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蒸馏废液一级泵站的改造设计

2013-10-25赵会聪

纯碱工业 2013年2期
关键词:气蚀前池溢流

赵会聪,王 欢,吴 桐

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

我公司蒸馏废液一级泵站为深达6m的地下式泵站,若管道或泵体发生泄漏,不能及时抢修时,有可能发生泵站淹没,造成全厂停车,因此地下式泵站存在着重大的安全隐患。由于2010年真空蒸馏项目的成功投用,使一级泵站改为地上式泵站成为可能。为从根本上消除安全隐患,确保生产安全稳定运行,公司决定将一级泵站改为地上式泵站。

1 工艺流程

1.1 原工艺流程

蒸馏废液温度95℃以上,从第一闪发器下部流出进入第二闪发器,由高真空水环泵处获得真空动力,闪发出的二次蒸汽汇入二闪总管供淡液塔蒸馏用汽,从而进一步回收废液带出热量,使废液温度降至87℃左右;闪发后的废液自流入地下3.5m深的泵坑,经废液液下泵打到排气槽,流入地下废液前池,经废液一级泵站排出。

1.2 新工艺流程

废液自流入地下3.5m深的泵坑,经废液液下泵打到地上式废液前池,经废液一级泵站排出。

2 地上式泵站的设计与布置

2.1 废液泵的布置

废液泵布置在原废液泵房,基础标高EL+0.200,泵入口标高EL+0.750,废液泵共3台,中心间距为2.8m,净间距离1m左右,有足够的操作检修空间。

原废液泵坑需要回填,废液泵基础在回填地坪上会产生沉降,使泵入口管线及废液前池出口处受力,遭到破坏,又因为泵房内打桩困难,所以回填时采用预埋废旧钢管的方式减少泵基础下沉。由于沉降,泵基础也不能布置在新老地坪交界处。

2.2 废液前池的设计

新废液前池为钢筋混凝土结构,长×宽×高=10m×3m×4m;前池中间设挡板,挡板高度3m,使流道面积缩小,防止废液沉积池底。池底标高EL+0.250;顶部敞口,设有溢流堰,溢流口长×宽=2.5m×0.5m;废液槽四周挑沿0.8m;考虑安全生产,东西两侧设有钢筋混凝土梯子。2.2.1 废液泵的允许安装高度计算

1)废液前池液面上空最小操作压力P0=101.325kPa;

3)管道、管件、阀门等吸入管线上的总阻力降∑Hf(0-1)=0.1m;

4)废液密度ρ=1 105kg/m3;

5)泵的必需气蚀余量(NPSH)r=1.65m;

6)泵入口管φ480×16。

得Hg=-0.28m。

泵发生气蚀时前池内液位高度H=0.75+0.48/2+0.28-0.25=1.02m。

为安全考虑,防止废液泵发生气蚀,操作时废液前池的液位应控制在1.5~4m之间。

2.2.2 液下泵的扬程计算

(2)学校应加强校园安全管理,注重欺凌行为的预防。一方面,学校要加强宣传工作,让学生了解相应法律及欺凌行为的危害,从思想上降低学生实施欺凌行为的冲动。学校可以采取多样化的宣传方式,通过图片、视频、戏剧化表演等方式增强教育的趣味性,使学生切实感受到欺凌的危害性;另一方面,学校也要不断寻求新的管理方式,消灭校园监控管理盲区,加强对校园的安全巡视工作,课间时段要鼓励班主任或任课教师走进教室及走廊,及时了解学生及班级情况。

液下泵的扬程为15m,液下泵坑深3.5m,出液管进废液前池的高度为5m,排出口管路为φ273×8无缝钢管,管长40m,7个90°弯头,蒸馏废液粘度1.393×10-3Pa·s,流量为0.06m3/s。

管壁粗糙度ε取0.2mm,ε/d=0.778,查得λ=0.028。

需要的机械能He=Δz+Hf=3.5+5+0.7=9.2m

现有液下泵的扬程为15m,可以满足输送要求,废液前池的高度设计合理。

2.2.3 防水套管的设计

废液前池为钢筋混凝土结构,为方便检修,出液口需要安装防水套管。出液口与泵入口相连有振动,为了保护泵及废液前池,在泵入口处安装柔性短节,前池出液口安装柔性防水套管,图集号03S404(A型)。根据生产实践经验,也可采用图1型式的柔性防水套管。

图1 柔性防水套管

2.2.4 溢流堰的设计

溢流堰高度0.5m,溢流口长2.5m,废液溢流流速u取0.5m/s,溢流口的流量Q=2.5×0.5×0.5×3 600=2 250m3/h。蒸馏工序总的废液流量约为2 100~2 200m3/h,该溢流口可以满足废液泵全停时的溢流量,不会出现废液前池四周溢流的状况。

[1] 陈敏恒.化工原理[M].北京:化学工业出版社,2006

[2] 大连化工研究设计院.纯碱工学[M].北京:化学工业出版社,2004

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