流体管道管径的确定、阻力损失与泵的选型功率计算.docVIP

一 输入确认 过滤体系：硫酸钴液体 由于硫酸钴液体的特殊性，液体内含有大量的杂质成份，且容易析出结晶和结垢，因此采用错流过滤的过滤方式。 原液固含量：≤5.0%（质量浓度） 固体颗粒大小： 与本公司的液体高级工程师莫工和中南大学廖博士联系咨询后，取得硫酸钴溶液中固体颗粒的粒径分布大部分在0.3μm-40μm的范围之间，可见颗粒较小，且粘附性不高，利于过滤。 4．处理量：不确定 1、双层错流滤芯（包括接头长度200mm） 2、多通道滤芯（包括接头长度200mm） 5.清液固含量：≤0.2% 按以往经验，在细颗粒硫酸钴盐体系中过滤效果能够满足清液固含量≤0.2%的要求，考虑到本案中体系内颗粒粒径在膜孔径拦截的范围内，可以预见本案的清液固含量将达0.2%以下。 6．温度：＜70℃ 温度不高于70℃在硫酸钴体系中比较正常，由于本装置是实验室装置，在室内工作，所以装置不要求保温。 7．工作压力： 由于中南装置功能及工艺参数中指出，反洗压力0.5Mpa(气源压力),反吹压力0.5 Mpa，最高工作压力0.12 Mpa，所以在设计装置时按照0.8Mpa进行装置的设计。 二 工艺流程 本装置采用错流过滤工艺，并可实现原液可正反向运行，循环流速通过循环泵变频电机变频调节，生产过程实现脉冲清液反洗。 循环系统由循环泵、阀门、管路、过滤器以及清液储液罐构成循环回路，原液在循环泵驱动下在循环回路里按设定流速循环流动，原液流经过滤器过程中，部分液体因压差穿过滤芯，在滤芯的另一侧（过滤器清液腔）形成滤液，形成产品液送出装置。为使循环系统中的原液固含量保持在一定的浓度以下，循环回路中的部分原液（固含量较高）不断向外排出循环系统，同时补液泵把原料液（固含量较小）不断补充到循环系统里，保持系统平衡。在过滤过程中，为保持滤芯通量，系统自动按程序设定时间对过滤器里的滤芯进行脉冲式清液反冲，除掉滤芯表面滤饼，实现整个装置长时间稳定运行；为使系统在长时间运行过程中更加合理，保持滤芯负荷均衡，可使循环液反向运行。 三 工艺参数 1.功能及工艺参数 中南大学实验室过滤装置性能参数 序号 功能 性能 备注 1 错流运行 跨膜压差 0.02-0.12MPa 膜面流速 1.5m/s 双层滤芯组件过流截面积 0．00062㎡ 多通道滤芯过流截面积 0．00079㎡ 原液固含量 ≤5% 清液固含量 ≤0.2% 2 清液反洗 反洗压力 0.5MPa（气源压力） 反洗周期 20-60min可调 PLC控制 持续时间 0.5-1.5s可调 回程时间 30-60s可调 其他操作 定期清液腔排污 3 变向运行 交替周期 以清液流量控制 PLC控制 4 变速运行 膜面流速 1-5m/s 变频器 5 膜面电极化 绝缘电阻 ≥5000欧姆 加电电压 0.5-24.0V可调 直流电源 2.滤芯参数 1.1双层滤芯规格： 双层管YTT75X200-3-C0.4-D2（外管外径75mm，内径d1=69mm；内管外径d2=63mm，内径57mm） 1.2滤芯数量：n=9根 1.3过滤面积： 1.3.1单根滤芯过滤面积： S=(πd1+πd2)×h=(3.14×0.069m+3.14×0.063m) ×0.75m=0.311㎡ h为滤芯有效过滤高度（单位为m） 1.3.2总过滤面积： S1= S×n=0.311×9=2.8㎡ 1.3.3每小时过滤清液量: 根据实验数据按Q1=1t/㎡.h的过滤清液量进行计算，则每小时过滤量清液量Q2=Q1 ×S1=2.8t/h 1.4过流截面积:(为计算膜面速度作准备) 1.4.1单根滤芯的过流截面面积: S3=0.00062㎡ 1.4.2总的过流截面积: S4=S3×n=0.00062×9=0.00559㎡ 1.5滤芯安装形式： 1个过滤器内9根滤芯组件 2.1多通道滤芯规格： 多通道滤芯hYTT60X200-C0.5-D3 2.2滤芯数量：2根 2.3过滤面积： 2.3.1单根滤芯过滤面积： 2.3.2总过滤面积： 2.4过流截面面积S：0.00079㎡ 2.5滤芯安装形式：1个过滤器内1只滤芯组件 3.反冲器的确定 3.1根据单位时间1s内反冲器要反冲液的体积的量应是单位时间1s内过滤清液的体积的量K=25~40倍,则按K=25倍进行计算 3.2则单位时间1s内反冲器要反冲的量Q3 =Q2 t/h ÷3600s/h÷1.7m3/t×K=2.8÷3600÷1.7×25=0.0114 m3 =11.4L 3.3因此选择12 L的隔膜反冲器满足设计要求