选填料球这件事,很多人是照抄的——上一台塔用Φ38,这台也用Φ38。真到了工况不一样的时候,照抄就会出问题:要么阻力高得风机带不动,要么效率上不去。
三个规格,三种取舍
多面空心球最常用的是Φ25、Φ38、Φ50,往上还有Φ76和Φ100。规格变大,变化的是三件事:
| 规格 | 比表面积 | 空隙率 | 单位体积个数 | 阻力 |
|---|---|---|---|---|
| Φ25 | 大 | 相对低 | 最多 | 高 |
| Φ38 | 中 | 中 | 中 | 中 |
| Φ50 | 小 | 相对高 | 少 | 低 |
球越小,单位体积里的表面积越大,气液接触越充分,理论传质效率越高;但同时空隙变小,气流通过的阻力上升,也更容易被粉尘或结晶物堵住。球越大反过来。具体数值各厂家样本略有差异,选型时以实际样本数据为准,但这个趋势是一致的。
按什么定
看塔径。有个粗略但好用的经验:塔径与填料公称直径之比最好不小于8到10。小塔用大球,靠壁的地方会形成沟流,气体贴着塔壁窜上去,中间的填料等于白装。Φ800的小塔配Φ50的球就偏大了,Φ25或Φ38更合适。
看气体脏不脏。废气里带粉尘、带油雾,或者洗涤液容易结晶析出的,宁可选大一档。效率损失一点可以靠加高填料层补,堵塔一次的停产损失补不回来。喷漆废气、含粉尘的酸雾,这类工况尤其要留余量。
看风机余量。填料层是塔内阻力的主要来源。风机是现成的、余量不大,就别硬上小规格。先算清楚阻力,再定填料。
看处理难度。单纯除酸雾、吸收效率要求不高的,Φ50足够;要求高的、气液平衡不利的(比如吸收难溶气体),才有必要往小规格走并且配套加高填料层。
两个常见误区
一是“小球一定效率高”。前提是不堵、气流分布均匀、液体能把填料充分润湿。这三个条件不满足,小球的表面积是浪费的。
二是“装满就行”。填料层高度、支撑板开孔率、压圈是否压实、布液是否均匀,任何一环出问题,规格选得再对也白搭。填料是个系统件,不是单独的耗材。
换规格之前先想一件事
塔已经在跑、效率不理想,很多人第一反应是换个规格的填料。但换规格意味着阻力、持液量、支撑件受力全部要跟着重算——小一档的填料阻力上去了,原来的风机可能带不动;大一档的空隙率上去了,效率还要靠加高填料层补回来,塔高不够就补不了。
所以换规格是有连带成本的动作,不是把旧的倒出来、新的倒进去那么简单。在动填料之前,先把喷淋量、喷头堵塞、布水均匀性这三项查一遍——绝大多数效率问题出在这里,而这三项的排查成本几乎为零。
采购时该确认的
同一个规格,不同厂家的重量能差出两三成——差在壁厚和用料。壁厚薄、掺回料的球,装的时候看不出来,用一年就变形塌陷,阻力翻倍。验货可以称一下单位体积重量,再掰一个看看断口,原生料的断口发白、韧性好,回料多的发脆、颜色杂。
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