液封的設(shè)置和計(jì)算

發(fā)布時(shí)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(lái)維持設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)一定壓力，從而防止設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)外泄、防止系統(tǒng)內(nèi)的物料被氣體帶出或防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。

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(shè)備系統(tǒng)內(nèi)一定壓力，從而防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)或介質(zhì)外泄。為避免液封液倒灌入系統(tǒng)內(nèi)，同時(shí)采用惰性氣體亦通過液封向系統(tǒng)內(nèi)充氣，保持系統(tǒng)內(nèi)壓力恒定，見圖1所示。

惰性氣體可通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)向系統(tǒng)內(nèi)充氣。液封液通常采用水或其它不與物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液體。此種類型液封在常、微壓蒸餾塔和儲(chǔ)槽的放空系統(tǒng)中應(yīng)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(nèi)充滿液體，依靠U形管的液封高度阻止設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)物料排放時(shí)不帶出氣體，并維持系統(tǒng)內(nèi)一定壓力。液封介質(zhì)通常是系統(tǒng)本身的物料液體。此類型液封裝置應(yīng)用場(chǎng)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(shè)備內(nèi)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(lái)實(shí)現(xiàn)。Ⅱ形管高度應(yīng)根據(jù)工藝要求的液面高度確定，見圖3所示。此類型多用于設(shè)備內(nèi)需要控制一定液面高度的場(chǎng)合，如乳化塔等。

2、液封的設(shè)置

2.1 需要設(shè)置液封的場(chǎng)合

①儲(chǔ)存易燃液體或閃點(diǎn)低于或等于場(chǎng)地環(huán)境溫度的可燃液體的設(shè)備，例如在儲(chǔ)槽的排液或排氣管處設(shè)置液封。

②正常生產(chǎn)或事故以及系統(tǒng)內(nèi)物料未全部放盡時(shí)的停車檢修動(dòng)火的情況下，如有空氣進(jìn)入系統(tǒng)可與物料形成爆炸混合氣體的系統(tǒng)設(shè)備，或如有濕空氣進(jìn)入系統(tǒng)影響產(chǎn)品質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)備。

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

④需要維持一定液面高度的設(shè)備，在出液口加上液封管。

⑤其他工藝要求需設(shè)置液封的場(chǎng)合。

2.2 液封的設(shè)置及注意事項(xiàng)

①采用Ⅱ形管作液封時(shí)，為便于調(diào)節(jié)液位，可在Ⅱ形管上部設(shè)置1-2個(gè)旁通管并加設(shè)閥門。

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

③為使在停車時(shí)能放凈管內(nèi)液體，一般在U形管最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置放凈閥。當(dāng)需要觀察管內(nèi)液體流動(dòng)情況，在出料管一側(cè)可設(shè)置視鏡。

④U形管、Ⅱ形管進(jìn)、出料主要是靠位差自流進(jìn)、出料，其管徑按自流流速來(lái)計(jì)算，一般取0. 1-0. 3m/s，最小管徑不應(yīng)小于20mm。

⑤采用U形管為液封時(shí)，液封高度小于3m應(yīng)用較廣。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力較高，要求液封高度大于3m時(shí)，應(yīng)采用自動(dòng)排液器或控制閥。控制閥排出液體量根據(jù)容器內(nèi)所需液面進(jìn)行調(diào)節(jié)。

⑥液封介質(zhì)在冬季有可能結(jié)凍時(shí)，應(yīng)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(zhì)溶于液封液的常壓或微壓場(chǎng)合，高度一般為10m (大氣壓)，如氨水制備中的氨進(jìn)口管。

⑧由于液體被夾帶或泄漏等原因造成液封液損失時(shí)，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施保持液封高度。

3、液封高度的計(jì)算

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