液封的設置和計算

發(fā)布時間：

2023-09-26 08:27

液封裝置是采用液封罐或U形管液面高度來維持設備系統(tǒng)內一定壓力，從而防止設備內的介質外泄、防止系統(tǒng)內的物料被氣體帶出或防止空氣進入系統(tǒng)內。

1、液封的分類

1.1 液封罐型液封裝置

此種液封裝置是采用液封罐液面高度通過插入管維持設備系統(tǒng)內一定壓力，從而防止空氣進入系統(tǒng)內或介質外泄。為避免液封液倒灌入系統(tǒng)內，同時采用惰性氣體亦通過液封向系統(tǒng)內充氣，保持系統(tǒng)內壓力恒定，見圖1所示。

惰性氣體可通過壓力調節(jié)系統(tǒng)自動向系統(tǒng)內充氣。液封液通常采用水或其它不與物料發(fā)生化學反應的液體。此種類型液封在常、微壓蒸餾塔和儲槽的放空系統(tǒng)中應用較多。

1.2 U形管型液封裝置

U形管型液封裝置是利用U形管內充滿液體，依靠U形管的液封高度阻止設備系統(tǒng)內物料排放時不帶出氣體，并維持系統(tǒng)內一定壓力。液封介質通常是系統(tǒng)本身的物料液體。此類型液封裝置應用場合較多，見圖2所示。

1.3 Ⅱ形管型液封裝置

此類型液封裝置主要是通過Ⅱ形管高度維持設備內一定液面，并阻止氣體不隨排出液體而帶出，它是依靠Ⅱ形管液封高度來實現。Ⅱ形管高度應根據工藝要求的液面高度確定，見圖3所示。此類型多用于設備內需要控制一定液面高度的場合，如乳化塔等。

2、液封的設置

2.1 需要設置液封的場合

①儲存易燃液體或閃點低于或等于場地環(huán)境溫度的可燃液體的設備，例如在儲槽的排液或排氣管處設置液封。

②正常生產或事故以及系統(tǒng)內物料未全部放盡時的停車檢修動火的情況下，如有空氣進入系統(tǒng)可與物料形成爆炸混合氣體的系統(tǒng)設備，或如有濕空氣進入系統(tǒng)影響產品質量的系統(tǒng)設備。

③需要連續(xù)或間斷排放液體并使系統(tǒng)內氣體不隨液體帶出或外漏的設備的排放液體口處。

④需要維持一定液面高度的設備，在出液口加上液封管。

⑤其他工藝要求需設置液封的場合。

2.2 液封的設置及注意事項

①采用Ⅱ形管作液封時，為便于調節(jié)液位，可在Ⅱ形管上部設置1-2個旁通管并加設閥門。

②U形管、Ⅱ形管作液封時，為防止管頂部積存氣體，影響液體排放，應在最高點處設置放空閥或設置與系統(tǒng)相連接的平衡管道。

③為使在停車時能放凈管內液體，一般在U形管最低點應設置放凈閥。當需要觀察管內液體流動情況，在出料管一側可設置視鏡。

④U形管、Ⅱ形管進、出料主要是靠位差自流進、出料，其管徑按自流流速來計算，一般取0. 1-0. 3m/s，最小管徑不應小于20mm。

⑤采用U形管為液封時，液封高度小于3m應用較廣。當系統(tǒng)內壓力較高，要求液封高度大于3m時，應采用自動排液器或控制閥。控制閥排出液體量根據容器內所需液面進行調節(jié)。

⑥液封介質在冬季有可能結凍時，應采取防凍措施，如加保溫、蒸汽盤管加熱或添加防凍劑等方法。

⑦Ⅱ形管液封多用于介質溶于液封液的常壓或微壓場合，高度一般為10m (大氣壓)，如氨水制備中的氨進口管。

⑧由于液體被夾帶或泄漏等原因造成液封液損失時，在工程設計中應采取措施保持液封高度。

3、液封高度的計算

設置液封裝置時，必須正確地確定液封所需高度，才能達到液封的目的。U形管液封所需高度是由系統(tǒng)內壓力（P₁）、受液槽或排料出口壓力（P₂，如果是對空排放P₂可為0）及管道壓力降（h_n）等參數計算確定的。計算示意圖如下：

式中 H_min——最小液封高度，m；
    P₁——系統(tǒng)內壓力，10⁵Pa；
    P₂——受液槽內壓力，10⁵Pa；
    γ——液體相對密度，（γ=ρ/1000）；
    h_n——管道壓力降，m

為保證液封效果，液封高度一般選取比計算所需高度加0. 3m-0. 5m余量為宜。

小編已根據參考資料HGT 20570.17《液封的設置》里的計算公式和技術資料，編輯了Excel計算工具，見下圖。

只需在黃底單元格里填寫系統(tǒng)壓力，液體密度等參數，計算表會自動計算出所需的液封高度。

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