丝网除沫器地设计计算文档格式.docx

1、其工作原理如图所示。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，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并沿着细丝流至网丝的交接点处。细丝的可润湿性、液体的表面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表面力的合力时，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基本上不含雾沫。而气体通过除沫器的压力降却很小，一般只有 250-500。2.丝网除沫器的工艺设计 2.1 丝网除沫器材质及网型

2、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、蒙乃尔合金、镍及镍合金、铜、铝、碳钢、钽、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。它具有成本低、耐高温（可耐受 1000-1200的高温）、耐锈蚀性好的优点，同时对碱溶液及大部分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/T 216181998 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

3、）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（）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。圆丝 0.23 320 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32层丝网 圆丝 0.19 484 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20层丝网 圆丝 0.23

4、217 HP阻尼性 圆丝 0.080.22 128 403 0.9839 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 比表面积：多孔固体物质单位质量所具有的表面积与外表面积之和 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 对湿饱和蒸汽进行除雾，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 100和 150两种规格。如气体雾沫含量较低或除沫要求不高，可采用

5、 H=100的丝网除沫器；如其体雾沫含量较高且除沫要求较高，则需采用 150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

6、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，除沫效率（%）操作气速（m/s）10050液泛速度90807060 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：操作气速，操作气速的计算过程：湿蒸汽气

7、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，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。则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

8、为 215。饱和蒸汽的密度为 10.57，液体颗粒的密度为 846.55，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 2.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。饱和蒸汽的密度为 9.593，液体颗粒的密度为 852.8，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 3.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。饱和蒸汽的密度为 8.522，液体颗粒的密度为 857，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 4.压力为 1.4Mpa时的操作气速 当

9、储气罐压力为 1.4Mpa时，温度为 198。饱和蒸汽的密度为 7.551，液体颗粒的密度为 865，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 5.压力为 1.2Mpa时的操作气速 当储气罐压力为 1.2Mpa时，温度为 192。饱和蒸汽的密度为 6.671，液体颗粒的密度为 874，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 6.压力为 1.0Mpa时的操作气速 当储气罐压力为 1.0Mpa时，温度为 184。饱和蒸汽的密度为 5.63，液体颗粒的密度为 882，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 7.压力为 0.8

10、Mpa时的操作气速 当储气罐压力为 0.8Mpa时，温度为 175。饱和蒸汽的密度为 4.618，液体颗粒的密度为 892.1，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 8.压力为 0.6Mpa时的操作气速 当储气罐压力为 0.6Mpa时，温度为 165。饱和蒸汽的密度为 3.671，液体颗粒的密度为 902.35，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以上数据代入公式可得 9.压力为 0.5Mpa时的操作气速 当储气罐压力为 0.5Mpa时，温度为 152。饱和蒸汽的密度为 2.679，液体颗粒的密度为 917.1，选用 DP 高效型丝网，的值为0.198。将以

11、上数据代入公式可得 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。2.3.2 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：丝网除沫器计算直径，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，操作气速，除沫器直径的计算过程：（1）饱和湿蒸汽流入储气罐可能出现的最大体积流量为（14，0.5）真实情况下的最大气量可能会略小于这个数值。假设丝网除沫器最大气体处理量为 1.45，为保证操作气速在 围之，由公式可得，最大气体处理量时，丝网除沫器的直径选择围为：计算得：取最大直径的丝网除沫器直径为 1000，根据

12、公式可得：其能处理的最小气量为；其能处理的最大气量为；则 1000丝网除沫器所能处理气量围为：（2）按设计计划，要求丝网除沫器的最小气体处理量为（0.0097，0.5）按照公式计算的所需要的丝网除沫器直径选择围为：但根据 HG/T 216181998标准，下装式丝网除沫器的最小直径为 700，由公式可得，700丝网除沫器可以进行有效除沫处理的最小气量和最大气量分别为 则 700丝网除沫器所能处理气量围为：（3）为考虑安装 DN1000 和 DN700两种尺寸的丝网除沫器。2.4丝网除沫器除沫效果验算 丝网除沫器的气液分离效率有两部分构成，分别是直接拦截分离效率和惯性撞击效率。（1）直接拦截 气

13、体流过丝网结构时,如果气体中的液滴大于丝网结构的孔径,它们将受到孔的拦截而被分离出来。若液滴直接撞击丝网,它们也将被拦截。直接拦截可以收集一定数量比其孔径小的颗粒 单网直接拦截效率计算公式为：为丝网孔隙率 为液体颗粒的平均直径，；为丝网丝径，（2）惯性撞击 液滴在流动的气体中具有质量和速度,所以它具有动量。当气体和它所夹带的液滴通过丝网时,气体将选取阻力最小的通道流过,并且将顺着丝网结构改变方向,即流线发生偏折。因为液滴具有动量,所以较大液滴由于惯性作用仍然向前作直线运动,使位于气流中心或者接近气流中心处的液滴投向或撞击到丝网上而被分离出来。在气液分离中,惯性撞击对粒径大于 20 m 的大液滴

14、所起的作用是比较明显的。当操作气速小于液泛速度时，单网惯性撞击捕沫效率计算公式为：碰撞系数，为与和相关的参数，对应关系见下表 0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 0.005 0.00076 0.00294 0.0176 0.0638 0.217 0.01 0.0009 0.00339 0.0208 0.0755 0.257 0.02 0.0011 0.0048 0.0255 0.0926 0.313 1.21 0.05 0.00157 0.0059 0.0365 0.134 0.44 1.78 0.1 0.0023 0.00852 0.0528 0.199 0.624 2.36 液体颗粒的平均直径，丝网丝径，气体动力粘度，操作气速 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，（3）当操作气速小于液泛速度时，丝网除沫器总的除沫效率计算公式为：，式中：总除沫效率，与丝网型式有关的系数 网型 系数 SP 0.16 HP 0.17 DP 0.15 HR 0.165 丝网层数 1000丝网除沫器所能处理气量围与 700丝网除沫器所能处理气量围有交集，且并集。当处理气量 处于 围之时，湿蒸汽