32. На чем основан выбор и расчет пылеулавливающего оборудования? Приведитепримеры.

Решение частного природоохранного вопроса заключается в выборе инженерного (технического) мероприятия в общем комплексе поставленной природоохранной задачи. На основе анализа исходных данных по пылегазовым выбросам (ПГВ) выбирают метод очистки ПГВ от вредных газообразных веществ, вид пылеулавливающего оборудования, рассчитывают размеры оборудования.

Очистка ПГВ (технологических газов) от пыли и различных вредных газообразных веществ, характерных для заданной технологии, является важным, а иногда и основным мероприятием среди других, снижающих вредное воздействие производства на приземный слой атмосферного воздуха.

Процесс очистки в общем случае проводят в несколько стадий (ступеней). На первой и второй ступенях очистки обычно улавливают твёрдую фазу. Затем технологические газы направляют на газоочистку.

Теория пылеулавливания, т.е. отделения твёрдых частиц (дискретной фазы) от газообразной (сплошной) среды, включает в себя рассмотрение и анализ различных механизмов этого процесса и его аппаратурного оформления. Использование гравитационных, инерционных, диффузионных сил, электрических (акустических, магнитных) полей, действующих на твёрдые частицы, применение жидкой фазы для пылеулавливания привело к появлению нескольких основных групп способов пылеулавливания: гравитацинно-инерционных, фильтрующих, мокрых и электростатических.

Для реализации этих способов имеются различные конструкции сепараторов.

Классификация аппаратов для пылеулавливания.

Аппараты для очистки газов: 1.сухая очистка (пылеосадительные камеры, циклоны, фильтры, электрофильтры), 2.мокрая очистка (скрубберы, барботажные аппараты).

Выбор конкретного варианта из множества принципов сепарации и типов конструкции аппаратов зависит от свойств разделяемых газа и пыли. На первом этапе выбора рассматриваются вопросы о выполнении условий, существенных для правильного функционирования оборудования. Основными критериями при выборе способа пылеочистки являются размер пылевых частиц, степень очистки и концентрация пыли в ПГВ.

В зависимости от этих критериев способ сепарации выбирают по номограммам.

Критериями оценки и сравнения свойств конструкций сепараторов являются основные параметры оборудования: технические, экономические и функциональные.

Технические параметры включают в себя все технические свойства аппарата, основными из которых являются к.п.д. разделения, пропускная способность падение давления.

К наиболее распространённым способам пылеулавливания относятся гравитационно-инерционные. Одной из самых простых и достаточно эффективных (при преимущественном размере частиц пыли более 5-10 мкм) конструкций этой группы являются центробежные аппараты.

Пылегазовый поток с определённой скоростью (15-25м/с) тангенциально поступает в цилиндрический (реже конический) корпус аппарата, где поступательное движение его превращается во вращательное. Развивающиеся при этом значительные центробежные силы отбрасывают к стенкам корпуса твёрдые частички, которые затем стекают в расположенный ниже бункер.

Основной величиной, характеризующей работу пылеочистных установок в промышленных условиях, является степень очистки газовоздушных потоков , которую определяют по одному из следующих соотношений:

=m₂/m₁=(m₁-m₃)/m₁=m₂/(m₂+m₃)=(C_BX*Q₁-C_ВЫХ*Q₃)/C_BX*Q₁,

где m₁, m₂, m₃ – массы частиц пыли, соответственно, содержащиеся в пылегазовом потоке до поступления в аппарат; уловленные аппаратом; содержащиеся в очищенном газовоздушном потоке после выхода из аппарата, кг; C_ВХ, С_ВЫХ – средние массовые концентрации частиц пылив пылегазовоздушном потоке, соответственно, на входе в аппарат и на выходе из него, г/м³; Q₁ и Q₃ – объёмные расходы пылегазовоздушного потока, поступившего в аппарат и вышедшего из него, приведенные к нормальным условиям, м³/ч.

Иногда для определения эффективности работы аппаратов применяют упрощённое соотношение

=1-С_ВЫХ/С_ВХ,

справедливое только при одинаковых объёмных расходах пылегазовоздушного потока на входе и выходе из аппарата.

На степень очистки газа в циклонах значительное влияние оказывает фракционный состав пыли: степень улавливания для частиц размером  20 мкм очень мала; для частиц размером 20 мкм она не превышает 90; более крупные частицы улавливаются почти на 100.

Степень очистки ПГВ в циклонах может колебаться от 65 до 95-98. При необходимости более высокой степени очистки (99, 8-99, 9) применяют двух- или трёхступенчатые циклоны.

Расчёт (выбор) пылеочистного оборудования – одиночных и групповых циклонов типа ЦН, разработанных институтом НИИОГаз, батарейных циклонов типа БЦ-2-основывается на:

• найденных методом моделирования оптимальных аэродинамических режимах работы установок и соотношениях размеров их конструктивных элементов;

• разработанных нормализованных рядах типоразмеров аппаратов и рекомендациях по их компоновке;

• разработанных схемах расчёта циклонов ЦН и батарейных циклонов БЦ-2;

• программах для ЭВМ с чётким фиксированием исходных данных.

При выборе типа пылеулавливающего оборудования следует учитывать расход технологических газов. При их расходе до 12000м³/ч рекомендуются одиночные циклоны типа ЦН, при расходе до 90000 м³/ч – батарейные циклоны типа БЦ-2 или групповые циклоны ЦН, при расходе до 140000 м³/ч – групповые циклоны ЦН. В случае выбора групповых циклонов используются рекомендации по их компоновке в группы от 2 до 14. При ориентации на циклоны ЦН (одиночные или групповые) предпочтительным является выбор аппаратов диаметром до 1,0 м.