【文章內(nèi)容簡介】 部分（簡稱下部分） S’==根據(jù)取腐蝕裕量C2=，查資料可得C1=則C1+ C2=+1=+C=+=’=，〈噴淋塔計算壁厚的液壓試驗校核上部分：=（Di+Se）/2Se (設(shè)計實驗溫度為200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)計的材料選擇，壁厚計算數(shù)值和實驗強度均符合實際操作要求。 噴淋塔的塔徑根據(jù)鍋爐排放的煙氣，計算運行工況下的塔內(nèi)煙氣體積流量，此時要考慮以下幾種引起煙氣體體積流量變化的情況：塔內(nèi)操作溫度低于進口煙氣溫度，煙氣容積變小；氨液在塔內(nèi)蒸發(fā)水分以及塔下部送入空氣的剩余氮氣使得煙氣體積流量增大。本方案將氨液蒸發(fā)水分V2(m3/s)和氧化風(fēng)機鼓入空氣氧化后剩余空氣流量V3 (m3/s)均計算在內(nèi)。假設(shè)噴淋塔截面為圓形，將上述的因素考慮進去以后，可以得到實際運行狀態(tài)下煙氣體積流量Vg，從而選取煙速u，則塔徑計算公式為：其中：Vg—實際運行狀態(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、固體三相中進行的，反應(yīng)條件比較理想，脫硫效率為98 %以上時，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)用是用來制造螺旋形噴嘴，本設(shè)計采用螺旋噴嘴。噴嘴噴管的計算則每層噴淋塔所用的漿液量為Q1=而單個噴嘴流量個 所以噴嘴總個數(shù)為N=446=184個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)計設(shè)備的熱損失計算式中：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)備的熱損失價值設(shè)備的年正常運行小時數(shù)若為m，每單位熱量的價值為b元，查資料為120元，則設(shè)備的年熱損失價值為：W1=Q*m*b=*1013設(shè)備保溫投資的年折舊費a、保溫層的體積和投資體積投資式中：S1—保溫材料的價格(元/m3)。 B—保護層的表面積和投資表面積F=2**r3*h投資W””=F*S2式中：S2—保護層的價格(元/m3)，查資料為12元每平米W”””=K1*W”+K2*W””式中：K1—保溫層的安裝費用系數(shù)。根據(jù)保溫層的厚度選取， K2—保護層的安裝費用系數(shù)根據(jù)保護層材料的不同，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)備的熱損失價值與設(shè)備保溫投資年折舊費之和，即W3=W1+W2求W3最小值時的r3的值，則為設(shè)備保溫層的最經(jīng)濟的半徑。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層。 手孔、人孔的設(shè)計手孔的設(shè)計手孔是手和手提燈能伸入得設(shè)備孔口，用于不便進入或不必進入設(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)計手冊，本設(shè)計手孔采用165。人孔是安裝或檢修人員進出塔的唯一通道。人孔一般設(shè)在氣液進出口處，另外在塔頂、塔釜也需要設(shè)人口。本設(shè)計在每層噴淋層處設(shè)置一個人孔，另外在塔釜處單設(shè)一個人孔，故一共要設(shè)置5個人孔。在設(shè)置操作平臺的地方。因為人孔開在立面，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算封頭是壓力容器的重要組成部分，橢圓型封頭由半個橢球殼和一個短圓筒（直邊段）組成，因為封頭的橢球部分經(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)力遠高于其他部位，受力不均勻，故在此塔體設(shè)計中塔體上部選擇標(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)橢圓型封頭的長軸長度跟短軸長度之比為2：1，形狀系數(shù)K=1；操作壓力為兩個大氣壓，故計算壓力Pc=2Pa =橢圓型封頭厚度計算公式：δ=Pc*Di/（2*[η]^t**Pc）由《過程裝備機械基礎(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)計算得Pw=故脫硫塔的橢圓型強度足夠，厚度為12mm。第四章 工藝附屬設(shè)備計算及選型 煙囪的計算及選型煙囪高度的計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。這相對增加了煙囪的幾何高度，中國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：我國的《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)》GB/T1320191中對煙氣抬升高度計算公式作如下規(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。參照國家標(biāo)準(zhǔn)[5]，煙囪幾何高度為=60m煙氣釋放熱計算根據(jù)GB/34801991計算公式，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+=煙囪阻力計算煙囪亦采用鋼管，其阻力可按下式計算： 式中：——摩擦阻力系數(shù)，無量綱；； ——管內(nèi)煙氣平均流速，； ——煙氣密度，；取煙氣的密度：179。； ——管道長度，； ——管道直徑，=***(*2)= 管道管徑的計算及選型（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，選用型號為DN40。 增壓風(fēng)機的計算及選型增壓風(fēng)機[6]的工作任務(wù)是將原煙氣引入脫硫系統(tǒng)，以穩(wěn)定的出口壓力通過管道進去輸送。根據(jù)實際需要，增壓風(fēng)機的位置選在進入噴淋塔之前，一方面可以防止防腐不過關(guān)的問題，一方面可以大大降低初期投資。增壓風(fēng)機主要作用是克服煙氣阻力。增壓風(fēng)機的主要參數(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)兩個參數(shù)選擇合適的風(fēng)機型號。增壓風(fēng)機選擇計算原則：增壓風(fēng)機的風(fēng)量應(yīng)為設(shè)備滿負荷工況下的煙氣量的110％；增壓風(fēng)機的壓頭應(yīng)為脫硫裝置在設(shè)備滿負荷工況下阻力的120％（并考慮10℃溫度裕量下）。增壓風(fēng)機的主要形式：離心式、動葉可調(diào)軸流式、靜葉可調(diào)軸流式三種形式。增壓風(fēng)機選型計算：⑴流量計算風(fēng)機入口處濕煙氣流量為20萬m3/h；風(fēng)機入口處煙氣表壓為大氣壓，風(fēng)機入口處煙氣溫度為100℃。那么， 即 Qo=增壓風(fēng)機的風(fēng)量 Q== m3/s=347760m3/h（2）全壓計算通風(fēng)機的風(fēng)壓與氣體的密度成正比。增壓風(fēng)機的設(shè)計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)機的壓頭P。增壓風(fēng)機的壓頭P為總壓降△P和壓力算損失之和。取管道流速u=3m/s。計算所需要的全壓，可對通風(fēng)機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：阻力的計算雷諾數(shù)Re=du=16600002000 則煙氣在管道內(nèi)呈湍流流動相對摩擦系數(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)，無量綱； ——管內(nèi)煙氣平均流速，； ——煙氣密度，； ——管道長度，； ——管道直徑，從噴淋塔入口處至增壓風(fēng)機煙道、增壓風(fēng)機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—電機功率，kW； Q—風(fēng)機的總風(fēng)量，m3/h； 通風(fēng)機全壓效率，～； 機械傳動效率，； —電動機備用系數(shù)，對引風(fēng)機，=；代入數(shù)據(jù)得：=()=則需使用型號為Y4731Ⅱ（流量440874m3/h，全壓：4000pa，軸功率：585KW，效率：82%）的兩臺風(fēng)機，一備一用。 氧化風(fēng)機的計算及選型氧化風(fēng)機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[7]主要有3類：離心鼓風(fēng)機、軸流鼓風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機。鼓風(fēng)機的選用方法與離心通風(fēng)機相同。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APF3OO的羅茨風(fēng)機，參數(shù)如下表，一臺備用。 氨水輸送泵的計算及選型本裝置中，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，泵的揚程要超過最少需要揚程的20﹪。取氨水在管道的流速為u=3m/s.（1）阻力計算阻力∑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)； ——管道長度，； ——管道直徑，m.（2）揚程泵的揚程則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，又因為需要四臺循環(huán)泵，179。/h。（1）阻力計算阻力∑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)； ——管道長度，； ——管道直徑，m.（2）揚程泵的揚程則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，