武汉科技大学本科毕业设计
个莲蓬头上可开孔61个。
现在估算一下小孔的个数，公式同上（3.17）。 不过这里Df＝4mm，计算得n＝306为开孔个数。 莲蓬头个数N＝306÷61＝5个
由上面的计算可得，莲蓬头在吹托盘上以72°的角度差均布，可按上面的计算来布置莲蓬头。
3.4.2 贮罐的设计
槽是用来储存物料准备反应的，因此需要在保证正常生产的条件下，对物料进行储备，根据实际生产过程中的物料储备情况，保证储存的物料能提供一个的生产需要。
本工艺中设计有四个贮罐，分别为卸碱槽，碱液贮槽，碱液高位槽，废水槽。 1）卸碱槽
卸碱槽采用卧式贮罐，由于需求量大，来源方便，贮存量为一天到两天即可。若以两天计，本工艺确定的吹脱PH为10.2。原水的PH大约为9.30～9.40之间。需求量W＝24×15.3×6×2＝4406.4Kg，那么，采用40％的工业用碱，所需体积V＝4406.4÷400＝11m3 ，取蒸VN＝10 m3，由文献[4]尺寸取DN＝1400mm，L＝7000mm。
2）碱液贮槽
为了防止碱液的接块等问题，贮槽内有加热设备，所以选用立式贮罐。体积应该和卸碱槽相同，VN＝10 m3，由文献[4]尺寸取DN＝2400mm，H＝2585mm。
3）碱液高位槽
高位槽起计量槽的作用，选用立式贮罐。一般来说容积根据每批物料量而定，由于本设计的氨水处理时间为两个小时，这里就定为两个小时的量，W＝0.46 m3。
由文献[4]取DN＝800mm，H＝1390mm，VN＝0.63 m3。 4）废液槽
废液槽采用的是卧式贮罐，作中间贮罐用。一般容积NV取3m3即可，由文献取DN＝1200，L＝2400mm。
3.4.3 其他设备的计算与选择
本工艺中的主要设备除了吹脱器，贮罐以外，还有陶瓷膜过滤器，废液冷却器，漩流式反应器，泵，鼓风机。这些设备的选择和计算如下：
1) 陶瓷膜过滤器。
剩余氨水的处理量为15.3m3/h，除油设备我们选用萍乡市庞泰化工填料有限公司制造的PT963过滤器（专利号：ZL01249774.6）。过滤器选用两台，一台备用。由流量我们选择PT963GB0型过滤器。
2）废液冷却器
29
武汉科技大学本科毕业设计
废液量和原水量大约相同为15.3m3/h，初始温度为80℃，本工艺使用吹脱塔冷凝段的出水来的35℃冷凝废液流量为181.4℃。换热器本工艺选用固定板式换热器（系列号：JB/T4715－92）
3）漩流式反应器
漩流式反应器即为固定铵盐反应装置，此装置为一种体积小、耗能低、液体旋流混合均匀、结构合理、固定铵盐转化率较高的反应器。为王光华老师的专利产品。其结构示意图如下图3.1。
图 3.1 漩流式反应器的结构示意图
1 入口 2 法兰热 3 载体夹套 4 流体反应通道 5 旋流板 6 热载体通道 7排液孔 8热载体入口 9 出口 10 热载体出口
4）泵
泵分为碱液下泵，碱计量泵，和废液泵。
由于所输送的液体都具有腐蚀性，所以应选用F型耐腐蚀泵，根据流量要求和实际扬程要求。碱液下泵选用40F－16A型号泵，额定流量为6.55 m3/h，扬程为12m；碱计量泵选用40F－16型号泵，额定流量为7.2 m3/h，扬程为15.7m；废液泵选用50F－16A型号泵，额定流量为13.1 m3/h，扬程为12m，符合工艺要求。
5)鼓风机
由压力计算我们已经知道，硫氨工段鼓风机前的煤气压力为－300mm水柱，硫氨饱和器后的煤气压力为1100mm水柱。而由上面吹脱器的计算，吹脱器内液面高度大约为6.9m，冷凝和抽雾层部分合计阻力大约600mm水柱。应此粗算鼓风机所需压力P＝6900＋500－1100－300＝6100mm水柱。并且煤气的流量Q＝154.8m3/min,由文献[1]应
30
武汉科技大学本科毕业设计
选用罗茨鼓风机两台，型号为D60×63－160/3500,电动机规格为JS126－6。其额定流量为160 m3/min，静压为3500mm水柱，符合工艺要求。
3.5 管路的计算
本工艺的管路部分主要分为煤气管路，剩余氨水管路，碱液管路，蒸气管路，冷却水管路，五大部分。根据文献[4]各种流体的经济流速如下表3.6。
表3.6各种流体的经济流速
名称
管径 大于800 400～700 300
煤气管道
200 100 80 大于200
饱和蒸汽管道
200～100 小于100
液体压力管道 液体自流管道
―― ――
7 6 4 30～40 25～35 15～30 1.2～2.0 0.3～0.5 经济流速 12～18 10～12 8
[2]
1）煤气管路
本工艺中煤气的的流量要求为9.28×103m3/h。由表3.6所示的经济流速，若取管径为600mm，则计算得煤气流速为9.12m/s,若取管径为500mm，则计算得煤气流速为13.1 m/s，由表3.6所示，选煤气管管径为600mm比较合适。
2）剩余氨水管路
本工艺中剩余氨水的流量要求为15.3 m3/h。由表3.6所示的经济流速为0.3～0.5m/s，选定流速为0.4 m/s，则计算得剩余氨水管道管径为116mm，则取公称直径为125mm的钢管。实际流速为0.35 m/s。
3）碱液管路
本工艺的碱液的流量要求为0.23 m3/h。由表3.6所示的经济流速为0.3～0.5 m/s，选定流速为0.3 m/s，则计算得碱液管道管径为8.2mm，则取公称直径为15mm的钢管。实际流速为0.09 m/s。
4）蒸汽管路
本工艺中的饱和蒸汽只是起到保温的作用，应此需求量并不大，根据工艺要求和依
31
武汉科技大学本科毕业设计
表3.6所示，选取经济流量为15 m/s，管径选公称直径为50mm。
5）冷却水管路
本工艺的冷却水要求流量为181.4 m3/h，经济流速选为1.5 m/s，则计算得冷却水管路的管径为216mm，取冷却水管路的公称直径为200mm，则实际的流速为1.62 m/s。
则个管路管径的选择和流速如下表3.7。
表3.7各管路管径及流速
管路名称 煤气管路 剩余氨水管路 碱液管路 蒸汽管路 冷却水管路
公称直径(mm)
600 125 15 50 200
流速(m/s) 9.12 0.35 0.09 15 1.62
32