喷淋塔自动加药装置设计说明书范文

喷淋塔自动加药装置设计说明书范文一、高锰酸钾几个重要特性1、高锰酸钾粉末放置时间太长会吸潮板结；高锰酸钾粉末本身不吸收水分，但其中的少量杂质会吸收水分而结成 饼块。2、高锰酸钾在水中的溶解度为6.4g/100ml； 3、高锰酸钾溶液具 有一定的腐蚀性；4、高锰酸钾溶液具有强氧化性，其作为氧化剂的反应产物是锰的氧 化物，是土壤成分之一，不会造成环境污染；5、高锰酸钾能破坏部分有机化合物中的碳碳双键（C=C），将这部分 有机化合物降解；6、高锰酸钾溶液在空气中的保存时间不长。医学上用于口腔消炎的高锰酸钾溶液浓度为0.002%，其在空气中的 存放时间仅有2小时。浓度越高其保存时间会越长。二、在喷淋塔循环冷 却水中投放高锰酸钾的作用1、利用高锰酸钾的强氧化性杀灭部分细菌、 微生物；2、除去部分有机污染物。三、原有方案原有方案采用的是干粉投料的方式，依靠“插板阀+翻板阀”的装置 进行投料，在投料的过程中计量不准确。四、新方案新方案采用溶液加药的方式。具体做法是：将高锰酸钾粉末投进搅拌 罐中配置成一定浓度的高锰酸钾溶液，再用水泵定量抽取到喷淋塔中。采 用新方案主要是为了使投药量更加准确、高效。1、新方案目标参数 喷淋塔内高锰酸钾浓度控制在0.05%0.2%范围内；搅拌罐内高 锰酸钾的浓度控制在5g/100ml左右；喷淋塔每周换水量大于50%，每 月清空一次； 每季度（或半年）人工加高锰酸钾粉料1次（配套料位计，能发出 少料警报）。（喷淋塔每天运行8小时，每隔4小时更换部分循环水，每天2次。 搅拌罐每天自动加高锰酸钾并且自动补水1次； 每周（5天）人工加高锰酸钾粉料1次（配套料位计，能发出少料 警报）。）2、新方案中需要解决的几个问题： 搅拌罐中的高锰酸钾溶液如何保证浓度？解决方法：用小型螺旋机来投放高锰酸钾粉末，通过控制螺旋输送机 的运转时间来控制每次的投放量，而且螺旋机自带破拱机构，可以防止粉 末板结，保证粉末的输送连续、均匀；另外，用液位传感器来控制每次的 补水量。 从搅拌罐到喷淋塔的高锰酸钾溶液投放量如何保证？解决方法：用 计量泵定量加药。如何避免设备被高锰酸钾溶液腐蚀？解决方法：搅拌罐采用SUS321不锈钢材料，喷淋塔采用SUS304不锈 钢材料，输送管道采用SUS321不锈钢管。3、新方案所需的设备新方案所需的设备主要有：搅拌罐、小型螺旋输送机、搅拌器、液位 计、液位传感器、干粉料位计、计量泵、Y型过滤器、脉冲阻尼器、背压 阀、安全阀、密度计、管路、支架等，详见图纸。4、加药流程喷淋塔水箱加药流程：喷淋塔加药设定两个程序，程序一为喷淋塔水 箱清空的首次加料，程序二为过程排放50%的加料。具体步骤如下： 首次加料：喷淋塔水箱进水泵启动，计量泵延时一定时间（120） 后启动，达到设定的加药量后计量泵关闭，水箱水位到达设定位置后（水 位感应器）停止进水； 过程加料：喷淋塔运行一段时间后排水阀自动打开，当水位达到水 位感应器设定的水位下限后自动关闭；此时喷淋塔补水阀打开，计量泵同 时启动，达到设定的加药量后计量泵关闭，水箱水位到达设定位置后（水 位感应器）停止进水；喷淋塔的首次加药靠人工调试，将喷淋塔内的溶液浓度调至0.15%。从第次加药起靠加药装置自动加药，具体步骤如下： 喷淋塔启动之后计量泵相继启动，边加药边喷淋，达到设定的加药 量后计量泵关闭； 喷淋塔运行4小时后排水阀自动打开，当水位达到液位计的水位下 限后自动关闭； 喷淋塔补水阀打开，补水量由流量计控制，达到设定的补水量后补 水阀自动关闭；以上步骤重复2次之后（8小时后），搅拌罐内的高锰酸钾基本被计 量泵抽完。搅拌罐加药流程：搅拌罐的低液位传感器发出信号，搅拌罐补水阀打开，同时小型螺 旋机开启，边加料边补水。当水位达到高水位传感器时，补水阀关闭；当 小型螺旋机达到设定的运行时间时也自动关闭。补水阀关闭后搅拌机自动开启，当达到设定的时间后自动关闭； 搅拌罐中的溶液配制完毕，溶液中的少量杂质开始沉淀，搅拌罐人工排放 清洁1次/年。搅拌罐中的溶液配制完毕，溶液中的少量杂质开始沉淀，为下一次供 药做好准备。5、选型与计算以10万风量的喷淋塔为例，喷淋塔内的储水量为23吨，假设喷淋塔 内的溶液浓度为0.05%，每周小时循环水的更新量为11.5吨。5.1搅拌罐喷淋塔内溶液的高锰酸钾含量为：23某103某0.05%=11.5kg每周喷淋塔内的高锰酸钾消耗量为50% （排换水），每月重新配药一 次，则搅拌罐中高锰酸钾溶液1次的配置量为：Q1=11.5 某 50%：5%=115kg取实际溶液的储备系数为20%，则实际溶液的储备量为Q=Q1/0.8=115 某 1.2=138kg通常装料系数取0.70.8，初步计算取0.75，可得搅拌罐的容量为：Q2=Q/0.75=138/0.75=184kg因为搅拌罐内的溶液浓度为5%，假设5g高锰酸钾溶于95g水中后， 溶液的体积增加2mL，则可粗略估算溶液的密度为：100m=1.031g/mlV水V952搅拌罐外形确定为圆柱体，通常搅拌装置的高度与直径的 比为：11.3，经计算，取直径为D=0.9m，高为h=1.2m。5.2小型螺旋机螺旋机的输送量计算公式为：Q=60nD2SnWrC/4 Q=47.1D2SnWrC式中：Q螺旋机的输送量（t/h） D螺旋叶片直径（m） S 螺距（m）n 螺旋机转速（r/min）W 物料填充系数（见表1） r一 一物料容积密度（t/m3）C一一螺旋机的倾斜角度系数（见表2）表1物料物料容积密度填充系数物料特性系数物料特性系数物料阻力系数单位 煤粉t/m30.6W0.4水泥1.25生料1.1碎石1.3石灰 0.90.250.30.250.30.250.30.350.40.0565351.50.0565352.50.041575K10.04150.0565751.2352.5 表 2K2 C 倾斜角 0W50.9W100.8W150.7W200.65 倾斜度系 数1.0螺旋叶片形式选实体螺旋叶片，螺距S=0.8D。初选螺旋叶片直径为 D=60mm，转速为 n=30r/min。搅拌罐每月需补充高锰酸钾粉末的质量为：184某4某5%=36.8kg取高锰酸钾的容积密度为2.7t/m3，填充系数为0.3，阻力系数取 3.0。由公式可得Q603.140.0620.80.06300.32.71.01/4=0.20 （t/h） =3.33 （kg/min）螺旋叶片的极限转速计算公式为nma 某 K2/D参考表1，高锰酸钾的特性系数K2取75，由公式可得nma 某 75/0.06=306 （r/min）30 （r/min）螺旋机的轴功率计算公式为：N0QK3（LnH）/367式中：N0螺旋输送机轴功率（kw） Q螺旋输送机输送 量（t/h）K3功率储备系数，K3=1.21.4 料阻力系数，见表1Ln螺旋输送机的水平投影长度（m）H螺旋输送机的垂直投影 长度（m）由于螺旋机还自带破拱机构，破拱机构所消耗的功率按10倍轴 功率计算（具体数值有待实验），螺旋叶片的水平投影长度取1.0m。则 螺旋机的计算功率为：N111N 0代入公式可得N1=11 某 0.20 某 1.3 某（3.0 某 1.0+0）/367=0.023kw 所需的电动机 功率为NN1/式中，n螺旋机所需电机功率（kw）n驱动装置的 传动效率,n=0.9 （取 0.8）所以可得：N=0.023/0.9=0.025kw综上所述，初步选取功率为0.18Kw，转速为30r/min的减速电机， 螺旋叶片直径为60mm5.3搅拌器搅拌器的核心部件是桨叶。桨叶基本上可以分为以下几种类型：桨式、 涡轮式、推进式、锚式、框式、螺旋式等。详见图1。根据表3和表4，初步选取符合使用要求的桨叶形式有：直叶涡轮式、 桨式、推进式、折叶开启涡轮式。由于在同样排量下，折叶式比直叶式的 功耗少，操作费用低，另外，折叶涡轮的制作比较简单，所以最终选择折叶开启涡 轮式桨叶。图1各种桨叶形式表3流态及物性对各搅拌操作的影响程度搅拌操作目的循环速率均相系混合分散低粘度液高粘度液液-液相系 气-液相系固体悬浮（固-液相系）溶解（固-液相系）结晶（固-液相系） 萃取（液-液相系）吸收（气-液相系）传热（固-液相系） 流动状态连续相湍流扩散某某OO剪切流 。相对速度O粘度差O密度差O物性扩散系 数OOO表面张力OO导热系数粒径分布及浓度粘度密度比热 OOOOOO注：1、表中O表示该因素的影响程度，。；2、某对于萃取、晶析等操作，流动状态影响程度还不清楚。表4搅拌器形式和适用条件表搅拌器型式流动状态对流湍流剪切循环扩散流低粘度混合搅拌目的高 粘分散溶解固体气体结晶传热液相度液悬浮吸收反应混合传热反应 搅拌容器容积m3转速最高范围粘度r/minPa 涡轮式桨式推进 式折叶开启涡轮式布鲁马金式锚式螺杆式螺带式 110012001300130050 502505010010010011000150011000130011001100150150130011 000.5500.550注：有者为可用，空白者为不详或不适用。由于市场上的折页涡轮较多的是4叶，所以优先选择4叶折叶开启涡 轮，倾斜角为45通常24叶涡轮的经验计算公式为111，此处取。3241W/D=4D/T=C/D=0.81.5,此处取 1.2式中，D搅拌器叶轮直径（mm）T搅拌罐直径（mm）W叶片宽度（mm）C搅拌器叶轮离罐底的高度（mm）所以，可得涡轮直径为1D800267mm，圆整为 260mm。3叶片的宽度为1W=某 270=67.5mm4搅拌器的安装高度为C=1.2某270=324mm折叶涡轮的叶端线速度常取37m/，此处取5m/。线速度的计算公式为：v= n Dn/60式中，v叶端线速度（m/） D涡轮直径（m） n涡轮转速（r/min）由公式可得叶轮的转速为60vD605=3.140.26n=367r/min由于搅拌罐内的液位与搅拌罐的直径之比H/TV2，所以采用单层桨 叶。高锰酸钾溶液的雷诺数Re计算公式为