【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0度，170Mpa)Ρ=*P*P*[σ]/[ σ]t=**170Mpa/170Mpa=Se=SnC== Di=5500mm故σΤ=ΡΤ（Di+Se）/2Se=*（5500+）/2*=而 ()=*1*274= 所以符合要求。下部分：σ1Τ=Ρ’Τ（Di+S’e）/2S’e《()Ρ=*P*P*[σ]/[ σ]t=**170Mpa/170Mpa=Se=SnC=71. 5= Di=5500mmσ1Τ=Ρ’Τ（Di+S’e）/2S’e=*（5500+）/(2*)=()=*1*274=。綜上所述，設(shè)計(jì)的材料選擇，壁厚計(jì)算數(shù)值和實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度均符合實(shí)際操作要求。 噴淋塔的塔徑根據(jù)鍋爐排放的煙氣，計(jì)算運(yùn)行工況下的塔內(nèi)煙氣體積流量，此時(shí)要考慮以下幾種引起煙氣體體積流量變化的情況：塔內(nèi)操作溫度低于進(jìn)口煙氣溫度，煙氣容積變??；氨液在塔內(nèi)蒸發(fā)水分以及塔下部送入空氣的剩余氮?dú)馐沟脽煔怏w積流量增大。本方案將氨液蒸發(fā)水分V2(m3/s)和氧化風(fēng)機(jī)鼓入空氣氧化后剩余空氣流量V3 (m3/s)均計(jì)算在內(nèi)。假設(shè)噴淋塔截面為圓形，將上述的因素考慮進(jìn)去以后，可以得到實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量Vg，從而選取煙速u，則塔徑計(jì)算公式為：其中：Vg—實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量， m3/s U—煙氣速度， 噴淋塔噴淋層濕法脫硫反應(yīng)是在氣體、液體、固體三相中進(jìn)行的，反應(yīng)條件比較理想，脫硫效率為98 %以上時(shí)，氨硫比(NH3/S)一般略微大于2，而比較理想的氨硫比(NH3/S).，因此本設(shè)計(jì)方案選擇的氨硫比(NH3/S)。由上述得到的二氧化硫的量按1:。NH3H2O為807 kg/h 。8%的氨水密度為970kg/m3，所以8%104kg/h。噴嘴系統(tǒng)管道采用FRP 材質(zhì)鋼管，噴嘴采用反應(yīng)連接碳化硅材料,是一種防腐防銹性能優(yōu)良的陶瓷材料，最典型的應(yīng)用是用來(lái)制造螺旋形噴嘴，本設(shè)計(jì)采用螺旋噴嘴。噴嘴噴管的計(jì)算則每層噴淋塔所用的漿液量為Q1=而單個(gè)噴嘴流量個(gè) 所以噴嘴總個(gè)數(shù)為N=446=184個(gè)單噴管最大流量單噴淋層主噴管數(shù)式中：—為單噴淋管可選最大管徑，； V—噴淋管內(nèi)最大流速，6m/s所以個(gè)噴淋層在塔內(nèi)覆蓋率的確定噴淋層在脫硫塔內(nèi)覆蓋率為： 式中：AEFF—單層噴嘴在脫硫塔內(nèi)的有效覆蓋面積,取20m3A— 脫硫塔面積。則滿足噴淋要求的覆蓋率需求。 保溫層的設(shè)計(jì)設(shè)備的熱損失計(jì)算式中：r1 ，r2—設(shè)備的內(nèi)、外徑（m） t1 ，t2—設(shè)備的內(nèi)、外表面溫度 (度) 1—設(shè)備材料的傳熱系數(shù)（w/()） H—設(shè)備筒體高度(m)可得設(shè)備的熱損失價(jià)值設(shè)備的年正常運(yùn)行小時(shí)數(shù)若為m，每單位熱量的價(jià)值為b元，查資料為120元，則設(shè)備的年熱損失價(jià)值為：W1=Q*m*b=*1013設(shè)備保溫投資的年折舊費(fèi)a、保溫層的體積和投資體積投資式中：S1—保溫材料的價(jià)格(元/m3)。 B—保護(hù)層的表面積和投資表面積F=2**r3*h投資W””=F*S2式中：S2—保護(hù)層的價(jià)格(元/m3)，查資料為12元每平米W”””=K1*W”+K2*W””式中：K1—保溫層的安裝費(fèi)用系數(shù)。根據(jù)保溫層的厚度選取， K2—保護(hù)層的安裝費(fèi)用系數(shù)根據(jù)保護(hù)層材料的不同，K2選取值也不同。W= W”+W””+W”””設(shè)備的保侃層使用年限若為X年則設(shè)備保溫投資的年折舊費(fèi)為為式中：X—保溫層的使用年限，一般選取710年。設(shè)備保溫的年損耗值設(shè)備保溫的年損耗值為設(shè)備的熱損失價(jià)值與設(shè)備保溫投資年折舊費(fèi)之和，即W3=W1+W2求W3最小值時(shí)的r3的值，則為設(shè)備保溫層的最經(jīng)濟(jì)的半徑。其保溫層的厚度由下式算出：d=r3r2可得 d=55535505=48mm d=55535507=46mm所以保溫層應(yīng)該買厚度為50mm的巖棉，保溫層外包一層白鐵皮做保溫層的保護(hù)層。 手孔、人孔的設(shè)計(jì)手孔的設(shè)計(jì)手孔是手和手提燈能伸入得設(shè)備孔口，用于不便進(jìn)入或不必進(jìn)入設(shè)備便能清洗，檢查，維修?？刹捎肏G21514標(biāo)準(zhǔn)和HG21594標(biāo)準(zhǔn)（襯不銹鋼），依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，本設(shè)計(jì)手孔采用165。人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的唯一通道。人孔一般設(shè)在氣液進(jìn)出口處，另外在塔頂、塔釜也需要設(shè)人口。本設(shè)計(jì)在每層噴淋層處設(shè)置一個(gè)人孔，另外在塔釜處單設(shè)一個(gè)人孔，故一共要設(shè)置5個(gè)人孔。在設(shè)置操作平臺(tái)的地方。因?yàn)槿丝组_在立面，故在塔釜內(nèi)部應(yīng)設(shè)把手。把手一般以18～22mm的圓鋼制造。人孔采用HG21514標(biāo)準(zhǔn)，公稱直徑為400600mm。襯不銹鋼人孔，可采用HG21594標(biāo)準(zhǔn)。 吸收塔封頭的選擇跟計(jì)算封頭是壓力容器的重要組成部分，橢圓型封頭由半個(gè)橢球殼和一個(gè)短圓筒（直邊段）組成，因?yàn)榉忸^的橢球部分經(jīng)線曲率變化連續(xù)，所以應(yīng)力分布比較均勻，易成型，是目前中、低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一，而蝶形封頭的邊緣應(yīng)力遠(yuǎn)高于其他部位，受力不均勻，故在此塔體設(shè)計(jì)中塔體上部選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭。由于塔體較高，不用設(shè)計(jì)裙座，直接由水泥面支承，故下部用平板封頭。封頭靠雙面焊接與塔體相連，并需要探傷。標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度跟短軸長(zhǎng)度之比為2：1，形狀系數(shù)K=1；操作壓力為兩個(gè)大氣壓，故計(jì)算壓力Pc=2Pa =橢圓型封頭厚度計(jì)算公式：δ=Pc*Di/（2*[η]^t**Pc）由《過(guò)程裝備機(jī)械基礎(chǔ)》中表121可查，16MnR型鋼板在此溫度下的許用應(yīng)力[η]^t為170MPa。采用雙面焊接，接頭系數(shù)Φ=；封頭直徑Di=將以上數(shù)值帶入厚度計(jì)算公式得：δ=由于GB150規(guī)定，%，厚度附加量：δ+C2= C1= 0 δ+C1+C2=圓整后： δn=12 δe=δnC=9橢圓型封頭的最大允許工作壓力[Pw]= 2*δe *[η]^t*Φ/(+Di)計(jì)算得Pw=故脫硫塔的橢圓型強(qiáng)度足夠，厚度為12mm。第四章 工藝附屬設(shè)備計(jì)算及選型 煙囪的計(jì)算及選型煙囪高度的計(jì)算具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排除后由于具有一定的初始動(dòng)量,且溫度高于周圍氣溫而產(chǎn)生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。這相對(duì)增加了煙囪的幾何高度，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：我國(guó)的《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)》GB/T1320191中對(duì)煙氣抬升高度計(jì)算公式作如下規(guī)定：煙囪的有效高度H=煙囪的幾何高度+抬升高度因此煙囪的有效高度為：式中：H—煙囪的有效高度，m； —煙囪的幾何高度，m； —煙囪抬升高度，m。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]，煙囪幾何高度為=60m煙氣釋放熱計(jì)算根據(jù)GB/34801991計(jì)算公式，煙氣釋放熱 式中：—煙氣熱釋放率，； —大氣壓力，取鄰近氣象站年平均值； —實(shí)際排煙量， —煙囪出口處的煙氣溫度，353； —環(huán)境大氣溫度，；取環(huán)境大氣溫度=293K，大氣壓力= =***60/353=.煙囪直徑的計(jì)算設(shè)煙氣在煙囪內(nèi)的流速為，則煙囪平均截面積為： A=則煙囪的平均直徑d為：=2359mm 取煙囪直徑為DN2400mm，校核流速v得：.煙氣抬升高度計(jì)算當(dāng)，煙氣的抬升高度 式中：—煙囪出口處煙氣排除速度，m/s —煙囪出口直徑 —煙氣熱釋放率，； —煙囪出口處環(huán)境平均風(fēng)速，m/s由石家莊環(huán)保局查數(shù)據(jù)的=3m/s則煙囪有效高度：=60+=煙囪阻力計(jì)算煙囪亦采用鋼管，其阻力可按下式計(jì)算： 式中：——摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱；； ——管內(nèi)煙氣平均流速，； ——煙氣密度，；取煙氣的密度：179。； ——管道長(zhǎng)度，； ——管道直徑，=***(*2)= 管道管徑的計(jì)算及選型（1）管內(nèi)煙氣流速為，則管道直徑為： 式中：——煙氣流量，； ——煙氣流速，； ——修正系數(shù)代入相關(guān)值得： d=2060mm（2）氨水輸送泵的管道直徑的計(jì)算氨水輸送泵的循環(huán)量10083kg/h 氨水密度為970kg/ m3所以氨水輸送泵的循環(huán)量為Q0=。取噴頭流速ui=3m/s 所以取35mm的管道。（3）漿液循環(huán)泵的管道直徑的計(jì)算。所以141mm的管道。（4）管道的選型管道采用碳鋼鋼管，選用型號(hào)為DN40。 增壓風(fēng)機(jī)的計(jì)算及選型增壓風(fēng)機(jī)[6]的工作任務(wù)是將原煙氣引入脫硫系統(tǒng)，以穩(wěn)定的出口壓力通過(guò)管道進(jìn)去輸送。根據(jù)實(shí)際需要，增壓風(fēng)機(jī)的位置選在進(jìn)入噴淋塔之前，一方面可以防止防腐不過(guò)關(guān)的問(wèn)題，一方面可以大大降低初期投資。增壓風(fēng)機(jī)主要作用是克服煙氣阻力。增壓風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)包括流量（風(fēng)量）Q、全壓（風(fēng)壓）P、功率N及效率η。濕法脫硫系統(tǒng)中可按煙風(fēng)道的流量Q和阻力(全壓)兩個(gè)參數(shù)選擇合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)。增壓風(fēng)機(jī)選擇計(jì)算原則：增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為設(shè)備滿負(fù)荷工況下的煙氣量的110％；增壓風(fēng)機(jī)的壓頭應(yīng)為脫硫裝置在設(shè)備滿負(fù)荷工況下阻力的120％（并考慮10℃溫度裕量下）。增壓風(fēng)機(jī)的主要形式：離心式、動(dòng)葉可調(diào)軸流式、靜葉可調(diào)軸流式三種形式。增壓風(fēng)機(jī)選型計(jì)算：⑴流量計(jì)算風(fēng)機(jī)入口處濕煙氣流量為20萬(wàn)m3/h；風(fēng)機(jī)入口處煙氣表壓為大氣壓，風(fēng)機(jī)入口處煙氣溫度為100℃。那么， 即 Qo=增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q== m3/s=347760m3/h（2）全壓計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與氣體的密度成正比。增壓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)壓力是基于所需壓力值，并考慮20％裕量。要注意總壓降△P加上脫硫系統(tǒng)后煙道與煙囪由于煙溫下降而造成的壓力損失，由此即可求出增壓風(fēng)機(jī)的壓頭P。增壓風(fēng)機(jī)的壓頭P為總壓降△P和壓力算損失之和。取管道流速u=3m/s。計(jì)算所需要的全壓，可對(duì)通風(fēng)機(jī)入口截面和塔出口截面做能量衡算（以1 m3氣體為基準(zhǔn)），則有：阻力的計(jì)算雷諾數(shù)Re=du=16600002000 則煙氣在管道內(nèi)呈湍流流動(dòng)相對(duì)摩擦系數(shù)= 圖 41 摩擦系數(shù)與雷諾系數(shù)及相關(guān)粗糙的的關(guān)系e由上圖可知，摩擦系數(shù)λ=進(jìn)口煙道阻力=140Pa 出口煙道阻力=151Pa 煙囪阻力=式中：——摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱； ——管內(nèi)煙氣平均流速，； ——煙氣密度，； ——管道長(zhǎng)度，； ——管道直徑，從噴淋塔入口處至增壓風(fēng)機(jī)煙道、增壓風(fēng)機(jī)出口至吸收塔入口煙道、吸收塔（包括除霧器）、吸收塔出口至出口處煙道的阻力，求出濕法脫硫系統(tǒng)的總壓降△P。=1411Pa即P=(140+151++1411)=(3)電功率式中，Ne—電機(jī)功率，kW； Q—風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量，m3/h； 通風(fēng)機(jī)全壓效率，～； 機(jī)械傳動(dòng)效率，； —電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，=；代入數(shù)據(jù)得：=()=則需使用型號(hào)為Y4731Ⅱ（流量440874m3/h，全壓：4000pa，軸功率：585KW，效率：82%）的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一備一用。 氧化風(fēng)機(jī)的計(jì)算及選型氧化風(fēng)機(jī)的作用是為吸收塔漿池中的漿液提供充足的空氣。鼓風(fēng)機(jī)[7]主要有3類：離心鼓風(fēng)機(jī)、軸流鼓風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)的選用方法與離心通風(fēng)機(jī)相同。亞硫酸銨與氧氣摩爾比1:2。則所需氧氣量V1=590 103/則所需空氣量V2=413/=2065m3/h選用2臺(tái)APF3OO的羅茨風(fēng)機(jī)，參數(shù)如下表，一臺(tái)備用。 氨水輸送泵的計(jì)算及選型本裝置中，用含量8﹪的氨水， m179。/h。根據(jù)裝置的需要，氨水輸送泵距離噴淋塔的水平距離為3m。那么可求出泵所需揚(yáng)程為其水平距離與最高噴淋層的垂直距離及所有局部阻力之和?？紤]富余情況，泵的揚(yáng)程要超過(guò)最少需要揚(yáng)程的20﹪。取氨水在管道的流速為u=3m/s.（1）阻力計(jì)算阻力∑Hf=直管阻力+彎管阻力= 式中：——摩擦阻力系數(shù)； u——管內(nèi)氨水平均流速，； ——局部阻力系數(shù)； ——管道長(zhǎng)度，； ——管道直徑，m.（2）揚(yáng)程泵的揚(yáng)程則H=41m那么，由泵的參數(shù)表可以得出選用的泵為DF40G4。 漿液循環(huán)泵的計(jì)算及選型漿液循環(huán)泵（吸收塔再循環(huán)泵）用于吸收塔內(nèi)氨水的再循環(huán)。漿液循環(huán)量為1691m179。/h，又因?yàn)樾枰呐_(tái)循環(huán)泵，179。/h。（1）阻力計(jì)算阻力∑Hf=直管阻力+彎管阻力= 式中：——摩擦阻力系數(shù)； u——管內(nèi)氨水平均流速，； ——局部阻力系數(shù)； ——管道長(zhǎng)度，； ——管道直徑，m.（2）揚(yáng)程泵的揚(yáng)程則H=那么，由泵的參數(shù)表可以得出選用的泵為DF40G4。 側(cè)進(jìn)式攪拌器工業(yè)攪拌器是非標(biāo)設(shè)備，它的選型是要根據(jù)物料特性，工藝要求，罐體尺寸，然后確定攪拌的電機(jī)功率、輸出轉(zhuǎn)速、槳葉形式、材質(zhì)等。本塔需攪拌功率在350Kw/h以上，而側(cè)進(jìn)式攪拌器廣泛用于脫硫、除硝以及各