节流孔板孔径计算(1)
降膜式蒸发器节流孔板的计算及其调整对加热温度的影响
Falling Film Evaporator Throttle Orifice Calculation and its Adjustment to the Influence of Heating Temperature
LIU Dian-yu (I-mate dairy machinery manufacturing co.,LTD.,Harbin 151400,China)
38(1):43-46.
P—真空泵吸入压力,MPa。
[2] 刘殿宇. 影响蒸发器使用的几个因素 [J]. 发酵科技通讯,2008,37
t—真空泵吸入状态温度,℃。取冷凝状态温度。 则: V=(G/ρ)·([ 273+t)P0/273P]
(4):46-47. [3] 刘殿宇. 利用末效二次蒸汽进行预热的节能效果及意义[J]. 中国奶
则要把一效上、下节流孔板孔径变小,直至达到所需要 的温度为止。计算完毕,生产时要制作出与之相邻孔径
孔板流量计计算公式
孔板流量计计算公式1.理论公式理论公式是孔板流量计最基本的计算公式,其原理是基于伯努利方程和连续方程。
伯努利方程表示了流体在不同截面上的压力、速度和高度之间的关系。
假设通过孔板的流体在进口端压力为P1,速度为V1,在孔板附近的压力为P2,速度为V2,在出口端压力为P3,速度为V3、根据伯努利方程可得:P1+0.5ρV1^2+ρgh1=P2+0.5ρV2^2+ρgh2P2+0.5ρV2^2+ρgh2=P3+0.5ρV3^2+ρgh3其中,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为流体的液位高度差。
然后根据连续方程可得:A1V1=A2V2=A3V3其中,A1、A2和A3分别为进、孔板和出口的面积。
将以上两个方程联立,可以解得孔板流量计的流量公式:Q=K*sqrt((P1-P2)/ρ)其中,Q为流体流量,K为指定孔板的系数,P1为进口端压力,P2为孔板附近的压力,ρ为流体密度。
2.实用公式实用公式是根据实际使用中的经验数据和试验结果推导得出的,相对于理论公式更加简化,但准确度稍低。
实用公式通常有两种形式,一种适用于气体,一种适用于液体。
气体的实用公式为:Q=Cd*A2*sqrt((P1-P2)/ρ)液体的实用公式为:Q=Cd*A2*sqrt((P1-P2)/ρ) * sqrt((1-(A2/A1)^2)^3)其中,Q为流体流量,Cd为修正系数,A1为进口的面积,A2为孔板的面积,ρ为流体密度,P1为进口端压力,P2为孔板附近的压力。
需要注意的是,实用公式中的修正系数Cd会根据具体孔板的结构和流体的性质而有所不同,因此在实际使用中需要根据相关经验数据或者试验结果进行修正。
同时,孔板的设计和制造质量也会对测量结果产生影响,因此在选用孔板流量计时需要选择合适的类型和规格。
综上所述,孔板流量计的计算公式有理论公式和实用公式两种。
理论公式基于伯努利方程和连续方程,标准化严格,准确度较高;实用公式是根据经验数据和试验结果推导得出的,使用更加简单灵活,但准确度稍低。
如何计算限流孔板孔径
附录C 限流孔板计算限流孔板计算见《限流孔板计算表》,计算说明如下:1 输入数据介质相态:根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体/液体正常流量:根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度:根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明:根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数:由本附录“限流孔板C-Re-d/D关系图”查取。
孔板作用:根据孔板作用填写相应数字:1-降压作用 2-限流作用孔数:根据情况填写相应数字:1-单孔 2-多孔板数:根据情况填写相应数字: 1-单板 2-多板2 计算数据2.1孔板前压力孔板前压力(P1)根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽:根据管道压力降计算得出的孔板后压力(P2)、计算的临界限流压力(Pc),取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下:饱和蒸汽:Pc=0.58P1过热蒸汽及多原子气体:Pc=0.55P1空气及双原子气体:Pc=0.53P1b.液体:根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差孔板压差为ΔP= P1-P2,式中:ΔP—通过孔板的压降,MPa P1—孔板前压力,MPa(A)P2—孔板后压力,MPa(A)2.4 计算孔径a. 气体、蒸汽单板孔板]1)())[(1)((1078.43122126120kk P P P P k kZT M P C Wd k+--••••=式中: W —流体流量,kg/hC —孔板流量系数d 0—孔板孔径,m D —管道内径,mP 1—孔板前压力,MPa (A ) P 2—孔板后压力,MPa (A ) M —分子量 Z —压缩系数。
T —孔板前流体温度,K k —绝热指数,k=Cp/Cv Cp —流体定压热容,kJ/(kg ·K)Cv —流体定容热容,kJ/(kg ·K)b. 液体单板孔板1000/1045.128620γ•∆••=P C Qd式中: Q —液体流量,m 3/h ΔP —通过孔板的压降,MPaγ—液体密度,kg/m 3c.气-液两相流孔板分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径,然后按下式计算两相流孔板孔径:22V L d d d +=式中: d —两相流孔板孔径,m d L —液相孔板孔径,md V —气相孔板孔径,md.限流作用的孔板按上述公式计算孔板的孔径,然后根据值和k 值,查本附录“γc -k-d 0/D 关系表”求取临界流率压力比(γc ),当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时,可使液体流量限制在一定数值,说明计算有d 0有效,否则需调整压降或管径,重新计算。
节流孔板的原理及限流计算
节流孔板的原理管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
流量测量节流装置(孔板)技术资料全说明
流量测量节流装置(孔板)技术资料全说明一.概述作用:指导操作、经济核算、保障安全的重要参数。
1.1测量流量的现状现状:迄今为止,流量的测量准确度较低,流量计的通用性很差,单位传递和仪器的检定都有困难,是发展中的领域。
原因:流体性质多样:单相与多相、牛顿与非牛顿、粘与非粘、可压和不可压、汽化、结晶和清洁杂质等。
管路系统的多样性:圆和非圆、光滑和粗糙、弯曲情况等。
流动状态多样:层流,紊流(充分发展与非充分发展)、满管、非满管、明渠…1.2概念1)瞬时流量(流量)q :单位时间内流过某一截面的物质数量(质量或体积)。
2)总流量(总量、累积流量)Q :在某一时间内流过的物质数量。
Q=t ⎰qd , 4-1q =dtdQ4-2 若q = c 则Q= q (t 2-t 1) 4-33)流量表示法:● 质量流量m q : 单位:kg/s kg/h ● 体积流量v q : 单位:m 3/s m 3/h ● 二者之间的关系:v m q q ρ= 4-4ρ——流体的密度kg/ m 34)说明● 质量流量是物质的固有属性不随外界条件发生变化,是反映流量的最好方法。
● 凡是没有特殊说明的流量,均指的是瞬时流量。
1.3流量测量方法的分类1)容积法流体的固定的已知大小的体积逐次的从流量计中排放流出,则计算流出次数,就可以求出总量,计算排放频率,就可以求出q。
例如刮板流量计、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计。
v特点:流体的流动状态,雷诺数影响小,易准确计数。
但是不宜于高温,高雅,赃、污介质,上限不能很大,漏流以及磨损。
2)流速法:应用最多,流通截面积恒定时,截面上的平均流速与体积流量成正比,测出与流速有关的物理量就可以知流量的大小。
例如差压法、动压、涡轮等。
3)质量法:●直接法:由牛顿第二定律,测力,加速度,得出质量。
例如:转子,靶式。
●间接法:体积流量与密度信号综合运算。
4)其他:漩涡、热式、电磁、超声波。
二.节流式流量计是目前应用最广的一种流量计,约占70%,今后相当长的时间内还会占40%~45%优点:形式不需要个别标定,能保证相当高的工作精度。
节流孔板计算书
49 60 20#钢
规 格
型号
公称直径
压力等级 Mpa
法兰内径 mm
结构长度
mm
取压口尺寸 mm
50 6.4 φ49
φ23
节流元件 材 法兰
螺栓 螺母 质 垫片
0Cr18Ni10Ti 20#钢
35CrMoA 35#钢
金属垫片
取压方位
上450
垦利石化
仪表车间
仪表编号 数量
用途 循环氢进E3201流量
数据
介质名称
操作温度
℃
操
操作压力 mpa
流 液体 kg/h 最大
蒸汽 kg/h 正常 作
ISO5167
1.014 1.29 20000
80 SCH80
74 89 20#钢
型号
公称直径
压力等级 Mpa
法兰内径 mm
结构长度
mm
取压口尺寸 mm
规 格
80 6.4 φ74
φ23
节流元件 材 法兰
螺栓 螺母 质 垫片
0Cr18Ni10Ti 20#钢
35CrMoA 35#钢
金属垫片
取压方位
管公 称 管
道 子 内 径 外 径 材 质
备 注
节流装置计算规格书
项目号 KY2006
第3页 共18页
FE3116
计算
1
节流元件型式
安装位置 取压方式
50-FG1090 选用仪表刻度
m3n/h
选用仪表差压
Kpa
最小流量限制
m3n/h
燃料气、H2S 雷诺数(正常流量) Re
40
面积膨胀校正系数 Fa
50 SCH40
孔板流量计理论流量计算公式
其中:C流出系数;
ε可膨胀系数
Α节流件开孔截面积,M^2
ΔP节流装置输出的差压,Pa;
β直径比
ρ1被测流体在I-I处的密度,kg/m3;
Qv体积流量,m3/h
按照补偿要求,需要加入温度和压力的补偿,根据计算书,计算思路是以50度下的工艺参数为基准,计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转换。计算公式如下:
Q = 0.004714187 *d^2*ε*@sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa
也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。
在根据密度公式:
ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50
其中:ρ、P、T表示任意温度、压力下的值
ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱa下的工艺基准点
Q = 0.004714187 *d^2*ε*@sqr(ΔP/ρ)Nm3/h 0C101.325kPa
也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。
在根据密度公式:
ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50
其中:ρ、P、T表示任意温度、压力下的值
ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点
结合这两个公式即可在程序中完成编制。
二.煤气计算书(省略)
三.程序分析
1.瞬时量
温度量:必须转换成绝对摄氏温度;即+273.15
压力量:必须转换成绝对压力进行计算。即表压+大气压力
补偿计算根据计算公式,数据保存在PLC的寄存器内。同时在intouch画面上做监视。
2.累积量
采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积,即将补偿流量值(Nm3/h)比上1800单位转换成每2S的流量值,进行累积求和,画面带复位清零功能。
pcb孔板孔径计算方法
pcb孔板孔径计算方法【实用版3篇】目录(篇1)1.PCB 孔板概述2.PCB 孔板孔径计算方法3.PCB 孔板的实际应用4.结论正文(篇1)一、PCB 孔板概述PCB 孔板,即印刷电路板(Printed Circuit Board)上的孔,是在 PCB 制造过程中为了实现电路层间的连接而设置的。
PCB 上的孔通常被称为过孔(Via),它们在电路板上起到连接不同层次电路的作用,使得各层次的电路可以相互通信,从而实现整个电路板的功能。
二、PCB 孔板孔径计算方法在计算 PCB 孔板孔径时,需要考虑到以下几个因素:1.电流大小:根据电路中的电流大小,选择合适的孔径。
通常情况下,孔径越大,通过的电流越大。
2.信号传输:根据信号传输的需求,选择合适的孔径。
信号传输速度与孔径大小有关,孔径越小,信号传输速度越快。
3.孔板层数:根据 PCB 孔板的层数,选择合适的孔径。
层数越多,孔径越小。
4.制造工艺:根据 PCB 制造工艺,选择合适的孔径。
不同的制造工艺,孔径的大小和精度也会有所不同。
综合以上因素,可以通过公式计算 PCB 孔板孔径:孔径 = (电流大小×传输速度×孔板层数)/ (制造工艺的孔径精度× 1000)三、PCB 孔板的实际应用PCB 孔板在实际应用中具有重要作用,例如:1.提高电路密度:通过在 PCB 上设置合适的孔径,可以实现电路的高密度布局,提高电路板的性能。
2.减小信号传输延迟:选择合适的孔径,可以减小信号传输过程中的延迟,提高电路板的工作速度。
3.提高电路可靠性:合理设置孔径,可以减少电路板中的热应力,提高电路板的可靠性。
四、结论PCB 孔板孔径的计算方法需要综合考虑电流大小、信号传输需求、孔板层数和制造工艺等因素。
目录(篇2)1.PCB 孔板的概述2.孔径计算方法的重要性3.孔径计算的具体方法4.实际应用中的注意事项5.结论正文(篇2)一、PCB 孔板的概述PCB 孔板,即印刷电路板(Printed Circuit Board)上的孔,是在 PCB 制作过程中为了实现电路走线而设置的。
孔板流量计计算公式
0 引言孔板是典型的差压式流量计,它结构简单,制造方便,在柳钢炼铁厂使用广泛,主要用于测量氧气、氮气、空气、蒸汽及煤气等流体流量。
由于孔板的流入截面是突然变小的,而流出截面是突然扩张的,流体的流动速度( 情况) 在孔板前后发生了很大的变化,从而且在孔板前后形成了差压,通过测量差压可以反映流体流量大小[1]。
但是流量的计算是一个复杂的过程。
炼铁厂以往仅仅是通过开方器对孔板前后差压进行开方,然后乘以设计最大流量从而获得实际流量值,如公式(1)所示。
(1)其中Q ——体积流量,Nm3/h;Q max——设计最大流量,Nm3/h;ΔP ——实际差压,Pa;ΔP设——设计最大差压,Pa。
其实这种方法并不能真实反映准确流量,特别是在压力、温度波动( 变化) 较大的时候,测量出来的流量和真实流量相差较大。
所以,流量的计算还需要增加温度、压力补偿。
在孔板通用公式中,增加压力、温度补偿的流量计算公式关键是对介质在工况下的密度进行处理,此外还需要孔板设计说明书上的流量系数、孔板开孔直径、膨胀系数、工况密度等参数,公式比较复杂;笔者经过大量的数据统计获得的简易公式则简单得多,只要有孔板的设计最大流量、设计差压和设计压力,即可准确获得实际流量值。
1 孔板流量计计算公式1.1通用计算公式(2)(2)其中Q——体积流量,Nm3/h;K——系数;d——工况下节流件开孔直径,mm;ε——膨胀系数;α——流量系数;ΔP——实际差压,Pa;ρ——介质工况密度,kg/m3。
公式(2)中的介质工况密度ρ和温度、压力有关,根据克拉珀龙方程,有(3)P ——压力,单位Pa;V ——体积,单位m3;T ——绝对温度,K;n ——物质的量;R ——气体常数。
相同( 一定) 质量的气体在温度和压力发生变化时,有:(4)P1——某种状态下气体压强,Pa;V1——某种状态下气体体积,m3;T1——某种状态下气体绝对温度,K;又: (5)(5) 代入(4)式,由于m1=m, 化简得(6)所以有:(7)(7)式代入(2)式,有:(8)P1、T1、 1 一般选择某一已知值,如标况下氮气压力P1=101.15KPa,温度T1=273K,密度1=1.25kg/m3;或者根据流量计算书,令P1= 工况压力,T1= 工况温度,1= 工况密度。
节流孔板的原理及限流计算
节流孔板的原理管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规规定的许可围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
节流孔板的原理及限流计算
节流孔板的原理管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
节流孔板的原理及限流计算
节流孔板的原理及限流计算节流孔板的原理管道的前后压差较大时,往往采用增加节流孔板的方式,其原理是:流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,使得流体的压力降低,能量损耗,该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单,但必须选择得当,否则,液体容易产生汽蚀现象,影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用,就是在管道的适当地方将孔径变小,当液体经过缩口,流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游,称为缩流断面。
在缩流断面处,流速是最大的,流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域,速度下降,压力增加,但下游压力不会完全恢复到上游的压力,这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下,流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成蒸汽与气体混合的小汽泡,压力越低,汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力,汽泡将在下游的管道继续产生,液汽两相混合存在,这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力,汽泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在汽泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又分成小汽泡,再被高压水压缩、凝结,如此形成多次反复,并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音,此种现象称为空化(见图2)。
流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。
空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
蒸发器节流孔板的作用及其调节
CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2021,31(4)蒸发器节流孔板的作用及其调节刘殿宇 华禹乳品机械制造有限公司 安达 151400 刘海超 纳瑞盛实业有限公司 嘉定 201801张友廷 江苏天宇伟业科技有限公司 淮安 223001摘要 以ZNJM03-400型三效降膜式蒸发器为例阐述节流板孔径的计算并提出其安装调节注意事项。
关键词 蒸发器 节流孔板 计算 安装调节注意事项刘殿宇:高级工程师。
1986年毕业于东北农业大学。
现主要从事乳品机械、轻工机械设计。
联系电话:13816382196,E-mail:ldy620519@163 com。
节流孔板设置在蒸发器上下不凝气引出口管道上,用以调节各效的温度差。
一般的蒸发器壳程均设置上下两个不凝气接口,但也有蒸发器只设置一个不凝气引出口,其节流孔板也是一个。
近些年来,工厂生产装置中发现,有些蒸发器的各效温度差差别不大,其原因除了热平衡计算可能存在问题外,还因为节流孔板设置不恰当。
应该如何计算、选择、调整节流孔板,本文仅以ZNJM03-4000型三效降膜式蒸发器为例,阐述节流板孔径的计算及其调节过程。
1 主要技术参数主要技术参数见表1~表2。
表1 操作条件序号名称操作参数1物料介质枣汁2水分蒸发量,kg/h40003计算蒸发量,kg/h42004料质量分数,%185进料温度,℃806进料黏度,cP~507出料质量分数,%708出料粘度,cP~8009物料比热,kcal/kg/℃0.9310各效热损失,%611使用蒸汽压力,MPa(A)0.7表2 蒸发状态参数名称压力(kgf/cm2(A))温度(℃)比容(m3/kg)汽化潜热(kcal/kg)饱和蒸汽的焓(kcal/kg)各效蒸发量分配(kg/h)工作蒸汽7.1461650.2725493.5660.0一效加热0.4829803.408551.3630.9一效蒸发0.2912685.475558.5626.52250二效蒸发0.16835569.158565.5621.51055三效蒸发0.097714515.28571.8616.8952冷凝器0.097714515.28571.8616.8注:各效的蒸发量经过多次试算而得。
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序号 一 1 2 3 4 二 1 2 3 三 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 原始数据 通过孔板的流量 水的密度 孔板前压力 孔板后压力 节流孔板孔径计算 孔板前后压差 节流孔板孔径 取用节流孔板孔径 节流孔板厚度计算 设计压力 设计温度 选用钢材 钢材在设计温度下的许用应力 选用孔板连接型式 结构型式系数 结构型式系数 管道内径 节流孔板计算壁厚 取用节流孔板壁厚 称 符号 G ρ P1 P2 单位 t/h kg/m3 MPa MPa 已知 已知 已知 已知 公式与计算
结果 200 1000 2.74 0.005
2.735 40.15373664 19.4
6.4 20 131 0.6 0.85 69 9.925335993 6.5
备注 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
dk=(421.6*G/(ρ*ΔP)0.5)0.5 mm
p t [σ]t K' ϕ' Di sc
MPa 已知 ℃ 已知 20号钢 MPa 查表 焊接 根据"汽水管规"附表C.5.4选取 根据"汽水管规"附表C.5.4选取 mm mm K'*Di*(p/([σ]t*ϕ'))0.5 mm