旋风分离器设计

《化工设备机械基础》课程设计

旋风分离器设计

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前言

旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。

旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。

通常，气体入口设计分三种形式：

a) 上部进气

b) 中部进气

c) 下部进气

对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。编辑本段应用范围及特点。

旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高（80～160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。

分离原理有两种：

一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。

二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。

分离方法有：

1、重力沉降：由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。

2、折流分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

3、离心力分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

4、丝网分离：由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，如果必须通过丝网，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截而留在丝网上，并在重力的作用下下流至分离器底部排出。

5、超滤分离：由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，如果必须通过微孔过滤，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截而留在微孔过滤器上，并在重力的作用下下流至分离器底部排出。

6、填料分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡填料表面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

目录

1、 罐体壁厚设计 (5)

1.1夹套壁厚 (5)

1.2内筒壁厚 (5)

2、 封头厚度设计 (6)

2.1下部封头厚度计算 (6)

2.1.1夹套封头厚度 (6)

2.1.2内筒封头厚度 (7)

2.2上封头厚度计算 (7)

2.3平板封头厚度 (8)

3、 接管 (8)

3.1管3N (8)

3.1.1管径计算 (8)

3.1.2接管补强 (9)

3.2蒸汽进口和蒸汽出口管4N 、5N (9)

4、 法兰 (10)

5、 吊耳 (10)

5.1吊耳的作用是为了承受上面平板封头和锥形封头的重量 (10)

5.2确定吊耳的圆孔半径R 和长度L (11)

6、 耳座 (11)

6.1设备总质量 (11)

6.2确定耳座的型号 (12)

7、 总结 (13)

8、 附表 (15)

致谢信 (17)

摘要:压力容器是一种能够承受压力负载的密闭容器，一般说来，承受气态或液态介质

压力的密闭容器都属于压力容器，压力容器的用途极为广泛，它在工业，民用，军工及科研等诸领域中具有重要的地位和作用。其中在化工与石油化工中应用最多，仅在石油化工中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50%左右。压力容器在化工与石油化工领域主要用于传热，传质，反应等工艺流程，以及贮存，运输由压力的气体，在其他工业和民用领域亦有广泛应用，如空气压缩机，各类专用压缩机，冷却器，缓冲器，油水分离器，贮气罐，蒸发器，液体冷冻剂贮罐等。

关键词：压力容器、强度校核、补强

1、 罐体壁厚设计

1.1夹套壁厚

壁厚δ根据式

c

t i c p D P -][2φσδ= 根据条件，设计压力a c MP p 1=

mm D i 600=

查表a MP 132][150=σ

a MP 123][200=σ

根据内差法求的

a MP 125)185-200(150

-200123-132123][185=⨯+=σ 0.1=φ（双面焊对接接头，100%无损检测表12-8）

介质为蒸汽，无腐蚀。取02=C

mm 40.2150

2006001=-⨯=δ mm C d 40.2040.22=+=+=δδ

根据mm d 40.2=δ，由图4查表得mm C 25.01=

又该值大于名义厚度6%，所以钢板厚度负偏差mm C 25.01=

mm C d 65.225.040.21=+=+δ

圆整后取mm n 3=δ

确定选用mm n 3=δ厚的20R 钢制作夹套壁。

1.2内筒壁厚

（1）假设筒体名义壁厚为mm n 3=δ

mm D o 50632500=⨯+=