流砂过滤器设计说明书

流砂过滤器设计说明书

目录

1流砂过滤器设计说明书 (1)

1.1滤料粒径 (3)

1.2滤层高度 (3)

1.3滤速 (3)

1.4砂循环速率 (4)

1.5压缩空气气压、气量对出水水质的影响 (4)

1.6 反冲洗水量确定[5] (4)

2.流砂过滤器设计计算书 (5)

2.1 流砂过滤器选择 (5)

2.2 内循环流砂过滤器主体尺寸计算 (5)

2.2.1 砂滤器直径和截面积计算 (5)

2.2.2 流砂过滤器高度计算 (5)

2.3 进、出水管线、反洗出水管线及环空流道设计及计算 (12)

2.3.1 进、出水管线及反洗出水管线设计 (12)

2.3.2 提砂管及环空流道设计 (12)

2.4 布水器设计计算 (13)

2.4.1 干管 (13)

2.4.2 支管 (14)

2.4.3 布水孔设计及计算 (14)

2.5 空压机及气管线设计计算 (17)

2.5.1 空压机选择 (17)

2.5.2 气管线设计 (17)

3 材料表 (17)

4 设备表 (18)

5 图纸 (19)

6参考文献 (19)

已知条件：来水流量Q=1m3/h，来水含油≤100mg/L,含悬浮物≤100mg/L,处理后出水含有≤20mg/L，含悬浮物≤

20mg/L[1]。

1.1滤料粒径

滤料粒径对连续式砂滤器的处理效果有重要影响，连续式砂滤器一般采用单一粒径的石英砂滤料。根据相关文献[2]，处理含油废水及含有易粘结物质的原水时，通常使用有效直径为1.2mm、均质系数为1.4的均质石英砂。

1.2滤层高度

砂层过低会导致一些微絮体及与滤料结合力较弱的物

质不能被砂层截留，随出水流出；砂层过高易形成沙锥，堵住洗沙器的出砂口，反应器内的砂冲洗不完全，后期出水SS 浓度偏高。为达到有效的过滤高度，滤床厚度可取0.8-1.4m。

[1]本设计选择0.8m。

1.3滤速

根据相关文献[2] [3]，建议内循环连续式砂滤器的过滤速度小于12m/h。本设计选择滤速ν=8 m/h。

1.4砂循环速率

指石英砂滤料在过滤器内单位时间的下移距离，单位是mm/min。这对于滤层的清洁及稳定工作至关重要。相关研究表明[4]，砂循环速率在2-4mm/min时，过滤出水水质稳定。

1.5压缩空气气压、气量对出水水质的影响

当压缩空气压力在0.3-0.5MPa时，保证提砂管内的气水比为9-11时，砂滤器可以处于一种稳定的运行状态，滤料得到有效的清洗，反冲洗水量合理，处理出水水质较好[3]。

1.6 反冲洗水量确定[5]

相关研究结论，冲洗水量是提砂量的1.5-2倍，滤料的清洗效果较好。为保证过滤效果及装置运行的经济性，在满足对滤料有效清洗的条件下，冲洗水的流量应在过滤水量的5%-10%。

根据相关研究数据标明，空气压力为0.3MPa时，空气量为0.48 m3/h，提砂水量为0.052 m3/h，，气水比为9.2；故此实验选择空气压力为0.3MPa，空气量为0.48 m3/h，提砂水量为0058 m3/h。

2.流砂过滤器设计计算书

2.1 流砂过滤器选择

外循环式砂滤器简化了内部结构，增大了过滤面积，便于检查和维修，提砂管不易堵塞。但耗费能量较大。

本设计采取内循环式砂滤器。

2.2 内循环流砂过滤器主体尺寸计算

2.2.1 砂滤器直径和截面积计算

ν=Q/A (2-1) 式中：ν：滤速，m/h，ν=8 m/h；

Q：设计流量，m3/h，Q=1 m3/h;

A: 滤罐横截面积，m2。

则A=Q/ν=1/8=0.125 m2

又 A=0.785Ф2 (2-2) Ф2=A/0.785

Ф=0.399m

圆整后取Ф=0.4m

由以上计算得，设计的流砂过滤器的直径Ф=400mm。

2.2.2 流砂过滤器高度计算

高度石油各部分的高度值和来确定的，从结构上看，砂

滤器由支腿、下封头、上封头和罐体这四部分组成[6]。

2.2.2.1 下封头尺寸计算

根据《JB/T 4746-2002 钢制压力容器用封头》的规定以及本砂滤器的设计要求，选择折边锥形封头CHB，由砂滤器直径Ф=400mm可CHB型封头总高度为H1=250mm，容积V=0.0145m3。根据相关文献[8]，砂滤器的锥壳半顶角应小于

60。

，本设计选择锥壳半顶角α=45

。

。封头与罐体采用法兰螺

栓连接方式，便于内部检修。见下图2-1。

图2-1 CHB折边锥形封头

D i=DN=400mm

r=0.15DN=60mm

h=40mm

H=250mm

H’=265mm

α=45

。

δ=3mm，与罐体壁厚相同

2.2.2.2 支腿的高度计算

根据《JB/T 4713-1992 腿式支座》的规定以及本砂滤

器的设计要求，得知砂滤器的支腿最大支撑高度为800mm，

本设计选择H2=500mm。选择A型腿式支座，设置3个支腿，呈

1200布置。具体尺寸见图2-2。支腿的上端应与砂滤器罐体的下

封头斜边中间位置焊接。

图2-2 A型腿式支座

支承最大高度H

max

=800mm，此处选择

H

max

=500mm

规格b×b×d=63×63×8

长度L

H =924 H

2

=940

焊缝长度h=90 底板边长B=103 底板厚度δ=16 盖板边长l=160

垫板宽度A

k =180 垫板长度A

c

=140

地脚螺栓孔径d

b

=24 地脚螺栓规格M20