《丝网除沫器的设计计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丝网除沫器的设计计算（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、储气气液别离容器的工艺计算1. 气液别离器的选用1.1 对湿饱和蒸汽进展气液别离的目的从气源流入储气罐的蒸汽为湿饱和蒸汽，湿蒸汽中含有一定量的液态水颗粒，这将会对饱和蒸汽的准确计量造成不利的影响。为提高饱和蒸汽中气相质量含率，改善饱和蒸汽的计量精度，需要在储气罐中设置气液别离装置，滤除饱和蒸汽中的液态水颗粒。1.2 不同类型气液别离器及其适用情况目前工业当中最常用的共有两种类型的气液别离设备，分别为立/卧式重力别离器和立/卧式丝网别离器。重力别离器通常用于液体颗粒直径大于200m的气液别离，对于直径较小的液体颗粒那么别离效果较差；而丝网别离器可以有效别离气体中直径大于3m5m的液体颗粒。湿蒸汽
2、中液态水颗粒直径一般在数十至数百微米量级，假设采用重力别离器那么难以完全滤除，因此宜采用丝网别离器对湿饱和蒸汽进展气液别离。1.3丝网除沫器的根本原理工业中一般用液体颗粒的直径对雾、沫、液滴进展定义，直径1000m的液体颗粒称为液滴。丝网别离器能有效别离气体中直径大于3m5m的液体颗粒，因此又称作丝网除沫器或丝网除沫器。丝网除沫器主要构成为一固定安装的丝网组件，由丝网和上下支承栅条组成，具有构造简单、重量轻、空隙率大、压力降小、接触外表积大、除沫效率高、安装操作维修方便、使用寿命长等优点。其工作原理如下图。咨字的与本一lf,f当带有液体颗粒的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用
3、，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝外表上。细丝外表上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴并沿着细丝流至网丝的交接点处。细丝的可润湿性、液体的外表力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，当聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体外表力的合力时，液滴就会脱离细丝而下落至容器底部。丝网除沫器对气体中雾沫颗粒的捕集效率达98%-99.8%,气体通过丝网除沫器后根本上不含雾沫。而气体通过除沫器的压力降却很小，一般只有250-500Pa。2.丝网除沫器的工艺设计2.1 丝网除沫器材质及网型的选择2.1.1 网丝材质的选择丝网材料可采用各种不同的金属或非金属材料，常用的有不锈钢、蒙
4、乃尔合金、锲及锲合金、铜、铝、碳钢、钥、工程所料聚氯乙烯、聚乙烯等。其中304不锈钢是一种应用最广泛的不锈钢材料。它具有本钱低、耐高温可耐受1000C-1200C的高温、耐锈蚀性好的优点，同时对碱溶液及大局部有机酸和无机酸也具有良好的耐腐蚀能力，非常适宜湿饱和蒸汽环境下使用。因此，选用304不锈钢作为湿饱和蒸汽丝网除沫器的丝网材料2.1.2 网丝网型的选择根据HG/T21618-1998标准，丝网除沫器用气液过滤网规格有：SP标准型、DP高效性、HR高穿透型、HP阻尼性型四种标准规格。各规格的丝网特性参数如下表所示。SP气液过滤网DP气液过滤网HRHP气液过滤网网型丝径mm堆积密度(Kg/m3
5、)比外表积/_2/_3、(m/m)空隙率性能特定SP标准型扁丝0.10.41684750.9788性能介于DP型和HR型之间。每100mm厚的网垫为25层丝网圆丝0.23320DP高效性扁丝0.10.31866260.9765除雾效果最好，但压损较大.每100mm厚的网垫为32层丝网圆丝0.19484HR高穿透型扁丝0.10.41343130.9875压损最小。每100mm厚的网垫为20层丝网圆丝0.23217HP阻尼性圆丝0.080.221284030.9839可用于消除或减缓震动的不良后果注：1表中数据均为304不锈钢材质金属丝网性能参数2堆积密度：除沫器网块的质量与其所占空间体积的比值比
6、外表积：多孔固体物质单位质量所具有的外表积与外外表积之和空隙率：散粒材料的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率对湿饱和蒸汽进展除雾，没有对压力损失的严格要求，为尽量将饱和蒸汽中的液体颗粒滤除干净，选用DP高效型过滤网，使用圆形网丝。2.1.3 丝网除沫器网块厚度丝网除沫器网块的网层厚度分为100mm和150mm两种规格。如气体雾沫含量较低或除沫要求不高，可采用H=100mm的丝网除沫器；如具体雾沫含量较高且除沫要求较高，那么需采用150mm的除沫器。为提高除沫效率，采用150mm厚度规格丝网除沫器2.2 丝网除沫器安装形式的选择丝网除沫器分上装式和下装式。当人孔位于丝网除沫器的上方
7、时，选用上装式丝网除沫器；当人孔位于丝网除沫器的下方时，那么选用下装式丝网除沫器。根据储气容器的构造设计，丝网除沫器应安装于人孔上方，因此采用下装式安装构造。2.3 丝网除沫器尺寸的计算2.3.1 操作气速的计算操作气速即气体通过丝网的速度，操作气速应选取适宜。操作气速过底，雾沫在气体中的惯性太小，处于飘浮状态，通过丝网层时雾沫在丝网中飘浮而不能除净；操作气速太高，聚集的液滴不易从丝网中下落，液体充满丝网，使被捕集的液滴又飞溅起来，又被气体夹带走，造成液泛现象，从而降低除沫效率。操作气速与除沫效率的关系如下列图所示。除沫效率()m/s)1计算液泛速度液泛速度计算公式为:VfK式中：Vf液泛速度
8、，即造成液泛现象的最低气流速度，m/sK一气液过滤网常数，与丝网网型有关，可参考下表进展选取网型WKSP0.201HP0.233DP0.198HR0.222l工作温度及压力下，液体颗粒的密度，Kg/m3g工作温度及压力下，气体的密度，Kg/m32计算操作气速求得液泛速度Vf之后，操作气速可用下式进展选择:Vg(0.21.0)Vf式中：Vg操作气速，m/s操作气速的计算过程:湿蒸汽气源处的压力围为1.6-2.5 MPa,经过自力式压力调节阀后流入储气罐。当气源压力可以到达2.5 MPa寸，自力式调节阀的阀后压力可以稳定在 0.5至2.0MP3当气源压力降为到1.6 MPaM,自力式调节阀的K后压
9、力可以稳定在 0.5至1.3MP3储气罐的压力损失很小，因此自力式压力调节阀的阀后压力即可认为是饱和蒸汽流入储气罐时的压力。那么流入储气罐中饱和湿蒸汽的压力最高为2.0Mpa,最低为0.5Mpa。湿饱和蒸汽中液体和气体的密度值与压力值是一一对应的，因此需要分各压力情况计算液泛速度，然后取其交集1 .压力为2.0Mpa时的操作气速当储气罐压力为2.0Mpa时，温度为215 C 。饱和蒸汽的密度g为10.57Kg / m3,液体颗粒的密度为846.55 Kg / m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf K846.55 10.570.1981.76m/s10.57V
10、g (0.21.0)Vf (0.21.0) 1.76 0.352m/s1.76m/s2 .压力为1.8Mpa时的操作气速当储气罐压力为1.8Mpa时，温度为210 C 。饱和蒸汽的密度g为9.593Kg / m3,液体颗粒的密度为852.8 Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf K852.8 9.5930.1981.86m/s9.593Vg (0.21.0)Vf (0.21.0) 1.86 0.372m/s1.86m/s3 .压力为1.6Mpa时的操作气速当储气罐压力为1.6Mpa时，温度为204 C。饱和蒸汽的密度 g为8.522Kg / m3,液体
11、颗粒的密度为857 Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf K0.198 857 8.5228.5221.98m /sVg(0.21.0)Vf(0.21.0)1.980.396m/s1.98m/s4 .压力为1.4Mpa时的操作气速当储气罐压力为1.4Mpa时，温度为198C。饱和蒸汽的密度g为7.55iKg/m3,液体颗粒的密度为865Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得lg18657.551VfK0.198J2.11m/sg7.551Vg(0.21.0)Vf(0.21.0)2.110.422m/s2.11m/s5
12、 .压力为1.2Mpa时的操作气速当储气罐压力为1.2Mpa时，温度为192C。饱和蒸汽的密度g为6.671&/m3,液体颗粒的密度为874Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf0.198874-6.6716.6712.26m/sVg(0.21.0)Vf(0.21.0)2.260.452m/s2.26m/s6 .压力为1.0Mpa时的操作气速当储气罐压力为1.0Mpa时，温度为184Co饱和蒸汽的密度g为5.63Kg/m3,液体颗粒的密度为882Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得882 5.63 0.198 - 2
13、.47m/s5.63Vg(0.21.0)Vf(0.21.0)2.470.494m/s2.47m/s7 .压力为0.8Mpa时的操作气速当储气罐压力为0.8Mpa时，温度为175C。饱和蒸汽的密度g为4.618Kg/m3,液体颗粒的密度为892.1Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf0.198892.1 4.6184.6182.74m/sVg(0.21.0)Vf(0.21.0)2.740.548m/s2.74m/s8 .压力为0.6Mpa时的操作气速当储气罐压力为0.6Mpa时，温度为165C。饱和蒸汽的密度g为3.671Kg/m3,液体颗粒的密度为90
14、2.35Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf0.198902.35 3.6713.6713.1m/ sVg(0.21.0)Vf(0.21.0)3.10.62m/s3.1m/s9 .压力为0.5Mpa时的操作气速当储气罐压力为0.5Mpa时，温度为152C。饱和蒸汽的密度g为2.679&/m3,液体颗粒的密度为917.1Kg/m3,选用DP高效型丝网，K的值为0.198。将以上数据代入公式可得Vf0.198917.1 2.6792.6793.66m/sVg(0.21.0)Vf(0.21.0)3.660.732m/s3.66m/s取以上各操作气速区间的交集，即丝网除沫器的操作气速围为0.732m/s1.76m/s10 3.2除沫器直径的计算丝网除沫器直径的计算，由所需的气体处理量和操作气速有关。圆形的丝网除沫器，其直径由以下公式计算确定:4QVg式中：D一丝网除沫器计算直径，mQ一丝网除沫器的气体处理量，即每秒钟通过丝网除沫器的气体体积，m3/s乂一操作气速，m/s除沫器直径的计算过程:14000 Kg / h2.679 Kg/m 3
