深層地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)及設備的設計畢業(yè)論文.docx

本科生畢業(yè)設計（論文）題 目：深層地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)及設備的設計 姓 名： 確加甫 學 號：041103115 學 院：石油化工 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 年 級： 2011級 校內指導教師： （簽名）校外指導教師： （簽名） 年 月 日深層地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)及設備的設計摘 要地熱能源是一種分布廣泛，易于開發(fā)，無環(huán)境污染，費用低廉的一種新型礦產能源。隨著經濟和社會的發(fā)展，大量的使用化石能源帶來了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，并且資源日益減少。為了可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，有效的利用和開發(fā)地熱資源，對于發(fā)展低碳經濟，能源短缺，可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。由此可見，研究地熱能，對于開展地熱發(fā)電、地熱發(fā)電技術改造及高效運行都有重要的指導意義。本文首先對國內外地熱發(fā)電情況、發(fā)電技術及形式進行研究，目前主要有三種發(fā)電形式。主要有干蒸汽發(fā)電、擴容式發(fā)電、雙工質循環(huán)發(fā)電等。首先對三種發(fā)電形式的優(yōu)缺點進行比較，確定了系統(tǒng)形式，根據系統(tǒng)的形式完成了系統(tǒng)熱力計算，通過計算有關參數對發(fā)電系統(tǒng)經濟指標的影響、綜合考慮選取最佳參數，最后根據我國現有的國家標準gb150-2011壓力容器、jb/t4746-2002 鋼制壓力容器風頭標準、hg/t20592-2009鋼制管法蘭、jb/t4712容器支座、hgt20570.8-95氣-液分離器設計技術規(guī)范、hgt20582-2011鋼制化工容器強度計算規(guī)定、hgt20583-2011鋼制化工容器結構設計規(guī)定等標準進行了設備設計，并以二級擴容發(fā)電系統(tǒng)為例，對其進行了熱力計算、參數優(yōu)化、設備設計，所得主要結論如下：地熱水溫度205，功率為2000kw時，采用二級擴容發(fā)電系統(tǒng)比較經濟并且符合技術標準。對兩個罐的閃蒸蒸汽的質量、閃蒸比、總焓、接管和溫度進行對比考慮到經濟性，當一級和二級閃蒸罐壓力為0.8mpa和0.2mpa時閃蒸率最佳、符合發(fā)電系統(tǒng)的經濟性。關鍵詞：地熱資源，勘查與利用，擴容發(fā)電，設計，參數選擇design of thermal system and equipment for deep geothermal power generationabstractgeothermal energy is a new kind of renewable mineral energy. it has the characteristics of wide distribution, easy development, low cost, no pollution, etc., and its utilization methods are two ways of geothermal power generation and geothermal direct utilization. effective utilization of geothermal resources for the development of low-carbon economy, energy shortages, and achieve sustainable development has a positive effect. this paper is based on the summary and analysis of the current situation of domestic and foreign geothermal resources exploration, exploitation and utilization of geothermal resources and the way of power generation., geothermal resources in chinas exploration and development in the presence of problems were studied, and a detailed analysis of the expansion power generation technology, parameter optimization, the calculation results show that, optimal parameters of two-stage flash power to 0.8 mpa and 0.2mpa. at last, the development direction, the existing problems and application prospect of geothermal power generation technology in china are briefly introduced.key words：geothermal resources，exploration and utilization，expanding power generation，optimization ，parameter selection第1章 緒論能源是人類社會和經濟發(fā)展的物質基礎。人類發(fā)現煤炭到石油，天然氣已經經過了幾百年的歷史。大量的化石燃料極大的推動人類社會和經濟的飛速發(fā)展。然而，隨著經濟和社會的發(fā)展，人們的感悟到化石燃料帶來的嚴重后果：資源短缺，水污染，環(huán)境受到嚴重的影響，出現了疾病，水源短缺，溫室效應，沙漠化，還誘發(fā)了國與國之間的經濟和政治糾紛，甚至引發(fā)了戰(zhàn)爭。因此，尋找新能源是保持人類社會和經濟持續(xù)發(fā)展和存在的重要問題。 我國是屬于發(fā)展中國家，需要大量的化石燃料資源來支持經濟的發(fā)展。在有限的燃料面前，我國更是需要尋找新型清潔能源來替代化石燃料，采取綜合措施，依靠先進的科技開發(fā)和利用新能源和可再生能源，是促進我國的經濟的發(fā)展，改善化石燃料帶來的環(huán)境污染的主要政策措施。1.1引言地熱能是世界上一種應用廣泛，費用低廉，易于開發(fā)，無環(huán)境污染的新型能源，可應用于供暖、發(fā)電等多種領域。目前世界上很多國家對地熱能廣泛應用于發(fā)電行業(yè)，對其研究已經有幾十年的歷程，地熱發(fā)電技術基本成熟。研究人員一直致力于研究更好的地熱發(fā)電系統(tǒng)，熱力參數，發(fā)電系統(tǒng)的組合。提高發(fā)電和熱能的利用效率。地熱能是一種新型能源，它來自地球內部。地下水被巖漿加熱后，把熱量帶至近地表層，有的地帶，熱能隨自然的涌出，有的地帶必須人工去開發(fā)。我國地熱資源比較豐富，主要分布在構造活動地帶和大型的沉積盆地中，主要在松遼平原、黃淮海平原、江漢平原、西藏，云南等地帶1。 地熱發(fā)電是以熱蒸汽為動力的發(fā)電技術，其基本原理與火電廠類似，并且遵循能量守恒原理。目前應用最多的地熱發(fā)電系統(tǒng)主要有三種形式：干蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、擴容式發(fā)電系統(tǒng)、雙循環(huán)工質發(fā)電系統(tǒng)。采用三種方式發(fā)電的電站裝機容量分別占世界地熱發(fā)電總裝機總容量的27%、61%和11%。由于地理環(huán)境因素和發(fā)電技術的限制，目前地熱發(fā)電的應用不是很廣泛。我國20世紀70年代，曾先后開發(fā)了地熱發(fā)電試驗電站，但是由于溫度低，經濟效益不佳等因素都已經停用。目前還在運行的只有西藏羊八井，湖南灰湯，郎久，廣東豐順等4個高溫地熱電站，其實際發(fā)電裝機總容量為25.78mw2。1.2 研究背景自從出現文明史以來，世界上很多地方都用地熱水來洗浴療疾已有數千年的歷史。真正的應用于發(fā)電和取暖是從20世紀初開始的。溫泉是地球上最常見的一種地熱現象，它主要集中在高山地區(qū)，溝谷等地帶。我國是一個多溫泉國家，也是地熱能源豐富的國家。早起由于科技的受限和地理環(huán)境的因素未能及時的利用和開發(fā)地熱能源，只是用于洗浴，取暖等。在20世紀70年代初期，世界出現化石燃料的危機，科學家不得不研究和尋找可替代的新型能源，因此掀起了開發(fā)新能源的新潮。我國也隨之提出了開發(fā)新能源的決定，由此卓越的地質科學家們提出了開發(fā)地熱能的重要科學論斷。從此地熱發(fā)電在我國有了非一般的發(fā)展，到目前為止我國已經對地熱發(fā)電技術非常成熟，發(fā)展和運轉好的地熱發(fā)電站有羊八井等地熱發(fā)電站。1.3地熱發(fā)電技術現狀與發(fā)展趨勢 在20世紀70年代初，世界面臨著第一次石油危機，世界各國都開始重視新能源的開發(fā)，中國也掀起了地熱能源開發(fā)的浪潮。從1976年至1991年期間，在西藏羊八井地熱田陸續(xù)完成9臺地熱發(fā)電機組的安裝，建成了總裝機容量2518mw的大型地熱發(fā)電廠。由于我國地熱資源主要以中低溫地熱資源為主，發(fā)電成本較高，利用效率比較低，并且資源分布的地理環(huán)境非常復雜，投資風險較大，并且技術水低，導致國內地熱發(fā)電技術多年來幾乎沒有一點的進步，目前國內發(fā)展比較好的也只有西藏羊八井地熱電站。但是技術不夠成熟，存在著很多技術難題，不能夠自主解決問題，相比外國我國發(fā)電技術還是有待于提高。我國的地熱資源的勘查不夠精確，模糊，導致開發(fā)不夠迅速，并且地質條件大大的影響了開發(fā)進程，沒有計劃的開發(fā)利用，影響了資源的開發(fā)規(guī)劃、開發(fā)利用以及發(fā)電產業(yè)的發(fā)展，影響了整體的經濟效益。1.4 氣液分離器概述 氣液分離器經過幾十年的研究，該技術已經很成熟，應用很廣泛。出現了各式各樣的氣液分離器，有了很大的進展。如現在的絲網立式分離器，當前研究的重點技術就是使用一種填充物來提高其分離效率，立式慣性氣液分離器的重點研究方面是克服阻力等?，F在所研究的方向是將分離器重新組合，得到新型的氣液分離器。氣液分離器的主要形式有：立式重力分離器，立式絲網分離器，立式慣性分離器，立式過濾氣液分離器，立式離心氣液分離器，臥式重力分離器，臥式絲網分離器等。氣液分離器經過近百年的發(fā)展，現在已經有了新的突破。最初的兩相分離，如今已經有了三相分離技術。早期的氣液分離器分離阻力比較大，分離效果不佳，存在著結垢等問題。在近三十年的研究下，已研制出了新型的分離器，彌補了了早期的不足，增加了液位自動控制系統(tǒng)等先進的技術。當前主要研制更合理的，更適合苛刻條件下操作的，以解決特殊的工況下生產的難題3。1.5 本文主要工作 地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)型式的確定 地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的參數優(yōu)化 地熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的熱力計算 蒸汽發(fā)生裝置的設計 地熱發(fā)電用汽輪機選型 主要蒸汽管道的工藝設計。 第2章 熱力系統(tǒng)分析2.1熱力學基本公式2.1.1 狀態(tài)參數的確定汽-液共存區(qū)的濕蒸汽實際上是飽和液體和干飽和蒸汽的混合物。濕蒸汽的壓力和溫度是一一對應的，兩者不再是相互獨立的。因此為了確定濕蒸汽的各點的狀態(tài)，首先確定濕蒸汽的干度x。x=mm+ml濕蒸汽各點的狀態(tài)參數計算如下：hx=1-xh+xhsx=1-xs+s式中，mu -濕蒸汽中所含的干飽和蒸汽的含量；mi -濕蒸汽中所含的飽和液體的質量；下標x代表濕蒸汽；上標代表飽和液體；上標代表干飽和蒸汽。2.1.2 熱系統(tǒng)性能參數計算公式 朗肯循環(huán)是理想的可逆循環(huán)，實際上蒸汽在汽輪機中是不可逆循環(huán)過程。汽輪機的總熱效率：z=img式中；z-汽輪機總效率； i-汽輪機內部效率, i=0.78； m-汽輪機機械效率,m=0.98； g-汽輪機發(fā)電效率, g=0.97。 整個熱力循環(huán)系統(tǒng)的效率hi表示為：i=qfi=wtiwt式中：-設備總輸出功率，kw。 wti-汽輪機內部蒸汽實際完成的功；wt-蒸汽絕熱可逆理論功。 汽耗率 每生產一千瓦時的電時所消耗的蒸汽量成為汽耗率以d來表示。d（kwh)=汽輪機所耗用主蒸汽量發(fā)電機的發(fā)電量 二級擴容發(fā)電系統(tǒng)流程圖如下圖1-1；圖1-1 擴容式發(fā)電技術（二級擴容）示意圖2.2 已知參數 已知：原始數據：地熱水溫度：205地熱水熱力狀態(tài)：飽和狀態(tài)地熱發(fā)電汽輪機設計功率：2000kw汽輪機轉速：3000 r/min汽輪機調節(jié)方式：節(jié)流調節(jié)冷卻水進口溫度：25考慮到冷凝器的傳熱效率，設最終冷凝器出口溫度為30。首先從水及水蒸氣表或水蒸氣焓熵圖中查出各個點的狀態(tài)參數：冷凝器出口點： pz=0.00424 mpa； hz=125.946 kj/kg；vz=0.0058 m3/kg ; sz=0.4368 kj/(kgk); hz=2555.325 kj/kg ；vz=32.905 m3/kg sz=8.455 kj/(kgk); 飽和地熱水進口點： p0=1.72 mpa； h0=875.188 kj/kg；v0=0.0011 m3/kg ; s0=2.378 kj/(kgk); h0=2793.821 kj/kg ；v0=0.115 m3/kg s0=6.391 kj/(kgk); 2.2.1 熱力計算 以一組數據為例：首先從水及水蒸氣表或水蒸氣焓熵圖中查出各個點的狀態(tài)參數如下：一級閃蒸罐飽和水：p1=1.6 mpa； h1=858.804 kj/kg；v1=0.0012 m3/kg ; s1=2.344 kj/(kgk)閃蒸罐蒸汽參數； h1=2791.874 kj/ kg；v1=0.1237 m3/kg s1=6.418 kj/(kgk); 二級閃蒸罐飽和水參數：p1=1.4 mpa ； h2=830.310 kj/kg；v2=0.0012 m3/kg ; s2=2.284 kj/(kgk);閃蒸蒸汽參數； h2=2788.035 kj/kg；v2=0.1408 m3/kg ; s2=6.466 kj/(kgk); 當理想狀態(tài)下，飽和水從狀態(tài)p1=1.6mpa變到壓力p2=1.4mpa時為等熵過程，故 s1=s；由 s=1-x1s2+x1s2 （1-1）得：x1=s1-s2s2-s2x1=6.418-2.2846.466-2.284=0.9885x1=0.9885;h1s=1-x1h2+x1h2 （1-2） =1-0.9885830.310+0.98852788.035=2765.565kj/kghz1=h1-h1-h1smig （1-3） m1hz1+m2h2=(m1+m2)hh （1-4） 先設：m1=m2由14 計算的； hh=hz1+h22 （1-5）=2772.366+2788.0352 =2780.201kj/kg hh=1-x2h2+x2h2 (1-6) x2=hh-h2h2-h2=2780.201-830.3102788.035-830.310 =0.996 sh=1-x2s2+x2s2 （1-7） =1-0.9962.284+0.9966.466 =6.449 j/(kgk) sh=1-x3sz+x3sz (1-8) 得；x3=sh-szsz-sz =6.449-0.4378.455-0.437 =0.750求得冷凝器出口焓：hz=1-x3hz+x3hz (1-9) =1-0.750125.946+0.7502555.3251 =1947.621kj/kg已知： m1h1-hz1+m1+m2hh-hzimg=2000kw(1-10) m0h0= m1h1+m0-m1h1 (1-11) m0-m1h1=m2h2+m0-m1-m2h2 (1-12)由式：10,11,12計算得：m1=2000+hzimgh1-h1s+1+ahhimg =2000+1947.6210.780.980.972791.874-2765.565+1+1.7032780.2010.780.980.97=0.197 kg其中：=h1-h0h1-h2h0-h1h2-h2 =2791.874-875.188858.804-830.310875.188-858.8042788.035-830.310 =1.703m0=h1-h1h0-h1m1 =2791.874-858.804875.188-858.8040.197 =23.212 kg m2=m1 =0.1971.703 =0.335 kg校驗所設的質量m1和m1；假設計算出來的質量m1和m2迭代到式1-4按前述方法重新計算出m1和m2，使兩個質量收斂為止。由此迭代計算出的質量：m1=0.197 kg m2=0.335kg m0=23.196kg2.2.2 發(fā)電系統(tǒng)性能參數 發(fā)電系統(tǒng)閃蒸率的計算如下：以一組數據為例：已知質量m1=0.197，m2=0.335,m0=23.196 一級閃蒸罐的閃蒸率計算如下：1=m1m0 (2-13) =0.19723.196 =0.008492=m2m0 (2-14) =0.33523.196 =0.014 汽輪機內部相對效率計算 汽輪機內部相對效率以i 表示，即汽輪機內部蒸汽實際完成的功wti與蒸汽絕熱可逆理論功之比wt。i=wtiwt=h1-h2h1-hh100% (2-15) =2791.874-2788.0352791.874-2780.201100% =33% 汽耗率每生產一千瓦時的電時所消耗的蒸汽量成為汽耗率以d來表示。d=h1+h22000 (2-16) =2791.874+2788.0352000 =2.79 kw/h 其他數據如同上計算，數據見附表i.1。 管道計算已知工業(yè)液體流速為 40-50m/s。設工業(yè)流速為：u=50m/s以一級閃蒸罐為例，由此可得管道直徑為：因為：v1m1=ud124 所以： d1=v1m1u4 =0.24030.243504=0.0386 mm其它管道計算同上，計算結果見附表i-2。 2.2 參數的選擇 最優(yōu)參數的選取看如下表：表2-1p1 p2 m0 m1 m2 1.20.87.105560.274080.2590411.20.65.4673350.2108890.3231921.20.44.2547190.1641160.3721351.20.23.2392780.1249470.4159651.20.12.7184040.1048560.4412071.20.062.4721470.0953570.454582 圖2-2 進口飽和水質量隨壓力變化示意圖圖2-3 進口飽和水、一級蒸汽、二級蒸汽質量變化示意圖表2-2p1 p2 m0 m1 m210.87.1006640.3963660.13673610.65.4610260.304840.22835910.44.2479980.2371270.29747310.23.2324660.1804390.35795310.12.711530.151360.39154310.082.5938580.1447920.39962510.042.3171620.1293460.419812 圖2-4 進口飽和水、一級蒸汽、二級蒸汽質量變化示意圖圖2-3 進口飽和水、一級蒸汽、二級蒸汽質量變化示意圖表2-3p1 p2 m0 m1 m20.80.65.4660840.4116430.122690.80.44.2476840.3198870.2144810.80.23.2288950.2431630.2936010.80.12.7066110.2038310.3365110.80.082.5886470.1949470.346660.80.062.4596480.1852330.3580430.80.042.3112410.1740560.371617圖2-4 進口飽和水、一級蒸汽、二級蒸汽質量變化示意圖表2-4p1 p2 m0 m1 m20.60.44.2531450.4175610.1184540.60.23.2281060.3169260.2193670.60.12.7032510.2653970.273140.60.082.5847430.2537620.2856930.60.062.4551520.2410390.2996780.60.042.306070.2264030.316204圖4 壓力-質量圖圖4 三個質量圖表2-5p1 p2 m0 m1 m210.87.1006640.3963660.13673610.65.4610260.304840.22835910.44.2479980.2371270.29747310.23.2324660.1804390.35795310.12.711530.151360.39154310.082.5938580.1447920.39962510.042.3171620.1293460.4198120.80.65.4660840.4116430.122690.80.44.2476840.3198870.2144810.80.23.2288950.2431630.2936010.80.12.7066110.2038310.3365110.80.082.5886470.1949470.346660.80.062.4596480.1852330.3580430.80.042.3112410.1740560.3716170.60.44.2531450.4175610.1184540.60.23.2281060.3169260.2193670.60.12.7032510.2653970.273140.60.082.5847430.2537620.2856930.60.062.4551520.2410390.2996780.60.042.306070.2264030.3162040.40.23.2330770.4100610.1282670.40.12.7032510.3428620.195588圖2-4 進口飽和水、一級蒸汽、二級蒸汽質量變化示意圖因為本次設計的發(fā)電功率以定，在發(fā)電功率確定的情況下，根據參數的組合分析，主要以進口地熱水質量最小為標準，再根據容器的設計標準和規(guī)范，選擇適宜的參數，并且對發(fā)電設備進行經濟性分析以及汽輪機壓力分布等相結合，保證進口地熱水質量最小的情況下，選取兩個閃蒸罐的閃蒸比比較接近并且結合管徑計算得：當一級和二級組合壓力為0.8mpa和0.2mpa是比較合適，并且經濟。2.3 本章總結本章主要對二級擴容發(fā)電系統(tǒng)進行了熱力和管徑計算，總體分析數據，并且結合經濟性對參數進行了優(yōu)化。最優(yōu)參數見下表2-6。表2-6p1 p2 t1 t2 m0 m1 m2 a1 a2 i0.8 0.2 170.4 120.2 3.229 0.243 0.294 0.075 0.098 53%其中：p1、p2-一級和二級閃蒸罐壓力，mpa；t1、 t2-一級和二級閃蒸罐溫度，；m0-地熱水進口質量，；m1-一級蒸汽質量，；m2-二級蒸汽質量，；a1、a2-一級和二級閃蒸比；hh-一二級混合總焓值，kj/； 第3章3.1 工藝參數設計 工藝參數見表2-1。工作溫度 設計溫度 最高工作壓力 設計壓力 氣體密度g 170.406 200 1.72mpa 1.892mpa 210.214/液體密度 氣體體積 液體體積 最大體積流 最小體積流 l 流量vg 流量vl 量系數vmax 量系數vmin897.0351/ 210.214/h 11.825/h 135% 75%3.2 設計方案的確定此次設計的立式氣液分離器用于地熱發(fā)電工程，考慮到立式氣液分離器的結構簡單，為了充分分離地熱水中的蒸汽，故采用立式絲網分離器。立式絲網分離器主要由筒體、入口接管、出口接管、絲網捕霧器、排液管、安全閥等組成。3.3 工藝尺寸計算3.3.1 氣體流速計算根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計4標準得，分離器氣體流速計算如下： ug=kgl-gg0.5 (3-1) =0.075897.035-4.1614.1610.5 =1.10 m/s 3.3.2 結構尺寸設計（1）絲網直徑（dg）的計算：查標準hg/t 20570.8-95氣液分離器設計4得，絲網直徑為：dg=0.0188vgug0.5 （3-2）=0.0188283.7901.100.5 =0.302 m 即絲網直徑dg為302mm。（2）容器直徑（d）:根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計4得，容器直徑要比絲網直徑大100mm左右，考慮到容器的高徑比小于5，所以取容器的直徑為600mm4。（3）高度()根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得：hl=vlt47.1d2=11.8251.35247.10.60.6=1.883 m （3-3）（4）接管直徑設計1) 兩相入口根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得:gugl1500pa （3-4）ugl3.0210-3vl+vg0.5g0.25 （3-6）dp3.0210-315.964+283.7890.54.1610.25dp0.0747 m （取0.08 m）式中:dp接管直徑，m；vl液體體積流量，m3/h；vg氣體體積流量，m3/h；其余符號意義同前。2）氣相出口計算如下：氣相出口流速=兩相進口流速因此選用dp=0.08 m，則出口流速由式（2-7）求得： u=0.2430.240336001.350.78536000.080.08 （3-7） =15.69 m/s 3）液相出口選用管徑為dn80，則流速由式（2-8）為： ul=11.8251.350.78536000.080.08 （3-8） =0.86 m/s （5）絲網的裝配絲網是由圓形絲網盤壓合在上、有2個支承格柵間構成。編織絲網的細絲直徑為0.10mm，填裝密度為144kg/，填裝成盤的空隙率為95%，盤高150mm。從經濟性、工作溫度、容器材料以及絲網本身的耐久性考慮，采用聚四氟乙烯絲網。3.4 二級閃蒸工藝參數工藝參數表2-1工作溫度 設計溫度 最高工作壓力 設計壓力 氣體密度g 120.02 150 0.8mpa 0.88mpa 1.1291/液體密度 氣體體積 液體體積 最大體積流 最小體積流 l 流量vg 流量vl 量系數vmax 量系數vmin942.937/ 937.425/h 10.66032/h 135% 75%3.5 工藝尺寸計算3.5.1 氣體流速計算根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計標準得，分離器氣體流速計算如下：ug=kgl-gg0.5 (3-9) =0.075942.937-1.12911.12910.5=2.166 m/s 3.5.2 結構尺寸設計（1）絲網直徑（）的計算：根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得，絲網直徑為：dg=0.0188vgug0.5 （3-10）=0.01881265.5242.1660.5=0.454 m即絲網直徑為454mm。（2）容器直徑（d）:根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得，容器直徑要比絲網直徑大100mm左右，考慮到容器的高徑比小于5，所以取容器的直徑為600mm。（3）高度()根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得：hl=vlt47.1d2 （3-11）=10.66032247.10.60.6 =1.698 m （4）接管直徑設計2) 兩相入口根據hg/t 20570.8-95氣液分離器設計得:gugl1500pa （3-12）ugl3.0210-3vl+vg0.5g0.25 （3-14）dp3.0210-391265.524+14.3910.51.12910.25dp0.111 m （取0.125 m）式中:dp接管直徑，m；vl液體體積流量，；vg氣體體積流量，；其余符號意義同前。2）氣相出口計算如下：氣相出口流速=兩相進口流速因此選用dp=0.125 m，則出口流速由式（2-7）求得：u=0.2940.885836001.350.78536000.1250.125=28.66 m/s （3-15）3）液相出口選用管徑為dn80，則流速由式（2-8）為：ul=10.660321.350.78536000.080.08=0.796 m/s （3-16）（5）絲網的裝配編織絲網的細絲直徑為0.10mm，填裝密度為144kg/，填裝成盤的空隙率為95%，盤高150mm。從經濟性、工作溫度、容器材料以及絲網本身的耐久性考慮，采用聚四氟乙烯絲網。3.6 本章總結本章根據國家標準hg/t 20570-95 氣液分離器工藝系統(tǒng)工程設計技術規(guī)定對氣液分離器進行了工藝設計計算，得如下結論：表 3-1 一級閃蒸罐參數氣體流速ug 容器直徑d 液相高 兩相進口 氣相出口 液相出口流m/s /mm 度hl /mm 流速ugl /mm 流速m/s 速ul m/s1.100 600 1883 18.987 15.690 0.860表 3-2 二級閃蒸罐參數氣體流速ug 容器直徑d 液相高 兩相進口 氣相出口 液相出口流m/s /mm 度hl /mm 流速ugl /mm 流速m/s 速ul m/s2.166 600 1698 36.450 28.660 0.796編織絲網的細絲直徑為0.10mm，填裝密度為144kg/，填裝成盤的空隙率為95%，盤高150mm，所用材料為聚四氟乙烯。第4章 壓力容器設計4.1 常規(guī)設計4.1.1 設計條件 筒體最高工作壓力為1.72mpa，根據化工容器設計5得，設計壓力不應低于安全閥的開啟壓力，通?？扇∪萜鞴ぷ鲏毫Φ?.051.10倍，所以取筒體計算壓力為pc=1.1p=1.11.892=1.9866mpa，設計溫度為205。4.1.2 主要材料根據gb150-1998表4-1，筒體材料選用q245r許用應力為：t=131mpa根據jb/t4731,支座選用材料為q245r許用應力為:t=131mpa根據gb/t 700規(guī)定，地腳螺栓選用35#鋼，許用應力為：t=117mpa根據hg/t 20592-2009鋼制管法蘭表4.0.1，選用材料為q345r鋼，許用應力為：t=183mpa4.1.3 圓筒設計本容器需要100%無損探傷，根據化工容器設計得焊接接頭系數為0.8。查gb150-1998中表4-1，屈服極限強度，200下q245r的許用應力為t=131mpa，筒體計算厚度見式5（3-1）：=pcdi2t-pc (4-1) =1.986660021310.8-1.9866=5.74 mm根據化工容器設計的 表