波形板式充填塔の空塔気速について
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皆様、現在設計が必要なのは、スプレー水を用いて天然ガスの煙ガスを冷却するパッキングタワーです。煙ガスの流量は690t/h、スプレー水の流量は860t/hであり（設計計算上、これらの値は固定されています）、煙ガスの密度は約1.255g/Lです。今、タワーの直径を決定しようとしているのですが、空塔内の気速に関して問題が生じています。。。 私はベインの式を使って液泛気速を計算し、その液泛気速の0.75倍を空塔気速としました。そうして算出された空塔気速は7.19で、塔径を四捨五入すると気速は5.4になります。しかし問題があります。5.4m/sの気速に対応するガス運動エネルギー係数は18.95で、資料に記載されている参考値は2.4なのです。これを見てパニックになりました。。 どなたか詳しい方、どこに問題があるのか、それともこれが普通なのか教えていただけませんか。私は化学工学の専門家ではなく、急ぎでこのような装置を作らなければならないため、色々な資料を調べましたが、これらの違いを正確に見分けることができません。どうかわかりやすく説明していただけますと幸いです。お願いします！！！
まず充填材を選び、充填材の種類に応じて適切なF係数を決定し、そのF係数から塔径を算出し、液体のスプレー密度を算出する。
充填材はもう選んであります。BX型の波形板充填材で、参考値のFは2.4前後です。しかし、これに基づいて計算すると空塔速度が非常に小さくなってしまい、その結果、タワーの直径が極端に大きくなってしまいます
このスプレー水は天然ガスの煙ガスタワーを冷却するためのもので、煙ガスを冷却するだけなので高い物質移動効率は求められない。そのためBX充填材を使用する必要はなく、適切ではない。ダンパータワー、または散堆充填塔を選択できます。
私たちのこの設計は単に冷却塔のようなもので、その実際の役割は排ガス中の余熱を取り出して暖房に利用することです。つまり、排ガスの温度を90度から20度まで下げ、排ガス中の顕熱と潜熱（天然ガスの排ガスには水分が多く含まれている）を回収するのです。そのため効率には一定の要求がありますし、また私たちの敷地も限られており、発注者からは直径6メートルのスペースしか与えられていません。。。
煙ガスには通常ほこりが含まれており、BXはメッシュ充填材であるため、ほこりを含むガスには適していません。 やはり、散装充填材または板塔の方が良いでしょう。 あなたのこの塔は、直接接触式の熱交換塔と言えるでしょう。物質移動効率にはそれほど高い要求はありません。
私が選んだのは波形板式で、参考にしたのは『化学プラント設備設計大全―塔設備』という書籍です。というのも、私たちの塔には冬用と夏用を切り替える機能があって、冬は通常通り使用し、夏になると充填材を取り出すからです。充填塔を選んだ主な理由は、圧力損失と煙ガスの腐食性の2点です。天然ガスの煙ガスにはほこりが比較的少ないのでしょうか？何か良い解決策はありますか？