Определить эффективность очистки воздуха от аэрозолей при использовании сетчатого тумано-брызгоуловителя для гальванического цеха

Сетчатые тумано-брызгоуловители применяют для очистки грубодисперсных туманов (размер частиц жидкости 3 и более мкм). Они состоят из пакетов вязаных металлических или полипропиленовых сеток, изготовленных из проволок или волокон диаметром 100200 мкм. Гофрированные сетки укладываются в пакеты толщиной до 200 мм или сворачиваются в цилиндрические сплошные элементы.

Для работы в различных условиях используются пакеты различной плотности (от 110 до 180 кг/м³). Сетчатые брызгоуловители устанавливают как внутри технологического аппарата, так и в отдельном корпусе. Допустимая скорость движения газа через сетки составляет 1,06,0 м/с.

Эффективность очистки воздуха от аэрозолей в сетчатом пакете определяется по формуле (20.1):

, ( 20.1)

где - толщина пакета сеток (м);

- удельная поверхность проволоки в пакете сеток, м²/м³;

- эффективность очистки воздуха от капель одной сеткой;

- число сеток в пакете.

Толщина пакета сеток выбирается в пределах 100200 мм (0,10,2 м), а удельная поверхность проволоки в пакете сеток вычисляется по формуле (20.2):

, м²/м³, (20.2)

где П – пористость пакета сеток, выбираемая в пределах 0,850,95;

- диаметр проволоки в сетке, принимаемый обычно 100200 мкм (100 · 10^-6 200 · 10^-6 м).

Число сеток в пакете по ходу воздуха определяется из условия по формуле (20.3):

(20.3)

Эффективность очистки воздуха от капель одной сеткой определяется как сумма произведений фракционных эффективностей очистки от аэрозолей различного диаметрана долю аэрозолейi-й фракции в общей массе () по формуле (20.4):

(20.4)

Фракционная эффективность очистки одной сеткой определяется по графику (рис. 20.1) в зависимости от критерия Стокса (St) по формуле (20.5):

, (20.5)

где - плотность материала аэрозоля (для масел= 900 кг/м³, для аэрозолей от гальванических ванн =1300 кг/м³);

- скорость фильтрации воздуха через сетки, м/с

Оптимальная скорость определяется по формуле (20.6):

, м/с (20.6)

Плотность воздуха можно принимать=1,2 кг/м³

- динамическая вязкость воздуха при температуре воздуха в потоке (Па·с) (табл. 15.1)

- эквивалентный диаметр частицы аэрозоля в i-й фракции (м);

- доля i-й фракции в общей массе;

- поправочный коэффициент, учитывающий повышение подвижности частиц в зависимости от их размера (табл. 20.2)

Таблица 20.2- Поправочный коэффициент на скольжение частиц аэрозоля

, мкм	0,01	0,03	0,1	0,3	1,0	3,0	10,0
	24,5	7,9	2,9	1,6	1,16	1,03	1,0

Рис.20.1

Зависимость фракционной эффективности очистки от аэрозолей одной сеткой брызгоуловителя

Таблица 20.3 - Варианты условий для решения задачи для курсовой работы

№ варианта	Тип аэрозоля	Размер частиц аэрозоля по фракциям и их доля в массе						Толщина пакета , м	Пористость П	Диаметр проволоки , м
1	от гальванических ванн	0,5	0,2	3,0	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
2	―׀׀―	0,5	0,2	3,0	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
3	―׀׀―	0,8	0,2	3,0	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
4	―׀׀―	0,8	0,2	3,0	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
5	―׀׀―	1,0	0,2	3,5	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
6	―׀׀―	1,0	0,2	3,5	0,35	6,0	0,45	0,12	0,85	1,5 · 10-4
7	―׀׀―	1,3	0,25	3,5	0,35	6,0	0,4	0,12	0,85	1,5 · 10-4
8	―׀׀―	1,3	0,25	3,5	0,35	6,0	0,4	0,12	0,85	1,5 · 10-4
9	―׀׀―	1,5	0,25	3,5	0,35	6,0	0,4	0,12	0,85	1,5 · 10-4
10	―׀׀―	1,5	0,25	3,5	0,35	6,0	0,4	0,12	0,85	1,5 · 10-4
11	―׀׀―	1,2	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,85	1,5 · 10-4
12	―׀׀―	1,2	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,85	1,5 · 10-4
13	―׀׀―	1,6	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,9	2 · 10-4
14	―׀׀―	1,6	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,9	2 · 10-4
15	―׀׀―	1,6	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,9	2 · 10-4
16	―׀׀―	0,8	0,2	3,0	0,3	5,0	0,5	0,15	0,9	2 · 10-4
17	―׀׀―	1,6	0,3	4,0	0,4	7,0	0,3	0,17	0,9	2 · 10-4

Таблица 21.2 - Варианты условий для решения задачи

№ варианта	Расход воздуха м3/с	Диаметр циклона D (мм)	Плотность пыли , кг/м3	Температура воздуха t, °С	Дисперсный состав пыли от
					0-10 мкм	10-20 мкм	20-40 мкм	40-60 мкм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0,32	450	1300	20	0,05	0,15	0,3	0,5
2	0,37	450	1300	20	0,06	0,16	0,35	0,43
3	0,42	450	1600	25	0,07	0,17	0,4	0,36
4	0,45	450	1600	25	0,08	0,18	0,45	0,29
5	0,55	600	1300	20	0,09	0,19	0,5	0,22
6	0,60	600	1300	20	0,1	0,20	0,55	0,15
7	0,65	600	1600	25	0,05	0,3	0,5	0,15
8	0,7	600	1600	25	0,06	0,35	0,43	0,16
9	1,0	800	1900	20	0,07	0,4	0,36	0,17
10	1,2	800	1900	20	0,08	0,45	0,29	0,18
11	1,4	800	2100	30	0,09	0,5	0,22	0,19
12	1,6	800	2100	30	0,1	0,55	0,15	0,20
13	1,7	1000	1900	30	0,05	0,2	0,55	0,20
14	1,9	1000	1900	30	0,06	0,25	0,5	0,19
15	2,1	1000	2100	35	0,07	0,3	0,45	0,18
16	2,3	1000	2100	35	0,08	0,35	0,4	0,17
17	0,35	450	1300	30	0,09	0,4	0,35	0,16
18	0,40	450	1300	30	0,1	0,45	0,3	0,15
19	0,44	450	1600	35	0,05	0,25	0,45	0,25
20	0,38	450	1600	35	0,06	0,28	0,4	0,26
21	0,57	600	1800	20	0,07	0,31	0,35	0,27
22	0,62	600	1800	20	0,08	0,34	0,30	0,28
23	0,67	600	2000	30	0,09	0,37	0,25	0,29
24	0,75	600	2000	30	0,1	0,40	0,20	0,30
25	1,1	800	1500	40	0,05	0,3	0,20	0,45
26	1,3	800	1500	35	0,06	0,29	0,25	0,4
27	1,5	800	1200	30	0,07	0,28	0,30	0,35
28	1,8	1000	1200	30	0,08	0,27	0,35	0,30
29	2,0	1000	1700	40	0,09	0,26	0,40	0,25
30	2,2	1000	1700	35	0,1	0,25	0,45	0,2

Задача 4.5

Определение среднемедианного размера d_m

Как известно, в вероятностно-логарифмических координатах дисперсный состав большинства пылей аппроксимируется прямой линией и характеризует-ся двумя параметрами: среднемедианным размером d_m и среднеквадратическим отклонением lg σ_п функции распределения. Среднемедианный размер d_m представляет собой такой размер частицы, при котором суммарная масса всех частиц размером более d_m равна суммарной массе всех частиц размером менее d_m. Среднеквадратическое отклонение lg σ_п находят из следующего соотношения, которое является свойством интеграла вероятности:

lg σ_п = lg(d_84,1/d_m) = lg(d_m/d_15,9),

где d84,1 и d15,9 - абсциссы точек, ординаты которых имеют значения соответственно 84,1 и 15,9 % и определяются по заданному распределению пыли по размерам (рис.).

Задача 4.6