丝网除沫器的设计计算.docVIP

储气—气液分离容器的工艺计算 1.气液分离器的选用 1.1 对湿饱和蒸汽进行气液分离的目的 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精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分离装置，滤除饱和蒸汽中的液态水颗粒。 1.2 不同类型气液分离器及其适用情况 目前工业当中最常用的共有两种类型的气液分离设备，分别为立/卧式重力分离器和立/卧式丝网分离器。重力分离器通常用于液体颗粒直径大于200的气液分离，对于直径较小的液体颗粒则分离效果较差；而丝网分离器可以有效分离气体中直径大于3～5 湿蒸汽中液态水颗粒直径一般在数十至数百微米量级，若采用重力分离器则难以完全滤除，因此宜采用丝网分离器对湿饱和蒸汽进行气液分离。 1.3 丝网除沫器的基本原理 工业中一般用液体颗粒的直径对雾、沫、液滴进行定义，直径10的液体颗粒称为雾；直径介于10～的液体颗粒称为沫；直径1000的液体颗粒称为液滴。丝网分离器能有效分离气体中直径大于3～5的工作原理如图所示。 当带有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，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，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表面张力的合力时，液滴就离细丝下落。捕集效率达98%-99.8%，气体通过丝网除沫器后基本上不含雾沫。气体通过除沫器的压力降却很小，只有250-500。 耐1000-1200的高温对碱溶液及大部分有机酸和无机酸具有良好的耐腐蚀能力丝网除沫器用气液过滤网规格有：SP、DP、HR、HP型四种标准规格SP气液过滤网P气液过滤网HR\HP气液过滤网 ） 堆积密度() 比表面积 () 空隙率 性能特定 SP标准型 扁丝0.1×0.4 168 475 0.9788 性能介于DP型和HR型之间。 每100mm厚的网垫为25层丝网DP高效性 扁丝0.1×0.3 186 626 0.9765 除雾效果最好，但压损较大. 每100mm厚的网垫为层丝网HR高穿透型 扁丝0.1×0.4 134 313 0.9875 压损最小。每100mm厚的网垫为2层丝网HP阻尼性 圆丝 0.08～0.22 128 403 0.9839 可用消除或减缓震动的不良后果比表面多孔固体物质单位质量所具有的表面积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DP高效型过滤网丝网除沫器网块的网层厚度分为100和150两种规格。如除沫要求不高，可采用H=100的丝网除沫器的除沫器。 为提高除沫效率，采用150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，则选用下装式丝网除沫器。 根据储气容器的结构设计，丝网除沫器应安装于人孔上方，因此采用下装式安装结构。 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图所示。 （1）计算液泛速度 液泛速度计算公式为： 式中：—液泛速度，即造成液泛现象的最低气流速度， —气液过滤网常数，与丝网网型有关，可参考下表进行选取 网型 常数 SP 0.201 HP 0.233 DP 0.198 HR 0.222 —工作温度及压力下，液体颗粒的密度， —工作温度及压力下，气体的密度， （2）计算操作气速 求得液泛速度之后，操作气速可用下式进行选择： 式中：—操作气速， 操作气速的计算过程： 湿蒸汽气源处的压力范围为1.6-2.5 MPa，经过自力式压力调节阀后流入储气罐。当气源压力可以达到2.5 MPa时，自力式调节阀的阀后压力可以稳定在0.5至2.0MPa。当气源压力降为到1.6 MPa时，自力式调节阀的阀后压力可以稳定在0.5至1.3MPa。储气罐的压力损失很小，自力式压力调节阀的阀后压力即饱和蒸汽流储气罐时的压力。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