张伟伟

（中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038）

冶炼烟气制酸系统主要包括净化、转化、干吸等工序，其中净化工序内的介质为湿烟气和稀酸，腐蚀性较强。玻璃钢因其耐腐蚀性能好、造价低廉，成为净化工序设备的首选材质。净化工序通常在负压下操作，而玻璃钢设备承受负压有限，一旦系统负压超出设备设计值，就会造成设备损坏。为避免此类事故发生，净化工序烟气出口通常设置安全水封，在净化工序的负压超出设定值时，通过安全水封可以及时向系统补入空气，破除净化工序的高负压，从而有效地保护设备。

安全水封尺寸虽小，但却是冶炼烟气制酸系统必不可少的安全设施。经过多年的发展，安全水封形成了多种形式，常用的有简易安全水封、带U形管的安全水封和双水封槽安全水封。各种形式的安全水封原理基本相同，笔者以最常用的带U形管的安全水封为例探讨安全水封的作用过程、作用机理以及关键尺寸的设计计算。

1 安全水封的结构

安全水封的结构如图1所示，主要由内层、中层、外层共3层圆筒以及底部的U形管构成。其中，内层圆筒和U形管为破真空时水流出的通道，中间层圆筒为抽气筒，外层圆筒为水加入的通道。

2 安全水封的作用过程和作用机理

图1 安全水封构造

安全水封是利用U形连通器的原理发展起来用以保护净化工序设备的安全设施。安全水封兼具液封和破真空2种功能，在制酸系统正常运行时，可以起到液封的作用，保证净化工序必要的真空度；……