“填料不都一个样吗,塑料球而已。”这句话一年能听三四十遍。多数工况下确实差不太多,但这位客户的塔不太一样:进气是从室外直接抽的,零下五度;循环液做了伴热,维持在十五度上下。一座塔里同时存在零下和零上两个温度区,选薄壁还是厚壁,就不能照常温那套走了。
一座塔里其实有两个温度场
冷风从下面进来,热液从上面淋下去,交界面落在填料层的下段。这一段的填料,喷淋时被十五度的液体泡着,风机一停就被零下五度的空气吹着,一天来回好几次。塔顶那一层则基本一直是暖的。同一塔填料,下段的服役条件比上段严得多。
这个温度分层还有个副作用:冷风一进来,靠近进风口的液体会被吹冷,局部结露甚至结霜,把填料表面糊上一层。工艺那边看到的现象是“循环液温度掉了两度”,实际发生的是下段填料的润湿状态变了。选填料之前,先把这两个温度场画出来,比拿参数表比来比去有用。
薄壁球省下来的钱,冬天在哪儿还回去
| 对比项 | 薄壁多面空心球 | 厚壁多面空心球 |
|---|---|---|
| 比表面积 | 大 | 小一档 |
| 单位体积重量 | 轻 | 重三到五成 |
| 低温受砸 | 冰块砸下来容易裂瓣 | 余量大得多 |
| 底层受压 | 层高一上去就压瘪 | 基本不变形 |
薄壁球在常温连续运行的塔里是很划算的选择,比表面积大、装填也省钱。问题出在这座塔的下段:夜里挂的液冻成小冰粒,早上开机被风一冲,砸在薄壁球上。单次砸不坏,一个冬天砸下来,破碎的球片会堆到支撑格栅上把缝糊住,到那时候就不是换填料的事,得把整层扒出来。
厚壁球要付的两个代价
一是阻力。同样孔隙率下厚壁球的通道略窄,全塔阻力会上去一点,风机电流跟着抬。冬天空气密度本来就大,这两项叠一块,电流的季节性波动会比往年明显,班组要提前知道,不然又当成风机故障去查。
二是传质面积少了一截,出口浓度会有可察觉的抬升。这两笔都是能估出来的,不至于把方案否掉,但要提前跟工艺那边讲清楚,别等验收采样时才发现对不上。真要保住出口指标,宁可把层高补两百毫米,也别在受冲击的位置硬用薄壁。
怎么决定,取决于这座塔的出口指标卡得紧不紧。指标有余量的,全塔走厚壁最省心;本来就贴着线的,就得分层,或者在进风口加一段导流,让冰粒别直接砸在填料上。后一种要动塔内件,属于设备厂的活,方向可以先定下来再找他们谈。还有一点要提醒:冬天补料别只按体积报,厚壁和薄壁的堆积密度不一样,按重量下单容易多买或者少买一截。
分层混装:上厚下薄还是上薄下厚
我们通常建议下段用厚壁、上段用薄壁。下段承重、受冲击、贴近冷风入口,厚壁扛得住;上段几乎不受力,用薄壁把比表面积补回来。分界大致放在填料层高度的三分之一到二分之一处,具体看进风口位置。金浩丰仓里两种壁厚都常备,同一座塔分两段下单,装填量各算各的,不用凑整。
这座塔最后走的就是这个配法。金浩丰供多面空心球、鲍尔环、阶梯环、花环,用原生料生产,常用规格备现货。塔体和喷淋系统我们不做;工况温度和层高报过来,超出 PP 合理使用范围的部位我们会直说别用。186 1558 6932。