【正文】 % ▲流量范圍： ≥ 1:15 ▲公稱壓力： 、10（MPa） ▲被測介質： 水、空氣、天然氣、飽合蒸氣、過熱蒸氣、其它混合介質 ▲被測介質溫度：10℃~+450℃ ▲供電電源： 24VDC ▲顯示： LCD同屏顯示瞬時流量、累積流量、流體壓力、流體溫度及差壓值 ▲輸出信號： 420mA DC或RS485通訊 ▲防爆性能： 本安型ibIICT5：天然氣集輸工程 ：曾自強 張玉芳 主編 石油工業(yè)出版社 塔設備*化工設備設計全書 ：路秀林 王者相 主編 化學工業(yè)出版社換熱器*化工設備設計全書 ：秦叔經(jīng) 葉文邦 等編 化學工業(yè)出版社化學工程師手冊 ：化學工程師手冊編編輯委員會 編 機械工業(yè)出版社58。%、177。它在石油、化工、礦冶、鋼鐵、電力、水利、造紙、制藥、食品和化纖等許多行業(yè)中被廣泛使用。標準孔板有可靠的實驗數(shù)據(jù)和完善的國際、國家標準。結構簡單，無可動部件、長期使用穩(wěn)定可靠，豐富的設計制造和應用經(jīng)驗。目前我國計量主管部門批準了超聲波流量計作為流量計量器具，為使用氣體超聲波流量計提供了依據(jù)。管路材料為20鋼 公式 =中 n=2 , p= MPa , =725 如上表20＃鋼150oC時的許用應力為131，本設計溫度低于150 oC即σ＝133 ＝1 , C =1 =＝=5mm 根據(jù)API5L 標準鋼管規(guī)格 選取故選取管道為： ：流量計由于計量是用于結算，所以必須準確、可靠和安全的計量，應考慮以下因素：最大和最小流量、操作壓力、流量分布、未來流量的增加、操作和維護、公司政策。常用管材許用應力鋼 號壁 厚（mm）不同溫度下需用應力值 （MPa）≤20oC100oC150oC10≤1011311310920133133131Ocr18Ni9Ti1401401401cr18Ni9Ti140140140注：，管路材料推薦采用20鋼。當管子被彎曲時，管壁應適當增加厚度，可取 =式中，為管道外徑；為管道彎曲半徑。 ，可采用碳鋼、合金鋼焊接鋼管；中壓管道，通常采用碳鋼、合金鋼無縫鋼管。：本設計取經(jīng)濟流速為8m/s（5~10m/s）帶入上述公式管道內徑 ===。地上管線的安裝高度應符合下列要求；管架敷設的管線，當架空管帶下面安裝有泵、換熱器或其他設備時，管底距地面的高度應滿足設備安裝和檢修時的起吊要求；管墩敷設的管線，～。按GBJ235－82規(guī)定對于不同壁厚的管子，由于有內壁錯邊量的要求，即Ⅰ、Ⅱ級焊縫內壁錯邊量不應超過壁厚的10℅且不大于1mm；Ⅲ、Ⅳ級焊縫不應超過壁厚的20℅且不大于2mm。管道施工中最主要的接頭的形式是對接接頭，其次是丁字接頭、角接接頭。確定管壁的厚度，設計者需要知道最大操作壓力和最小屈服強度規(guī)定限。選擇管線設計應考慮以下影響因素：最大操作壓力流量、現(xiàn)場位置、政府法規(guī)、環(huán)境影響、公司政策。本設計換熱器設計與計算如下：1．傳熱量Q： =（50*/86400**）**（4020）為天然氣在定壓下的質量比熱在查表得出校正值：=所以得出：==+=根據(jù)以上求出Q=240kw考慮到熱負荷損失Q總=*240=264kw2貧甘醇出口溫度： =264/（*）+（50+273）==1343選型，和確定流體通如空間：由于天然氣比較清潔，無須經(jīng)常清洗，古選用殼管浮頭式換熱器 因給熱系數(shù)計算公式要求，故用流體的算術平均溫度。校核有效平均溫差。由系列標準選取換熱器的基本參數(shù)校核傳熱系數(shù)，包括管程，殼程給熱系數(shù)的計算。一般按逆流計算，待后在較核。決定流體通入的的空間計算流體的定性溫度，可以確定流體的物性數(shù)據(jù)。標準系列換熱器的一般設計步驟了解換熱器的物理化學性質和腐蝕性能。根據(jù)以上可得出=（3600**）=降液管底隙高度h0應低于出口堰高度hw，才能保證降液管底端有良好的液封，一般應低6mm，即：h0= =降液管底隙高度一般不宜小于20～25mm，否則易于堵塞，或因安裝偏差而使液流不暢，造成液泛。確定h0的原則是：保證液體夾帶的懸浮固體在通過底隙時不致沉降下來而堵塞通道；同時又要有良好的液封，防止氣體通過降液管造成短路。為此，在確定降液管尺寸后，應按下式驗算降液管內液體的停留時間θ，即：即：若不能滿足式中要求，應調整降液管尺寸或板間距，直至滿足要求為止。液體在降液管內應有足夠的停留時間，使溢流中的泡沫有足夠的時間在降液管中得到分離。弓形降液管及底隙高度:弓形降液管的設計參數(shù)有降液管的寬度Wd及截面積Af。=前已述及，板上清液層高度變化可在50～100mm范圍內選取。　　液流收縮系數(shù)E，可由液流收縮系數(shù)計算圖查取。一般設計時不宜大于60～70mm，超過此值時可改用雙溢流形式。堰上液層高度對塔板的操作性能有很大的影響。設計時，一般應保持塔板上清液層高度在50～100mm。對于常用的弓形降液管：單溢流 lw= （～）D雙溢流 lw= （～）D其中，D為塔徑，m。溢流堰的形式有平直形和齒形兩種。將降液管的上端高出塔板板面，即形成溢流堰。　　今以弓形降液管為例，介紹溢流裝置的設計方法。圓形降液管的流通截面小，沒有足夠的空間分離液體中的氣泡，氣相夾帶（氣泡被液體帶到下層塔板的現(xiàn)象）較嚴重，塔板效率較低，此外，溢流周邊利用也不充分，影響塔的生產(chǎn)能力，通常僅在小塔中采用。下表列出溢流類型與液體負荷及塔徑的關系，可供設計時參考。 綜上分析，液體在塔板上流徑愈長，氣液接觸時間越長，有利于提高傳質效率；但液面落差也隨之增大，造成氣體分布不均，導致漏液現(xiàn)象使塔板效率下降。這種溢流方式可在不縮短液體流經(jīng)的情況下減小液面落差。此種溢流方式的優(yōu)點是液體流動路徑短，可降低液面落差，但塔板結構復雜，板面利用率低，一般適用于塔直徑大于2m 的場合。　　雙溢流又稱半徑流。　　單溢流又稱直徑流。其結構是將弓形降液管用擋板隔開兩半，一半作受液盤，另一半作降液管，降液和受液裝置安裝在同一側。常用的塔板溢流類型有：U形流、單溢流、雙溢流和階梯式雙溢流，見下圖。圓形降液管一般只用于小直徑塔，對于直徑較大的塔，常用弓形降液管。 1)降液管的布置與溢流方式降液管是塔板間流體的通道，也是溢流液中所夾帶氣體得以分離的場所。為防止液體經(jīng)無效邊緣區(qū)流過而產(chǎn)生短路現(xiàn)象，可在塔板上沿塔壁設置擋板。）(4) 無效邊緣區(qū) 無效邊緣區(qū)為靠近塔壁的一圈邊緣區(qū)域，這個區(qū)域供支持塔板的邊梁之用。此區(qū)域不開氣孔，其作用有兩方面：一是在液體進入降液管之前，有一段不鼓泡的安定地帶，以免液體大量夾帶氣泡進入降液管；另一是在液體入口處，由于板上液面落差，液面較厚，有一段不開孔的安全地帶，可減少漏液量。一般降液管及受液盤所占面積相等，前已述及，降液管的寬度Wd和截面積Af可利用堰長lw與塔徑D之比lw /D由弓性降液管的參數(shù)圖求查得。當塔板為單流型時，有效傳質區(qū)面積Aa可由下式計算，參見圖（a）。（1） 鼓泡區(qū)　　鼓泡區(qū)為圖中虛線以內的區(qū)域，是板面上開孔區(qū)域。HB=1300mm根據(jù)以上數(shù)據(jù)：H = HD + (N2S) HT + S HT＇+ HF + HB=1200+（821）*500+800*1+1500+1300=7300mm所以塔板高度為7300毫米。對于塔底產(chǎn)量大的塔，塔底容量也可取小些，有時僅取3～5分鐘的儲量。HF=1500mm 　　塔底空間高度HB具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有10～15分鐘的儲量，以保證塔底料液不致排完。HT’=800mm　　進料段空間高度HF取決于進料口的結構型式和物料狀態(tài)，一般HF要比HT大，有時要大一倍。人孔數(shù)目S是根據(jù)物料清潔程度和塔板安裝方便而確定。HT=500mm＇　　人孔直徑一般為450～550mm。若由此算得的塔徑與初選的板間距不協(xié)調，應立即對板間距進行調整。板間距的數(shù)值應按照規(guī)定選取整數(shù)，下表所列經(jīng)驗數(shù)據(jù)可作為設計初步的參考值。板間距大，可允許氣流速度較高，塔徑可小些；反之，所需的塔徑就要增大?！?，塔徑大時可適當增大?；剞D通道和環(huán)境的局部阻力，m液柱——氣體通過動液縫的液層阻力，m液柱——的計算： （m 液注）=*（）*（（107**）=塔板的開孔率：以塔截面積為基準的塔板開孔率 （337）=（）***207/（**）=塔高：　塔體總有效高度（不包括裙座）由下式計算：H = HD + (N2S) HT + S HT＇+ HF + HB 式中, HD——塔頂空間高度，m；HT——塔板間距，m；HT＇——開有人孔的塔板間距，m；HF——進料段空間高度，m；HB——塔底空間高度，m；N——實際塔板數(shù)；S——人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間的人孔）。根據(jù)以上推倒計算，可求出本設計吸收塔各種參數(shù)。2． 塔板開孔率 以塔截面積為基準的塔板開孔率，按下式計算： （337）式中 ——塔截面積，平方米 ——升氣管的內徑，m m ——塔板上的泡罩數(shù)。8）復核。在塔板排部中，除了滿足降液管、受液盤的需要外還應考慮到安定區(qū)及支承區(qū)的需要。7）泡罩排布。根據(jù)塔徑，降液管面積和液體流量的大小，選擇適當?shù)囊毫餍问?、如單液流、雙液流，甚至四液流。在假定塔徑時，可考慮上敘降液管面積Ad泡罩數(shù)m的數(shù)值大小，以減少往返次數(shù)。根據(jù)設計條件的氣相負荷及對相應的關系式，計算最大氣相負荷Vm條件下所需要的泡罩數(shù)m，設計能力條件下的齒縫開度及對應于最小齒縫開度（=~）條件下氣相流速，以確定塔板上的泡罩數(shù)m。從表31中選取一種標準的泡罩及響應的結構參數(shù)，可首選DN100標準泡罩。根據(jù)液體流量、板間距及液體在降液管中的停留時間，已確定降液面積，并應考慮物系的旗袍因素對降液管面積的影響。以免霧沫夾帶過量，通常=~。 1）選取半間距。（五）塔徑和塔板的開孔率1．塔徑 對于確定塔徑，比較簡便和可靠的方法是先假定塔徑，然后在一一復查。得出：=*（）*（（107**）=2，液層阻力計算 氣體通過動液封的液層阻力，按下式計算； （m 液注）式中 ——動液封，m液柱 ——靜液封，m ——堰上清液層高度，m 液柱； ——液面落差，m 液柱 ——充氣系數(shù)。得出：m=四、塔板壓降， 泡罩塔板的壓降，可按下式計算： （m液柱）（公式33）式中 ——齒縫開度，m ——氣體通過生氣管，回轉通道和環(huán)隙的局部阻力，m液柱； ——氣體通過動液封的液層阻力，m 液柱.泡罩的局部阻力的計算 氣體通過泡罩的局部阻力，可按下方程式計算： (m 液注)式中 ——氣相流速，平方米/秒 m——塔板上的泡罩數(shù)； F1 ——每個泡罩生氣管的面積，平方米 ——氣相密度，千克/立方米 ——液相密度，千克/立方米 ——泡罩的局部阻力系數(shù)。在最大負荷下，=h；在設計能力下，可取/h=~；在最低氣相負荷下，齒縫開度不應小于10mm。齒縫開度 與氣相流速 的關系為： 對于矩形齒縫 （立方米/秒）對于梯形齒縫（立方米/秒）式中 ——齒縫開度，m當r=0時，即為三角形齒泡罩塔板齒縫開度與氣相流率的關系。對于梯形齒縫，設頂邊與底邊之比為r，可得：（公式30）對于矩形齒縫，r=1，將r=1帶如上式，既為公式29，對于三角形齒縫，r=0，將r=0代如上式，可得三角形齒縫泡罩塔板的最大允許氣相負荷。最大允許氣相附負荷和齒縫開度最大允許氣相負荷 設塔板上有m個泡罩，每個泡罩上有n齒縫，齒縫高度為h，當齒縫高度全張開時，其氣流率即為最大允許氣相負荷。有關計算如下： (公式25) =* （公式26）塔板液面落差，按下式計算：=以上式中——氣體流量，立方米/秒 D——塔徑， m ——氣體密度 千克/立方米 ——垂直液流方向的泡罩排數(shù)。 （3—31液面落差算圖）先按塔徑計算流體強度L/D（/h*m）根據(jù)及有圖求出未校正的每排泡罩也面落差。若液面落差過大，使塔板上的清液層高度存在明顯差別，造成各排泡罩間的氣相分布不均勻，將顯著影響塔板效率。動液封可按下式計算： 式中——堰上清液層高度，m； —