4. Расчет местных отсосов. Рекомендации по очистки загрязняющих веществ

Местная вытяжная вентиляция является наиболее эффективным способом вентиляции помещения. Основным элементом такой вентиляции является местный отсос. Улавливание вредных выделений местными отсосами предупреждает их распространение по помещению и обеспечивает максимальный эффект вентиляции при минимальном воздухообмене.

Объем удаляемого воздуха в струйнообразивных камерах АКН-304U, АКН-306-В-U2, АКН-206 составляет:

L₉=L₁₀=L₁₁=2355 м³/ч

Размер частиц пыли часто бывает менее 0.5 мкм – картриджи разработаны специально для улавливания таких размеров. Рукавные фильтры выдадут в очищенном воздухе запыленность на таких размерах не менее 25 – 40 мг/м3 а картриджи – не более 2 мг/м3. ПДК для таких задач, как правило 10 – 20 мг/м3. Картриджные фильтры позволяют осуществлять рециркуляцию воздуха – а это уже экономия тепла.

35

КП 20.03.01 ПЗ 2021

Структура материала разработана таким образом, что частицы пыли остаются на ее поверхности и пульсом очистки легко отделяются от фильтровального материала. Стандартные рукавные материалы действуют иначе, сперва внутри материла накапливается заградительный слой пыли и только затем начинается очистка воздуха. Энергетические затраты на очистку рукавов всегда значительно больше чем на очистку картриджей. Концентрация пыли от источника, как правило, не превышает 5 г/м3 Как правило, фильтровальная установка находится в отапливаемом помещении. В помещении можно смонтировать фильтр, так как он имеет не значительные габариты. В сравнении с рукавным фильтром для одного и того же количества фильтруемого воздуха – разница в габаритах может составлять 2.5 раза. Существует приличная разница в цене. Рукавные фильтры стоят на 25 – 30% дороже картриджных для фильтрования одинакового количества запыленного воздуха.

Для профилешлифовальных и полировальных станков в качестве бортовых отсосов применяют укрытие. Расчет производительности укрытий определяется по формуле 19 [6]:

, м³/ч (19)

где: d – диаметр абразивного круга, мм;

а – удельная величина отсоса воздуха, м³/(ч*мм);

а=3 м³/(ч*мм) – для профилешлифовальных станков;

а=4 м³/(ч*мм) – для полировальных станков.

м³/ч

м³/ч

В качестве местных отсосов для селитровых ванн применяются вытяжные зонты.

Расход воздуха вытяжного зонта определяется по формуле 20 [8]:

, м³/ч (20)

где: L’_з – ориентировочный расход воздуха вытяжного зонта, м³/ч;

Q_у – теплота сгорания условного топлива, кДж/кг;

– фактическая теплота сгорания топлива (теплота раствора), кДж/кг.

Высота зонта определяется по формуле 21 [8], исходя из того, что угол раскрытия зонта α=60^о, диаметр трубы D=480 мм.

36

КП 20.03.01 ПЗ 2021

, м (21)

где: А – длина зонта в плане, м;

А=а+0,8*h = 1+0,8*1,1=1,88 м.

h – расстояние от нагретой поверхности до плоскости всасывания зонта, м (1,8 – 2 м)

а – длина селитровой ванны, м

А=1,9+0,8*0,6=2,38 м

При D = 495 мм высота трубы Н=5 м.

Средняя скорость движения воздушного потока определяется из выражения 22 [8]:

, м/с (22)

где: v – осевая скорость потока, м/с, определяется по формуле 23:

, м/с (23)

где: t_п, t_р.з – температура нагретой поверхности и температура рабочей зоны соответственно, ^оС.

Коэффициент конвекции горизонтальной поверхности источника определяется по формуле 23 [8]:

(23)

Конвективные тепловыделения определяются по формуле 24 [8]:

(24)

Объем воздуха подсасываемого под зонт определяется по формуле 25 [8]:

, м³/ч (25)

Площадь сечения восходящего потока определяется по формуле 25 [8]:

, м² (25)

37

КП 20.03.01 ПЗ 2021

Диаметр восходящего потока определяется по формуле 26 [8]:

, м (26)

Площадь зонта определяется по формуле 27 [8]:

, м² (27)

Объем удаляемого воздуха определяется по формуле 28 [8]:

, м³/ч (28)

Позиция 1 – Ванна селитровая «Туламашзавод»

м³/ч

где: А – длина зонта в плане, м;

А=а+0,8*h = 1+0,8*1,1=1,88 м.

h – расстояние от нагретой поверхности до плоскости всасывания зонта, м (1,8 – 2 м)

а – длина селитровой ванны, м

А=1,8+0,8*0,6=2,28 м

кДж

м³/ч

м²

КП 20.03.01 ПЗ 2021

38

м²

м³/ч

Позиция – 3 Ванна селитровая изотермическая 9П-103

м³/ч

где: А – длина зонта в плане, м;

А=а+0,8*h = 1+0,8*1,1=1,88 м.

h – расстояние от нагретой поверхности до плоскости всасывания зонта, м (1,8 – 2 м)

а – длина селитровой ванны, м

А=1,9+0,8*0,6=2,38 м

кДж

м³/ч

м²

м²

м³/ч

Позиция 4 – Ванна селитровая для отпуска

м³/ч

39

КП 20.03.01 ПЗ 2021

где: А – длина зонта в плане, м;

А=а+0,8*h = 1+0,8*1,1=1,88 м.

h – расстояние от нагретой поверхности до плоскости всасывания зонта, м (1,8 – 2 м)

а – длина селитровой ванны, м

А=1,8+0,8*0,6=2,28 м

кДж

м³/ч

м²

м²

м³/ч

В качестве местного отсоса для шахтной электропечи применяется вытяжной зонт над загрузочным отверстием.

м³/ч

где: А – длина зонта в плане, м;

А=а+0,8*h = 1+0,8*1,1=1,88 м.

h – расстояние от нагретой поверхности до плоскости всасывания зонта, м (1,8 – 2 м)

40

КП 20.03.01 ПЗ 2021

а – длина печи, м

А=2+0,8*0,6=2,48 м

кДж

м³/ч

м²

м²

м³/ч

Результаты расчетов представлены в таблице 5.

41

КП 20.03.01 ПЗ 2021

Процессы абсорбции проводят в специальных аппаратах – абсорберах. Абсорбция, как и другие процессы массопередачи, протекает на развитой поверхности раздела фаз. Для интенсификации процесса абсорбции необходимы аппараты с развитой поверхностью контакта между жидкой и газовой фазами (абсорбента с газом-носителем). По способу образования этой поверхности и диспергации абсорбента, их можно подразделить на четыре основные группы: 1) пленочные; 2) насадочные; 3) барботажные (тарельчатые); 4) распыливающие или распылительные (брызгальные).

В пленочных абсорберах поверхностью контакта фаз является поверхность жидкости, текущей по твердой, обычно вертикальной стенке. К этому виду аппаратов относятся: 1) трубчатые абсорберы; 2) абсорберы с плоскопараллельной или листовой насадкой; 3) абсорберы с восходящим движением пленки жидкости.

Насадочные абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой - твердыми телами различной формы, которая служит для увеличения поверхности контакта соприкасающихся фаз - газа и жидкости.

плотностях орошения, достаточно высокий расход энергии на распыление жидкости. Распыливающие полые абсорберы целесообразно применять для улавливания хорошо растворимых газов.

Отличительные особенности, принцип действия и основные характеристики аппаратов вида: насадочные абсорберы:

Насадочные абсорберы получили наибольшее применение в промышленности. Абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой - твердыми телами различной формы (кольца, кусковой материал деревянные решетки и т.д.).

43

КП 20.03.01 ПЗ 2021

В насадочной колонне (рис.1, а, б) насадка 3 укладывается на опорные решетки 4, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости, которая достаточно равномерно орошает насадку 3 с помощью распределителя 2. Течение жидкости по насадке носит в основном пленочный характер, вследствие чего насадочные абсорберы можно рассматривать как разновидность пленочных. В то же время между насадочными и пленочными абсорберами, имеются различия. В пленочных абсорберах пленочное течение жидкости происходит по всей высоте аппарата, тогда как в насадочном - лишь по высоте элемента насадки.

В насадочных колоннах обеспечивается лучший контакт обрабатываемых газов с абсорбентом, чем в полых распылителях, благодаря чему уменьшаются габариты очистных устройств.

Рис. 5 – Схема насадочного абсорбера

а - со сплошным слоем насадки; б - с секционной загрузкой насадки:

1 - корпус; 2 - распределитель жидкости; 3 - насадка; 4 -опорные решетки; 5 - перераспределитель жидкости; 6 - гидравлические затворы;

в - эмульгационная насадочная колонна:

1 - насадка; 2 - сетка, фиксирующая насадку; 3 - гидравлический затвор; 4 - опорная решетка; 5 - распределитель газа.

44

КП 20.03.01 ПЗ 2021