- •Методические указания
- •Очистка вентиляционных выбросов
- •Содержание
- •Предисловие
- •1.Методы сухой очистки газовых выбросов
- •Физические основы сухого выделения примесей
- •1.2 Фильтры
- •1.3 Технологический расчет фильтров
- •1.4 Пример расчета рукавного фильтра
- •Решение:
- •1.5 Циклоны
- •1.6 Технологический расчет циклонов
- •1.7 Пример расчета циклона
- •Решение:
- •2 Влажная очистка вентиляционных выбросов от пыли
- •2.1 Физические основы влажного пылеулавливания
- •2.2 Технологический расчет пенного пылеуловителя
- •2.3 Пример расчета пенного пылеуловителя
- •Решение
- •3. Общие методические указания для выполнения контрольной работы
- •3.1 Выбор варианта, требования к оформлению
- •Литература
- •Приложения
2.3 Пример расчета пенного пылеуловителя
Определить основные технологические и конструктивные характеристики пенного пылеуловителя с провальными тарелками по следующим исходным данным:
1.Тип аппарата – ПГП-И
2.Объемный расход очищаемых газов L= 250000 м3/ч;
3.Температура газов - tг =100 оС;
4.Температура воды tводы= 30 оС;
5.Давление газа в пылеуловителе Рап = 1000 Па;
6.Плотность частиц пыли - ρч, кг/м3;
7. Начальная концентрация пыли в газе - Свх= 7,5 г/м3;
8. Конечная концентрация пыли в газе - Свых = 0,6 г/м3;
9. Вид пыли – сажа
Решение
1.Определяем плотность очищаемых газов при рабочих условиях
= = 0,955 кг/м3.
= 1,293 кг/м3 – плотность воздуха при нормальных условиях.
2.Рассчитываем площадь поперечного сечения скруббера, принимая скорость газа Wг = 4,5 м/с
= = 15,43 м2
3.Находим диаметр корпуса аппарата
= = 4,44 м
По рассчитанному диаметру и производительности выбираем марку пенного пылеуловителя ПГП-И-120 (N = 2 шт.) и по стандартному диаметру Dст = 3,3 м (табл.П.23 приложения) рассчитываем фактическую площадь сечения для каждого из двух аппаратов
=0,785·3,32 = 8,55 м2
4.Уточняем скорость газа в каждом пылеуловителе
= = 4,06 м/с
Данная скорость движения газа в аппарате попадает в допустимый диапазон скоростей и может быть принята в качестве расчетной.
5.Определяем расход жидкости на орошение аппарата. Плотность орошения принимаем по табл.П.23 приложения, gж = 7·10-3 м3/м2·с
=7·10-3·2·8,55 = 119,7·10-3 м3/с
6.Площадь свободного сечения решетки рассчитываем по формуле
= 12·
= 12·4,060,35·0,0070,16·0,0060,37·0,4-0,465·1000-0,53 = 0,050 м2
Принимаем диаметр отверстий в решетке =6 мм; высоту пенного слоя на решетке Нп = 400 мм; плотность орошающей воды = 1000 кг/м3.
7.Принимаем коридорную разметку перфорации на полке. Расстояние между отверстиями решетки, соответственно равно
= 0,006· = 0,012 м
8.Определяем гидравлическое сопротивление сухой решетки. Для перфорированной решетки рекомендуется принимать значение коэффициента местного сопротивления =1,45 [1]
= = = 465 Па
9.Гидравлическое сопротивление слоя пены с учетом рекомендованного в [1] значения а = 4,38, составляет
= 4,38·0,4·1000·4,062= 28879 Па
10.Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата рассчитывается по формуле Дарси. Принимаем коэффициент гидравлического сопротивления аппарата равным =15 [1]
=0,5·15·4,062·0,955 = 118 Па
11.Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного
натяжения для перфорированной решетки определяется по формуле
= = 42 Па,
Принимаем по табл.П.24 приложения при tводы= 30 оС, = 6,3·10-2, Н/м.
12.Общее гидравлическое сопротивление пенного аппарата соответственно равно
= + + + = 465 + 28879 +118 + 42 = 29504 Па
13.Удельная величина поверхности раздела фаз, отнесенная на 1 м2 решетки, составляет
А = =
= 19,6·103·4,061,35·(7·10-3)0,5·0,050-2,47· (6·10-6)0,8·1000-1,25 = 0,209
14.Фракционная эффективность очистки пылегазовых выбросов в пенном скруббере оценивается по формуле
для = 6 мкм = = 97,4%
Результаты расчета для заданного гранулометрического состава пыли приведены в табл.2.2.
15.Определяем общую эффективность очистки газов от пыли
= = 96,23%
Таблица 2.2
-
№ п/п
Размер частиц , мкм
Доля фракции Ф,%
А
,%
1
30
33
0,765
99,2
2
10
26
0,318
98,2
3
6
22
0,209
97,4
4
2
11
0,088
94,7
5
1
4
0,050
91,4
6
0,5
2
0,029
86,4
7
0,1
2
0,008
39,4
16.Требуемая степень очистки по заданию составляет
= = 92%
Выбранный аппарат превышает необходимую степень очистки газов и, следовательно, может быть рекомендован для применения в заданных условиях.