喷射器结构参数的设计计算_田俊波

《化工装备技术》第18卷　第3期　1997年11

喷射器结构参数的设计计算

石家庄化工厂　　田俊波

　　　以实例介绍了一种用于确定喷射器结构参数的设计方法,证明具有较高的传质　　　效率或吸收效率。

　　　关键词　喷射器　喷嘴　结构参数

1　前言

　　喷射泵是一种流体动力泵,在真空、制冷、

蒸发等生产上已得到广泛应用,在气液传质吸

收方面亦应用很多。喷射吸收是以气液并流形

式进行,气液两相具有较大的接触面;因运动

中的流体缩径加速,会形成较高的真空度。

我厂用10%NaOH溶液吸收氧氯化反应

放出的尾气(Cl2、HCl),原用吸塔式吸收,效率

低,操作环境恶劣。为此,改用喷射泵吸收尾

气,吸收效率较高,并且操作环境得到彻底改

善,取得了较大的经济效益和社会效益。

2　喷射器结构参数的设计计算

　　喷射泵的关键部件喷射器,是气液并流传

质、传热的场所。喷射器结构参数的合理选择

直接影响整个装置的吸气量和吸收效率。为此,

笔者借鉴了前人的设计经验,并考察了同行业

使用喷射泵的状况,得出了一种简单实用的设

计计算喷射器结构参数的方法。

　　2.1　已知工艺数据

工作液(10%NaOH)压力:

　　　　　　pgs=0.25MPa(绝)

工作液(10%NaOH)温度:tgs=20℃

尾气吸入压力:px=0.683MPa(绝)

尾气排出压力:pp=0.103MPa(绝)

尾气吸入量:Vk=10m3/h

尾气吸入温度:tx=25℃

图1　喷射器结构图　　工作液体通过喷嘴前后压力降为Δpgs=pgs-px=0.25-0.0683=0.1817MPa吸入尾气经喷射泵压力升高为Δpp=pp-px=0.103-0.0683=0.0347MPa体积喷射系数K(流量比)为K=CΔpgs/Δpp-1。px0.

12喷射器结构参数的设计计算

　　喷嘴收缩段长度为

==42.9mml1=

°2tgα2tg15式中α为喷嘴收缩角,取15°。l1经圆整,实际

取43mm。

尾气吸入进口直径为　D4=

3

(绝),即真空度为0.0317MPa>0.0266MPa;又当tx=20℃时,工作液的蒸汽分压为pc=0.0023MPa;再由px/pc=0.0317/0.00233=13.6,介于2.5—25之间,真空度系数C取1.5。由此得　K=1.5

0.1817/0.0347-1=2.436

故工作液体流量为

Vgs=Vk/K=10/2.436=4.105m/h

由此选用扬程20m,流量6m3/h的1BA-6

2

型循环水泵。

　　工作液体、尾气混合物中空气分压为　pk=px-pc=0.0683-0.0023=0.0660MPa

工作液体在喷嘴处的流速为　wgs=φ

2gΔp

gs

2×9.81×0.1817×10×

10

×1000

wk36004

k

×1000=56.7mm

0.785×1.1×3600

式中wk为尾气入口流速,取1.1m/s。D4经圆

=

整,实际取57mm。

吸气室直径为

3D24=1.732×56.7=98.2mmDo=

Do经圆整,实际取108mm。

混合管收缩段直径为

×14.43=25.7mmD1=1.78D2=1.78D1经圆整,实际取32mm。

混合管收缩段长度为

L1=5.15(D1-D2)

=5.15(25.7-14.43)=58mm混合喉管长度为

L2=4D2=4×14.43=57.72mm经圆整,L2实际取58mm。扩压管直径为

D3=1.78D2=1.78×14.43=25.68mm经圆整,D3实际取32mm。

扩压管长度为

L3=15.5(D3-D2)

=15.5(25.68-14.43)=174.4mm

经圆整,L3实际取175mm。

喷嘴出口距混合管进口处长度为l=1.1d=1.1×9=9.9mm

经圆整,l实际取10mm。3　使用效果

=0.95

=17.9m/s

喷嘴直径为d=

gs=

(π/4)wgs

36000.785×17.9×

3600

=9mm

混合喉管直径为

D2=dmΔpgs/Δp

p

式中,m为截面积比系数。由真空度px>0.0266MPa且px/pc=13.6介于2.6—25之间,则m取0.7。由此得　　D2=dm

Δpgs/Δpp

=9×0.7×0.1817/0.0346

=14.43mm

经圆整,D2实际取15mm。

工作液在喷嘴前的接管直径为　D=

×1000

wgs’

36004

gs

×1000=31.1mm0.785×1.5×

3600

式中,wgs’为工作液入口流速,取1.5m/s。D　　=

《化工装备技术》第18卷　第3期　1997年13

水玻璃反应釜磨损的防治

徐州市锅炉压力容器检验研究所　　张富胜　周广笑

徐州合成洗涤剂总厂　　李家祥　鲁兵役

　　　以实例分析了水玻璃反应釜受严重冲刷磨损而损坏的原因以及有关安全使用的　　　问题,提出了改进开孔补强等结构设计和使用、检验、维护方面应采取的措施。　　　关键词　水玻璃反应釜　磨损　开孔补强

同行的共识。

1　前言

　　近年来,湿法生产泡花碱(水玻璃)使用的

反应釜,趋向大型化,基本连续生产。因釜内

有石英砂、烧碱、蒸汽等介质,并带有搅拌装

置,釜内冲刷磨损非常严重,一般每2—3年需

对筒体中磨损严重部位进行修理。有些反应釜

仅使用几年就需更换,特别是一些大型反应釜

磨损更严重,不仅价值数万元的设备报废,有

的还危及安全。1993年9月,某厂一台泡花碱

反应釜的人孔角焊缝在正常使用中突然开裂而

造成报废,严重影响了生产。该反应釜为1986

年12月制造,设计资料齐全,制造质量较好,

其设计压力为0.78MPa,直径1800mm,高

4600mm,釜内三叶搅拌器转速80r/min,壁厚

20mm,腐蚀裕量3mm,材质20g;裂开部位在

人孔接管侧面,沿角焊缝焊趾方向长200mm。

由于处理及时,未造成其它损失。因此有必要

对水玻璃反应釜的磨损问题进行讨论,以引起2　反应釜概况及磨损情况　　2.1　设备及磨损反应釜结构如图1所示,工作压力0.7图1　反应釜结构图1、3—搅拌轴支架　2—人孔　4—搅拌装置　5—减速机

　　根据气液物料的性质,我们采用耐腐蚀

PVC塑料作为泵体的主要材料,再根据喷射泵

的结构参数制造了一台喷射泵。

将制成的喷射泵应用于生产,效果很好。吸

收后排放的气体达到了国家规定的排放浓度,

并且具有良好的操作环境。

4

　结论与建议　　4.1　喷射吸收对于易溶气体的吸收和伴有快速化学反应的气液吸收是适宜的,并具有较高的传质效率。我厂采用制成的喷射泵吸收尾气,达到了预期的目的。4.2　近年来的实践证明,在保证加工精度要求的前提下,喷嘴采用多孔板,其锥形孔的锥角为13°,具有极大的吸气量和极高的吸收

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