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技術文章
酒精沉淀罐進料口設計：避免顆粒二次懸浮的方案
酒精沉淀罐進料口設計的核心邏輯是控制進料流場動能、避開罐內沉降區，通過優化位置與結構減少物料對罐壁及已沉降顆粒的沖擊，同時結合工況判斷是否加裝導流裝置，具體設計思路如下：
一、進料口位置設計：避開沉降區，引導平穩流場
罐內醇沉過程中會自然形成“上部澄清區—中部過渡區—下部沉降區"的分層，進料口位置需優先避開下部沉降區（通常占罐高1/3~1/4），避免直接擾動已沉降顆粒，具體選擇如下：
1. 優先選擇：罐身中上部側面（切線方向進料）
進料口中心高度建議設在罐體總高度的1/2~2/3處（以罐底為基準），且開口朝向罐壁切線方向。這種設計的優勢在于：一方面能避開罐底沉降層，防止物料直接沖擊已壓實的顆粒；另一方面，切線進料可讓物料沿罐壁形成弱旋流——既實現酒精與物料的初步混合（降低后續攪拌負荷），又能借助離心力引導顆粒向罐壁緩慢沉降，避免中心區域出現強湍流。物料進入后會沿罐壁緩慢向下流動（重力+旋流引導），逐步進入過渡區與沉降區，流場整體平穩無沖擊。
2. 嚴格避免：頂部中心進料與底部進料
頂部中心進料若流速較高（如泵壓過大），物料會呈“柱狀"沖擊罐內中部區域，形成向下的強湍流，易攪起過渡區未完-全沉降的顆粒；若流速過低，又會導致物料在頂部堆積，混合不均。而底部進料會直接沖擊罐底沉降層，將已壓實的顆粒徹-底攪起，完-全破壞醇沉效果，屬于絕對禁止的設計。
二、進料口結構設計：降低單點沖擊，分散進料流態
在合理位置的基礎上，需通過結構優化進一步降低物料沖擊，避免局部湍流，關鍵細節如下：
1. 控制進料流速與口徑
進料口徑需匹配實際進料流量，通常需滿足“進料流速≤1.5 m/s"（可通過“流量=流速×截面積"反算口徑）。流速過高會導致物料動能過大，進入罐內后易形成局部沖擊；流速過低則可能影響進料效率，需在“防沖擊"與“效率"間平衡。
2. 采用擴散式出口
進料口出口端需設計為擴散式結構（如喇叭口、45°擴口），出口截面積需比進料管截面積大1.5~2倍。這種設計能將物料從“集中噴射"轉化為“平緩擴散"，進一步降低出口流速，減少對罐內流場的局部擾動。
3. 控制插入深度
進料管插入罐內的深度需≤罐徑的1/5，且出口端不得超過罐壁內側50mm。過深的插入會干擾罐內整體沉降流場，甚至可能讓物料直接沖擊對面罐壁，反而引發顆粒懸浮。
4. 加裝緩沖擋板（針對高粘度物料）
若處理的物料粘度較高（如中藥提取液），可在進料口內側罐壁加裝弧形緩沖擋板（與罐壁呈15°~30°夾角）。擋板能進一步分散物料沖擊力，引導物料沿擋板向罐壁流動，避免物料直接沖擊罐內空間，尤其適合易因沖擊產生團聚的物料。
三、導流裝置的必要性與選型
導流裝置的作用是進一步優化進料流場的均勻性，避免局部死角或湍流，但并非所有工況都需加裝，需結合罐容、進料特性判斷：
1. 需加裝導流裝置的場景
- 罐容較大（≥5 m3）：大罐內流場易出現“局部流速不均"或“死角"，單純依靠進料口位置與結構難以覆蓋全罐流場，需導流裝置引導流態；
- 進料量波動大（如間歇進料、流量偏差≥20%）：波動的進料會導致瞬時沖擊力變化，易引發局部湍流，需導流裝置穩定流場；
- 物料含細顆粒（粒徑≤50 μm）：細顆粒沉降速度慢、抗擾動能力弱，輕微湍流就可能導致二次懸浮，需更平緩的流場，導流裝置可滿足這一需求。
2. 常用導流裝置類型與設計要點
- 螺旋導流板：沿罐內壁上部（進料口下方）螺旋布置，板寬為罐徑的1/8~1/10，螺距為板寬的3~5倍。需注意螺旋方向與進料切線方向一致，增強旋流穩定性，且板體需與罐壁滿焊，避免殘留物料；
- 環形多孔分布器：在進料口對應高度設置環形管（直徑為罐徑的2/3），環形管下側均勻開設φ8~15mm的出料孔，孔總面積需≥進料管截面積的2倍（避免分布器內憋壓），且孔位需朝向罐壁，防止物料直接向下沖擊；
- 折流擋板：適合中小罐（≤5 m3）或低粘度物料，在進料口對面罐壁設置1~2塊垂直擋板（高度覆蓋進料口至過渡區），擋板與罐壁呈45°角，且面積≤罐橫截面積的1/10，避免阻礙整體沉降流場。
酒精沉淀罐進料口設計需圍繞“避沉降區、降沖擊力、穩流場"核心：位置優先選擇中上部側面切線進料，避開罐底沉降層；結構采用擴散式出口+合理口徑+緩沖擋板（按需） ，減少單點沖擊；罐容大、進料波動大或含細顆粒時，需加裝螺旋導流板/環形分布器優化流場。最終可通過CFD流場模擬（大罐或復雜工況）與小試/中試測試（觀察上清液顆粒含量）驗證設計效果，同時確保進料口及導流裝置無清潔死角，兼容CIP在線清洗，避免殘留污染。
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