【正文】 沫器以及絲網(wǎng)除沫器。此外，還有鏈條型除沫器、多孔材料除沫器及玻璃纖維除沫器等。在分離要求不嚴(yán)格的操作場(chǎng)合，還將干填料層作除沫器用。折板除沫器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是耗用金屬多，造價(jià)高。折板除沫器中常用的是角鋼除沫器，如圖31所示[22]。捕沫板由50mm50mm3mm的角鋼組成。這種除沫器可去除5105m的液滴，增加折流次數(shù)，能保證足夠高的分離效率。除沫器的壓力降一般為50～100Pa。圖31 折板除沫器 噴淋裝置目前常用的噴淋裝置主要是多孔型和溢流型兩類(lèi)，以及沖擊式分布器。多孔型分布裝置包括多孔直管式噴淋器，多管式噴淋器以及排管式噴淋器。對(duì)于噴淋點(diǎn)數(shù)不多的小塔，可采用多管式噴淋器。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分布效果好[22]。如圖32所示。圖32 多管式噴淋器 填料支撐裝置填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，由于填料支承裝置本身對(duì)塔內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生影響，設(shè)計(jì)時(shí)也需要考慮。常用的填料支承裝置有柵格形、駝峰形等。規(guī)整填料的支撐板，推薦采用整塊式格柵板。格柵板結(jié)構(gòu)尺寸：柵板條間距t=30mm；格板條間距t1=50mm。 進(jìn)出料接管，設(shè)計(jì)選擇用于小塔的進(jìn)氣管；，設(shè)計(jì)采用設(shè)置在塔頂封頭上的出氣管。 加熱系統(tǒng)解析塔的操作溫度為120℃，因此需要設(shè)計(jì)一套加熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)溫度設(shè)定在150℃。綜合考慮各種加熱方式和運(yùn)行條件，選擇電加熱的方式。 加熱功率的確定解吸塔總體積為： （39）取體積為15L。由于系統(tǒng)中物料處于流動(dòng)狀態(tài)，所以取塔內(nèi)的物料量為10kg，則所需能量為： （310）式中：W ——熱量，kJ；Q——液體質(zhì)量，kg；Cp ——比熱容，J/kg℃，℃；Δt——溫度的變化，℃。為提高處理效率，取加熱時(shí)間為5min，則所需電加熱的功率為： （311）由于冬天系統(tǒng)內(nèi)物料溫度較低，所以取電加熱功率為20kW。 加熱原件的選用1. 爐膛芯的選擇常用的爐膛芯有金屬類(lèi)和陶瓷類(lèi)的，其中金屬類(lèi)的爐膛芯主要材料有Cu，F(xiàn)e或含Cu的合金等，其具有傳熱速度快等特點(diǎn)，但在加工過(guò)程中對(duì)爐膛心的絕緣性能要求特別高；同時(shí)金屬在高溫易熔化，如果控制溫度的溫控儀或測(cè)量溫度的熱電偶出現(xiàn)故障，導(dǎo)致溫控實(shí)效，出現(xiàn)金屬爐膛芯融化的危險(xiǎn)狀況。而陶瓷類(lèi)爐膛芯是這幾年最常用的一種材料，具有價(jià)格低，絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)塔釜的直徑為130mm，選取宜興市隆煉耐火材料有限公司內(nèi)徑為150mm，長(zhǎng)度為300mm的碳化硅爐管，如圖33所示。物性理化指標(biāo)見(jiàn)表33。該材質(zhì)的爐管具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、硬度高、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)大、冷熱急變性能高以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。廣泛用于各種熱處理電爐、冶金燒結(jié)爐以及中頻爐鍛造、有色金屬冶煉、化工等行業(yè)。圖33 陶瓷管芯圖表33 碳化硅爐管的理化指標(biāo)指 標(biāo)碳化硅爐管SIC（%）8085體積密度g/cm3顯氣孔率≤%20熱膨脹系數(shù)1/℃106導(dǎo)熱系數(shù)（w/）常溫耐壓強(qiáng)度（MPa） ≥430常溫抗折強(qiáng)度（MPa） ≥450高溫耐壓強(qiáng)度（MPa） ≥480最高使用溫度（℃） ≥1450荷重軟化溫度（℃）（，%）≥1400用途廣泛用于各種熱處理電爐、冶金燒結(jié)爐以及中頻爐鍛造、有色金屬冶煉、化工等行業(yè)。2. 電熱材料的選擇電熱合金主要用于制造各種電阻加熱設(shè)備的加熱元件，作為電阻體加入電路中，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、使加熱設(shè)備溫度升高[24]。電熱合金具有較高的電阻率和穩(wěn)定性，電阻溫度較低，通過(guò)電流能產(chǎn)生較高的熱量和穩(wěn)定的功率；抗高溫氧化性能強(qiáng)，耐腐蝕性好，有足夠的高溫溫度。在不同的工作條件下，由足夠的適用壽命。有良好的加工性能，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型結(jié)構(gòu)成型的需要。電熱元件由金屬和非金屬材料制作，是電阻加熱設(shè)備最重要的部件之一。在設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中要充分重視和正確選用加熱元件材料，合理設(shè)計(jì)元件的尺寸和結(jié)構(gòu)，選取合理的布置方案，采用正確的焊接方法等，對(duì)電阻加熱設(shè)備的正常運(yùn)行都有直接的影響。其中加熱元件的選擇具有重要的意義。常見(jiàn)的金屬材料加熱元件包括高熔點(diǎn)的單金屬，如Pt，Mo，W等，還包括多組分的合金，如FeCrAl，CrNi和NiFe等。非金屬加熱元件材料包括硅碳棒SiC，石墨C和硅鉬棒MoSi2等。NiCr（Fe）型電熱合金以鎳或鐵為基體，一般含Cr15～31％，含Ni29～80％，呈奧氏體組織。例如Cr20NiCr20Ni80、Cr30Ni70等，最高使用溫度依次可達(dá) 950、1100、1200℃。合金中如加入微量Ca、Ce、Zr、Ti和Si等元素可改善性能。這類(lèi)合金的特點(diǎn)是以氧化鉻（Cr2O3）構(gòu)成表面保護(hù)膜，耐蝕性強(qiáng)，高溫強(qiáng)度高，成型加工和焊接性能好。缺點(diǎn)是價(jià)格高，并且不宜在含硫氣氛中使用。FeCrAl型電熱合金以鐵為基體，含Cr12～30％，Al4～8％，Cr與Al的適當(dāng)配比以及添加微量的 La、Ce、Y等元素，可獲得高性能的電熱合金。例如Cr17AlCr25AlCr28Al8Ti等，最高使用溫度依次可達(dá)1050、1200、1300℃。這類(lèi)合金為鐵素體組織，在450℃和700℃左右分別有脆化區(qū),在高溫下長(zhǎng)期使用，晶粒容易粗化，因而高溫抗蠕變性能和室溫韌性較低，但電阻率高，抗氧化性良好，且價(jià)格便宜，因而應(yīng)用廣泛。根據(jù)各電熱合金和電熱元件的品種和性能，設(shè)計(jì)中選擇FeCrAl合金作為加熱元件。本設(shè)計(jì)選取江蘇丹陽(yáng)華康電熱合金材料有限公司生產(chǎn)的光亮絲0Cr25Al5作為加熱元件，如圖34所示，。圖34光亮絲0Cr25Al53. 保溫材料的選擇常用的保溫材料包括：陶瓷棉、石英棉、泡沫石棉、聚氨酯、石棉橡膠和酚醛泡沫等，由于設(shè)計(jì)中所需溫度僅為150℃，因此選用最常用的陶瓷棉。陶瓷棉又稱(chēng)硅酸鋁棉，是硅酸鋁棉中的一種。廣泛應(yīng)用于船舶、工廠、建材、石油、化工等等。系采用優(yōu)質(zhì)焦寶石原材料精選加工，在沖天爐活其他池窯中經(jīng)過(guò)高溫熔化，噴制成纖，壓制成型而成。安全使用溫度大于1000℃高溫；具有質(zhì)輕、防火、導(dǎo)數(shù)系數(shù)低、吸引系數(shù)高、抗化學(xué)腐蝕等等性能。設(shè)計(jì)中選用廊坊富爾達(dá)化工建材有限公司生產(chǎn)的陶瓷棉，如圖35所示，性能參數(shù)如表34所示。圖35 陶瓷棉 表34 陶瓷棉的性能參數(shù)材質(zhì)石頭表觀密度（kg/m3）300導(dǎo)熱系數(shù)（W/（mK））最高使用溫度（℃）10004. 絕緣材料的選擇絕緣材料在管式電阻爐中主要用于使帶電的電阻絲和陶瓷爐膛芯相互隔離，起著機(jī)械支撐和固定的作用。采用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，合理使用絕緣材料的新技術(shù)，對(duì)提高電器設(shè)備的性能成本比和改善電器設(shè)備的功率重量比都具有顯著的作用。云母及其制品在電機(jī)、電子設(shè)備和家用電器中常作為高溫絕緣材料，具有優(yōu)良的電氣、機(jī)械性能，且耐高溫、耐化學(xué)、耐電弧和耐電暈性好等特點(diǎn)。天然云母由于價(jià)格比較高，而合成云母是天然云母的模擬物，其柔韌性好，純凈度高，耐熱性、抗沖擊性和介電性能優(yōu)于天然云母，且價(jià)格便宜，因此設(shè)計(jì)中選用武漢長(zhǎng)豐云母絕緣材料有限公司生產(chǎn)的54381環(huán)氧玻璃粉合成云母帶作為絕緣材料，如圖36所示，包覆在陶瓷爐膛芯和電阻絲之間。54381環(huán)氧玻璃粉云母帶（符合JB/）是以桐馬酸酐環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑粘合粉云母紙，雙面以電工無(wú)堿玻璃布補(bǔ)強(qiáng)，浸以桐馬環(huán)氧膠粘劑，經(jīng)復(fù)合、烘干加工收卷分切而成盤(pán)狀。該云母帶在常態(tài)下具有良好的柔軟性。固化前柔軟性好，便于包扎、固化成型后介損低，機(jī)械性能良好。擊穿強(qiáng)度高，綜合性能優(yōu)異包繞線圈成型固化后，具有特別優(yōu)異的介電性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度。適用于工作溫度130℃的大、中型高壓電機(jī)、發(fā)電機(jī)包繞線圈及其它各種電機(jī)、電器的絕緣。模壓制造工藝或整體浸漬制造工藝，以及用在中頻爐上面。圖36 54381環(huán)氧玻璃粉合成云母帶5. 熱電偶的選擇熱電偶廣泛用于測(cè)量和控制溫度，工作溫度可從270℃的低溫直至2800℃的超高溫，其優(yōu)點(diǎn)是精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用方便。熱電偶是由兩種成分不同，具有一定熱電性能的材料，將其一端焊接在一起，所組成的一種裝置。其焊接端為工作端或熱端，另一端為自由端或冷卻端。將熱端置于要測(cè)量的部位，當(dāng)兩端溫度不同時(shí)，在回路中將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，用指示儀表顯示出來(lái)，達(dá)到測(cè)溫目的。對(duì)本設(shè)計(jì)由于對(duì)低溫沒(méi)有特殊的要求，因此選擇最常用的K型鎳鉻熱電偶，正極材料為鎳鉻——，負(fù)極材料為鎳硅——。整個(gè)加熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)采用PLC控制。 塔高 塔底部空間高度塔底液相停留時(shí)間按6min考慮，底部直徑取130mm，則塔釜液所占空間高度為： （312）取h=。 塔總高度的計(jì)算；填料層高度為1m；。則整個(gè)塔高為：H=1++= 塔體材料 選擇材料筒體材料選用16MnR，性能參數(shù)見(jiàn)表35。表35 所選塔體材料規(guī)格參數(shù)[23]鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)厚度（mm）σt（MPa）σs（MPa）20oC下的許用應(yīng)力16MnRGB 6654熱軋，正火6～16510345170 按計(jì)算壓力計(jì)算筒體的壁厚 （313）式中：pc——壓力，MPa； Di——塔體內(nèi)徑，mm； ——為設(shè)計(jì)溫度t下筒體材料的許用應(yīng)力，MPa； ——為焊接接頭系數(shù)； C——為壁厚附加量，mm。取鋼板厚度為6mm，在鋼板厚度范圍內(nèi)，符合要求。第四章 輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)選型 風(fēng)機(jī)的選型 計(jì)算風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)量煙氣含量中，%，則需氧量為： （41）O2占空氣的百分比為21%，假設(shè)氧氣利用率為20%，則需要理論空氣量為： （42）空氣密度ρ=，則風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)量為： （43） 選擇風(fēng)機(jī)。本設(shè)計(jì)中選用浙江森森實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的旋渦式充氣增氧機(jī)。主要參數(shù)如表41。表41所選風(fēng)機(jī)規(guī)格參數(shù)產(chǎn)品編號(hào)功率（W）最大風(fēng)壓（kPa）最大風(fēng)量（m3/h）重量（Kg）外形尺寸（mm）HG0909012176206215風(fēng)機(jī)產(chǎn)品如圖41所示。圖41 HG090型旋渦式充氣增氧機(jī) 泵的選擇本設(shè)計(jì)中選用杭州南方特種泵業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的輕型不銹鋼臥式單級(jí)離心泵，如圖42所示。圖42不銹鋼臥式單級(jí)離心泵SO20/。表42 SO20/型號(hào)流量/（m3/h）揚(yáng)程/m轉(zhuǎn)速/（r/min）電機(jī)功率/kwSO20/202900 儀器儀表的選擇 流量計(jì)LWGQ型氣體渦輪流量傳感器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)傳感器）是一種高精度的氣體流量傳感器。它與相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器結(jié)合可實(shí)現(xiàn)流量信號(hào)的傳輸、流量和總量的顯示。這種傳感器廣泛用于煤氣、天然氣、空氣等的測(cè)量系統(tǒng)，如圖43所示。圖43 LWGQ型氣體渦輪流量計(jì)這種傳感器的特點(diǎn)是：（1）壓降小；（2）測(cè)量精度高，可達(dá)177。1％；（3）特殊校準(zhǔn)可達(dá)177。％；（4）。主要技術(shù)指標(biāo)：（1）流體溫度：20～60℃；（2）環(huán)境溫度：25～55℃；（3）相對(duì)濕度：≤80％。選用LWGQ40型氣體渦輪流量計(jì)，主要參數(shù)如表43。表43 LWGQ40型氣體渦輪流量計(jì)的主要參數(shù)型號(hào)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)流量范圍/（m3/h）公稱(chēng)壓力PN/（MPa）基本誤差1%%%LWGQ40～84～160～200 LWGY型液體渦輪流量傳感器適用于測(cè)量低粘度液體的瞬時(shí)流量和累積流量，廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計(jì)量控制系統(tǒng)。它有多種顯示或輸出方式以及防爆類(lèi)型可供選擇。如圖44所示。圖44 LWGY型液體渦輪流量計(jì)液體渦輪流量計(jì)的主要特點(diǎn)：（1）高精度：%，%，1%精度可選；（2）耐磨：硬質(zhì)合金軸和軸承，適用于有沙粒等雜質(zhì)的介質(zhì)；（3）耐腐蝕：適用于海水，氨水，醋酸等有腐蝕性的介質(zhì)；（4）雙向：有雙向渦輪流量計(jì)可供選擇，適用于油庫(kù)進(jìn)出計(jì)量；（5）多種輸出：脈沖，420mADC，現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)顯示。主要技術(shù)指標(biāo)：（1）介質(zhì)溫度：0～120℃；（2）環(huán)境溫度：40～55℃。選用公稱(chēng)通徑為25mm的液體渦輪流量計(jì)，主要參數(shù)如表44。表44 DN25A液體渦輪流量計(jì)的主要參數(shù)公稱(chēng)通徑DN/mm流量范圍/（m3/h）公稱(chēng)壓力PN/（MPa）%%基本誤差1%下限上限下限上限下限上限25A1010110 溫度計(jì)金屬防護(hù)套溫度計(jì)俗稱(chēng)為“金屬套溫度計(jì)”，是由玻璃內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)外按裝一個(gè)金屬防護(hù)套,它可直接按裝在鍋爐或機(jī)械設(shè)備上，起安全抗壓保護(hù)作用，應(yīng)用也很廣泛。XH004型金屬套玻璃溫度計(jì)如圖45所示。圖45 XH004型金屬套玻璃溫度計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：溫度計(jì)價(jià)格低廉，測(cè)溫準(zhǔn)確，讀數(shù)清晰，使用廣泛；金屬保護(hù)套式溫度計(jì)分為：直型或角型溫度計(jì)；紅色有機(jī)液體或水銀溫度計(jì)上體標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：150mm或220mm。溫度計(jì)探頭標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：60mm、80mm、100mm、1000mm、1500mm、2000mm。 壓力表不銹鋼材質(zhì)壓力表廣泛應(yīng)用于石油、化工、化纖、冶金、電站等工業(yè)部門(mén)對(duì)耐蝕、抗震要求較高的工藝流程中測(cè)量各種流體介質(zhì)的壓力表。本儀表的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工藝精致，具有較高的測(cè)量精確度和持久的穩(wěn)定性，因此不僅可提供出口，尤為國(guó)內(nèi)用戶(hù)對(duì)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)裝備中的同類(lèi)儀表實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的