攀鋼鈦白粉廠濕蒸汽冷凝罐開裂原因及改造方案.pdf

1、鈦白粉具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì),優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)與優(yōu)異的顏料性能,被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、化纖、油墨、橡膠、電子工業(yè)、化妝品、電焊條、搪瓷、陶瓷和冶金等行業(yè)。我國已成為世界鈦白粉消耗大國,但生產(chǎn)技術(shù)比較落后,產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益普遍較差,需進(jìn)一步改進(jìn)。攀鋼鈦白粉廠的硫酸法生產(chǎn)工藝中,濃縮鈦液后的濕蒸汽冷凝罐因振動而開裂破損,既造成了較大的直接經(jīng)濟(jì)損失,又影響了生產(chǎn),污染了環(huán)境,需進(jìn)行技術(shù)改造。本文針對造成濕蒸汽不穩(wěn)定流動的原因進(jìn)

2、行了分析研究,分析表明:氣液兩相流不穩(wěn)定性主要有3種類型:壓力降型脈動、密度波型脈動和熱力型脈動。氣液兩相流在流動過程中超音速流動產(chǎn)生的激波、經(jīng)管嘴出流時產(chǎn)生的膨脹波與過度膨脹波、流體流動滯止產(chǎn)生的水擊波等都能導(dǎo)致流體的不穩(wěn)定流動。流體運動的不穩(wěn)定性造成壓力沖擊,引起管道與設(shè)備振動。為了確定影響低壓低速氣液兩相流不穩(wěn)定性的因素,構(gòu)建了彈性管內(nèi)液柱受迫震蕩實驗?zāi)Ｐ?進(jìn)行了模擬實驗,對模擬實驗結(jié)果進(jìn)行了定性分析,并采用直接法計算出管道系統(tǒng)的

3、固有頻率僅為1.7Hz左右,低于管道設(shè)計固有頻率應(yīng)大于3.5Hz的要求,同時計算了管道系統(tǒng)固有頻率隨管徑、壁厚、流速、管長的變化。計算結(jié)果表明,冷凝罐開裂的主要原因在于呈上升布置的管道內(nèi)積聚液柱,液柱受到壓力沖擊產(chǎn)生振蕩、管道的穩(wěn)定性差,與液柱的低頻振蕩形成了共振?？刹扇〗档凸軓?、減薄管壁厚度、降低管道懸臂長度、降低管內(nèi)流速等方法加以消除。利用模擬實驗的結(jié)果,我們找到了減緩或消除冷凝罐振動的改造方案,并對方案的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效