vL??13.131m3/h7920v水?冷却水体积m3vL?冷却水喷淋的体积流量m3/h(2)二段冷却水管径计算
因为水及一般液体常用流速范围u取(1.5—3)m/s 所以:设冷却水流速u=2m/s=2×3600=7200m/h 据公式
4?vLD冷??u4?13.131
得D冷?3.14?7200?0.048m?1000?48mm圆整得:二段洗涤塔冷却水喷淋管径D冷=70mm[8]
4.2.3二段洗涤塔塔径的计算 (1)空塔速度的计算
洗涤塔内填料选用25mm?25mm?2.5mm的陶瓷拉西环以乱堆方式进行填充。 因为空塔气速应小于泛点气速,一般空塔气速是泛点气速的(50%—85%)即
u=(0.50—0.85)uf
所以:设空塔气速取泛点气速的50%
WL??g?2?? 根据洗涤塔泛点和压降通用关联图(7)横坐标、纵坐标?Wg??L??1uf2????g?0.2???L求出uf再求出u ?g??L??
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uf?泛点空塔气速m/s; g?重力加速度9.81m/s2;??湿填料因子,m?1;??液体密度校正系数,等于水的密度与液体的密度之比; ?L?液体的粘度,mPa?m;?L,?g?分别为液体和气体的密度,Kg/m3;WL,Wg?分别为液体和气体的质量流量,Kg/s 。气体混合物的平均分子量M为:
M?MH2yH2?MH2OyH2O?M其y其
据公式 ynAA?n
总n总?n6H2?nH20?n其?0.625?10?0.102?106?12755?739755y?0.625?106H2739755?0.84
y?0.102?106H2O739755?0.14y12755其?739755?0.02M?MH2yH2?MH2OyH2O?M其y其
?2?0.84?18?0.14?29?0.02?4.78Kg/Kmol
混合气体密度?g为:
?PMg??T ?101.3?4.788.341??273?50? ?0.180Kg/m3混合气体流量Wg?VS3?g?2467?0.180?446Kg/h
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