板间距:610mm (2)操作工艺条件 塔顶温度:110℃ 塔底温度:114℃
浆料流量范围:8.3-40 m3/ hr 塔底压力范围:0.024—0.224Mpa
4.3 离心机
类型为卧式螺旋卸料沉降离心机 型号为LW520XIZ74-N 转鼓直径:520mm 转鼓转数:2750rpm 转鼓分离因数:2202
离心机外形尺寸:3550×2730×900 机器总重:4500kg 电动机型号:YB280M-4A 电动机转数:1480rpm 电动机功率:90KW 螺旋差转数:56rpm
选离心机生产能力为:1800kg/ hr 已知进料量为1310.47 kg/ hr
则离心机台数:1310.47 /1800=0.73台 故取一台离心机即可
4.4 汽提塔
塔形:穿流式无溢流管的筛板塔 (1)塔尺寸及塔特性参数 塔径:1300mm 塔高:19175mm
塔板数:20块
孔间距:50mm(筛孔呈三角形排列) 板间距:610mm (2)操作工艺条件 塔顶温度:110℃ 塔底温度:114℃
浆料流量范围:8.3-40 m3/ hr 塔底压力范围:0.024—0.224Mpa
4.5 内热式沸腾床的计算
(1)适宜操作气速的计算 ①临界流化气速的计算(μmf)
公式:μmf=4.08·Dp1.82(ρs-ρf)0.94/(Z0.88-ρf0.06) 式中:Dp:颗粒平均直径,以100目计算, ρs,ρf为固体粒子和流体的密度kg/ m , ρs=1400 kg/ m3
由已知挡风进出口温度:t1=85℃ t2=60℃ ρf85℃=0.986 kg/ m3 ρf60℃=1.06 kg/ m3 内差法求得ρf72.5℃=1.023 kg/ m3
Z85℃=2.13×10-2cp Z60℃=2.01×10-2cp 内差法求得Z72.5℃=2.07×10-2cp 故临界流化气速μmf为: μmf=4.08×(147×10) =0.01183 m/s
Rep,mf =(Dp·μmf·ρf)/μf=(147×10-6×0.01183×1.023)/(2.07×10-2×10-3) =0.086<10 故μmf=0.01183 m/s ②最大流化气速μt
公式:μt= dp2(ρs-ρf)·g/(18μf) (Rep≤0.4)
-6
1.82
3
×(1400-1.023)
0.94
/[(2.07×10)
-20.88
×(1.023)
0.06
]
其中:dp为最小颗粒粒度 dp=dmin=120目=121.1μm 假定0.4<Rep<500
公式:μt=[(4/225)·(1400-1.023) 2×9.82/(1.023×2.07×10-5)]1/3×121.1×10-6 =0.6544 m/s
校核:Rep=(dp·μt·ρf)/μf=(121.1×10-6×0.6544×1.023)/2.07×10-5=3.92 满足条件0.4<Rep=3.92<500 综上得最大流化气速μt=0.6544 m/s ③适宜操作气速μ的计算 μmf<μ<μt
流化数Fn=操作速度/临界流化速度=μ/μmf 在本设计中:Fn=55~60
Fn=55时,μ=55μmf=55×0.01183=0.65 m/s Fn=60时,μ=60μmf=60×0.01183=0.73 m/s 故取操作气速μ=0.70 m/s 此时Fn=0.70/0.01183=59.2 (2)分布板结构设计 ①分布板面积的计算 分布板长宽比为3﹕1
100℃时,VH=(0.772+1.244×6.45×10-4)×(273+100)/273=1.055 m3/kg V=G·VH
式中:G:绝干空气量kg干空气/ hr VH:比容 m3湿空气/kg绝干气
故V=21994.64×1.055=23223.32 m3/ hr 由已知冷风用量为热风用量的1/5, 故F冷=1/5 F热 (又a/b=2.6)
故V热=5/6ab·μ·3600(以冬季热风流量为基准) 23223.32=5/6×2.6b2×0.575×3600
故b=[23223.32/(5/6×3×0.575×3600)]1/2=2.12 m 故a=3b=3×2.12=6.36 m
则沸腾床分布板的面积为: ab=6.36×2.12=13.47 校核:uf=23223.32/(5/6×13.47 ×3600)=0.696m/s 因为0.65<0.696<0.73,所以合理 ②布置 F冷=1/5 F热
故加热区长:5/6a=5/6×5.578=4.648m 冷却区长:1/6a=1/6×5.578=0.930m 冷却区面积:F冷=1/6×13.47=2.245m 加热区面积:F热=5/6×13.47=11.225 m2 ③开孔率和开孔数
已知:孔径 d0=0.6mm , 孔速u0=20 m/s
开孔数:n=空气流量/(孔速×孔面积)=V/(3600×u0×πr2)
即 n=6×22289.37/[3600×20×3.14×(0.6×10-3/2) 2×5)=1314542(个) 开孔率:ф=空面积/分布板面积=1314542×3.14×(0.6×10-3/2) 2/12.28 =2.88% (3)挡板高度的计算 ①静床的高度H0 H0=ut
在式中:u:操作气速m/s;
t:物料在沸腾床内的停留时间s(本设计t=2s); 又u=0. 70 m/s
则静床高度H0=ut=0. 70×2=1.4m ②床层的膨胀比R
R=膨胀的体积/自然堆积时体积=Vf/Vk=Lf/Lmf=(1-ε
mf
2
)/(1-εf)
在式中:Lmf—临界流化床层高度; Lf—流化床层高度;ρs—颗粒密度kg/m3;ρk—堆积密度(ρk=500~600 kg/m3,本设计取ρk=550 kg/m3);ε(ε
mf
mf
—临界流化床空隙率
=1-ρk/ρs); εf—流化床空隙率。εf=1.7×[u3ufρk/dp3g2(ρs-ρf)2]1/9.3 , 其中:
u—适宜操作气速m/s; uf—空气粘度kg·s/ m2;dp—PVC平均直径m。 ε
f
=1.7×[0.5753×(2.07×10-5/9.8)×1.023/(147×10-6)3×9.82×
(1400-1.023)2]1/9.3=0.775 ε
mf
=1-ρk/ρs=1-550/1400=0.607
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