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液封的设置和计算

发布时间:

2023-09-26 08:27

液封装置是采用液封罐或U形管液面高度来维持设备系统内一定压力,从而防止设备内的介质外泄、防止系统内的物料被气体带出或防止空气进入系统内。

1、液封的分类

1.1  液封罐型液封装置

此种液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力,从 而防止空气进入系统内或介质外泄。为避免液封液倒灌入系统内,同时采用惰性气体 亦通过液封向系统内充气,保持系统内压力恒定,见图1所示。

 惰性气体可通过压力调节系统自动向系统内充气。液封液通常采用水或其它不与物料发生化学反应的液体。此种类型液封在常、微压蒸馏塔和储槽的放空系统中应用较多。

1.2  U形管型液封装置

 U形管型液封装置是利用U形管内充满液体,依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体,并维持系统内一定压力。液封介质通常是系统本身的物料液体。此类型液封装置应用场合较多,见图2所示。

1.3  Ⅱ形管型液封装置

此类型液封装置主要是通过Ⅱ形管高度维持设备内一定液面,并阻止气体不随 排出液体而带出,它是依靠Ⅱ形管液封高度来实现。Ⅱ形管高度应根据工艺要求的 液面高度确定,见图3所示。此类型多用于设备内需要控制一定液面高度的场合,如乳化塔等。

2、液封的设置

2.1 需要设置液封的场合

①储存易燃液体或闪点低于或等于场地环境温度的可燃液体的设备,例如在储槽的排液或排气管处设置液封。

②正常生产或事故以及系统内物料未全部放尽时的停车检修动火的情况下,如有空气进入系统可与物料形成爆炸混合气体的系统设备,或如有湿空气进入系统影响产品质量的系统设备。

③需要连续或间断排放液体并使系统内气体不随液体带出或外漏的设备的排放液体口处。

④需要维持一定液面高度的设备,在出液口加上液封管。

⑤其他工艺要求需设置液封的场合。

2.2 液封的设置及注意事项

①采用Ⅱ形管作液封时,为便于调节液位,可在Ⅱ形管上部设置1-2个旁通管并加设阀门。

②U形管、Ⅱ形管作液封时,为防止管顶部积存气体,影响液体排放,应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道。

③为使在停车时能放净管内液体,一般在U形管最低点应设置放净阀。当需要观察管内液体流动情况,在出料管一侧可设置视镜。

④U形管、Ⅱ形管进、出料主要是靠位差自流进、出料,其管径按自流流速来计算,一般取0. 1-0. 3m/s,最小管径不应小于20mm。

⑤采用U形管为液封时,液封高度小于3m应用较广。当系统内压力较高,要求液封高度大于3m时,应采用自动排液器或控制阀。控制阀排出液体量根据容器内所 需液面进行调节。

⑥液封介质在冬季有可能结冻时,应采取防冻措施,如加保温、蒸汽盘管加热或 添加防冻剂等方法。

⑦Ⅱ形管液封多用于介质溶于液封液的常压或微压场合,高度一般为10m (大气压),如氨水制备中的氨进口管。

⑧由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时,在工程设计中应采取措施 保持液封高度。

3、液封高度的计算

      设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。U形管液封所需高度是由系统内压力(P1)、受液槽或排料出口压力(P2,如果是对空排放P2可为0)及管道压力降(hn)等参数计算确定的。计算示意图如下:

式中  Hmin——最小液封高度,m;
         P1——系统内压力,105Pa;
         P2——受液槽内压力,105Pa;
         γ——液体相对密度,(γ=ρ/1000);
         hn——管道压力降,m

      为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。

      小编已根据参考资料HGT 20570.17《液封的设置》里的计算公式和技术资料,编辑了Excel计算工具,见下图。

      只需在黄底单元格里填写系统压力,液体密度等参数,计算表会自动计算出所需的液封高度。

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