- •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
Литература
1.Ратушняк Г.С., Лялюк О.Г. Засоби очищення газових викидів: навчальний
посібник. - ІВНВКП «Укргеліотех», 2009.-204 с.
2.Балабеков О.С., Балтаев Л.Ш. Очистка газов в химической промышленности.-
М.: Химия,1991.-252 с.
3.Вальдберг А.Ю. Технология пылеулавливания.-Л.: Машиностроение, 1995.-
423 с.
4.Качан В.Н., Акишина А.Г. Теоретические основы очистки воздуха.-Макеевка:
Дон РАСА, 2003.-130 с.
5.Константинов З.И. Защита воздушного бассейна от промышленных
выбросов.- М.: Стройиздат,1981.-104 с.
6.Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха.- М.:Стройиздат,1998.-653 с.
7.Сандуляк А.В. Новое в технике и технологии физических методов очистки
жидкостей и газов.- К.: Вища школа, 1998.- 55 с.
8.Ужов В.Н. Очистка промышленных газов от пыли. – М.: Химия, 1991.- 362 с.
9.Вальберг А.Ю. Технология пылеулавливания. - Л.: Машиностроение, 1985.-
423 с.
10.Пирумов А.И. Обеспылевание воздуха. - М.:Стройиздат, 1998.-296 с.
11.Швыдкий В.С., Ладыгичев М.Г. Очистка газов: Справочное издание. - М.:
Теплоэнергетика, 2002.- 640 с.
12.Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом
производстве.-М.: Металлургия, 2007.- 400 с.
Приложения
Таблица П.1 – Свойства фильтрующих тканей [1]
Название ткани |
Толщина, мм |
Термостойкость, оС |
Химическая стойкость |
|||
Длитель- ная |
Кратко- вре- менная |
Кислоты |
Щелочи |
Раство- рители |
||
Сукно |
1,5 |
65-85 |
90-95 |
ОП* |
ОП |
Х* |
Нитрон |
1,6 |
120 |
150 |
У* |
У |
Х |
Лавсан |
1,4 |
130 |
160 |
Х |
П* |
Х |
Хлорин |
1,32 |
65-70 |
80-90 |
ОХ* |
ОХ |
У |
Стеклоткань |
0,22 |
240 |
315 |
Х |
У |
ОХ |
*ОП - очень плохая; П* - плохая; У* - удовлетворительная;
Х* - хорошая; ОХ* - очень хорошая.
Таблица П.2 – Технические характеристики фильтров с
обратной посекционной продувкой сжатым воздухом [1]
Марка фильтра |
Фильтрующая поверхность F, м2 |
Произво- дитель-ность L, м3/ч |
Площадь входного патрубка Fвх= m·n, м2 |
Допустимое избыточное давление ∆Рдоп, кПа |
Габариты а·в∙h, м |
ФР-6 |
85 |
6000 |
0,22·0,44 |
2,5 |
1,28·2,07·4,76 |
ФР-9 |
125 |
9000 |
0,28·0,54 |
2,5 |
1,43·2,32·4,76 |
ФР-12 |
170 |
12000 |
0,32·0,62 |
2,5 |
1,70·2,49·4,76 |
ФР-16 |
225 |
16000 |
0,365·0,705 |
3,5 |
1,97·2,75·4,76 |
ФР-20 |
280 |
20000 |
0,405·0,855 |
3,5 |
2,24·3,02·4,76 |
ФР-32 |
450 |
32000 |
2·(0,4·0,65) |
3,5 |
2,24·3,02·6,03 |
Таблица П.3 – Технические характеристики фильтров с обратной
продувкой и встряхиванием [1]
Марка фильтра |
Фильтрую- щая поверхность F, м2 |
Произво- дитель- ность L, м3/ч
|
Площадь входного патрубка Fвх= m·n, м2 |
Допустимое избыточное давление ∆Рдоп, кПа |
Габариты а∙в∙h, м |
ФРО-9,0 |
9 |
550 |
0,10·0,15 |
3,5 |
4,5·2,17·1,0 |
ФРО-13,5 |
13,5 |
1300 |
0,10·0,15 |
3,5 |
5,5·2,17·1,0 |
ФРО-20 |
20 |
1800 |
0,15·0,15 |
3,5 |
5,2·2,76·1,6 |
ФРО-31 |
31 |
2800 |
0,20·0,25 |
3,5 |
6,2·2,76·1,6 |
ФРО-66 |
66 |
6000 |
0,30·0,35 |
3,5 |
6,9·3,36·2,2 |
Таблица П.4 – Технические характеристики фильтров с импульсной
продувкой [1]
Марка фильтра |
Фильтрую- щая поверх- ность F, м2 |
Произво- дитель- ность L, м3/ч
|
Площадь входного патрубка Fвх= m·n, м2 |
Избыточ- ное дав- ление ∆Рдоп, кПа |
Габариты а∙в∙h, м |
ФРКИ-15 |
15 |
1350 |
0,21·0,45 |
5 |
1,28·1,88·4,98 |
ФРКИ-30 |
30 |
2700 |
0,21·0,45 |
5 |
1,46·2,06·3,6 |
ФРКИ-60 |
60 |
5400 |
0,21·0,45 |
5 |
1,46·2,06·3,60 |
ФРКИ-90 |
90 |
8100 |
0,21·0,61 |
5 |
4,14·2,06·3,60 |
ФРКИ-360 |
360 |
32400 |
0,40·1,15 |
5 |
5,85·4,37·4,88 |
ФРКДИ-600 |
550 |
54000 |
0,70·1,15 |
5 |
4,94·4,34·9,18 |
ФРКДИ-12500 |
1100 |
112500 |
2·(0,70·1,15) |
5 |
8,95·4,34·9,18 |
Таблица П.5 – Плотность ρч и дисперсный состав d50, lgσч пыли в вентиляционных выбросах [9]
№ п/п |
Материал |
Плотность ρч,кг/м3 |
Размер частиц dч, мкм |
Степень полидиспер- сности lgσч |
1. |
Древесина
|
800 |
300 |
0,605 |
2. |
Опилки |
700 |
250 |
0,553 |
3. |
Гипс |
1650 |
10 |
0,468 |
4. |
Глинозем |
2000 |
125 |
0,498 |
5. |
Сажа |
1400 |
3 |
0,403 |
6. |
Технический углерод |
1500 |
180 |
0,567 |
7. |
Керамика |
1900 |
75 |
0,334 |
8. |
Мел |
2000 |
8 |
0,547 |
9. |
Песок |
1500 |
280 |
0,214 |
10. |
Силикаты |
1650 |
160 |
0,476 |
11. |
Пигменты, красители |
1650 |
2,5 |
0,285 |
12. |
Кварц |
1700 |
90 |
0,354 |
13. |
Зола |
1800 |
35 |
0,668 |
14. |
Цемент |
2400 |
5 |
0,533 |
Таблица П.6 – Технические характеристики и рекомендации по применению
наиболее распространенных циклонов
Тип циклона |
Коэффициент гидравлического сопротивления
|
Допустимая потеря давления ∆Рдоп, Па |
Характеристика пыли |
ЦН-11 |
6,1 |
1200 |
Цемент, гипс, кварц, пигменты технический углерод, угольная пыль |
ЦН-15 |
7,6 |
1500 |
|
ЦН-15У |
8,2 |
1200 |
|
ЦН-24 |
10,9 |
1800 |
|
СДК-ЦН-33 |
12,3 |
1300 |
Зола, глинозем |
Ц,УЦ |
10,4 |
1500 |
Древесные опилки |
Таблица П.7 – Коэффициенты гидравлического сопротивления
циклонов [8]
-
Тип
циклона
Коэффициент гидравлического
сопротивления циклона
Без добавочных устройств
С выходной улиткой,
*
*
ЦН-11
245
250
235
ЦН-15
155
163
150
ЦН-15У
165
170
158
ЦН-24
75
80
73
СДК-ЦН-33
520
600
500
Ц,УЦ
-
210
-
* Коэффициент гидравлического сопротивления для единичных циклонов приведен для диаметра аппаратов 500 мм. Индекс “М” означает, что циклон работает в гидравлической сети, а “О” непосредственный выпуск в атмосферу.
Приложение П.8
Таблица П.8 – Значения поправочного коэффициента К1 в зависимости
от диаметра циклона [8]
-
Диаметр, мм
Марка циклона
ЦН-11
ЦН-15, ЦН-15У,
ЦН-24
СДК-ЦН-33
Ц, УЦ
200
0,94
0,85
0,99
0,92
300
0,95
0,93
1,00
0,96
400
0,98
0,97
1,00
0,99
500 и выше
1,0
1,00
1,00
1,0
Таблица П.9 – Значения поправочного коэффициента К2 в зависимости от концентрации пыли в газе [8]
Марка циклона |
Концентрация пыли в газе Свх, г/м3 |
|||||||||
0 |
10 |
20 |
40 |
80 |
120 |
150 |
200 |
300 |
400 |
|
ЦН-11 |
1 |
0,96 |
0,94 |
0,92 |
0,90 |
0,87 |
0,86 |
0,77 |
0,73 |
0,69 |
ЦН-15 |
1 |
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,87 |
0,86 |
0,77 |
0,74 |
0,70 |
ЦН-15У |
1 |
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,87 |
0,79 |
0,71 |
0,70 |
ЦН-24 |
1 |
0,95 |
0,92 |
0,92 |
0,90 |
0,87 |
0,86 |
0,78 |
0,75 |
0,74 |
СДК-ЦН-33 |
1 |
0,81 |
0,785 |
0,78 |
0,77 |
0,76 |
0,75 |
0,65 |
0,64 |
0,62 |
Ц, УЦ |
1 |
0,96 |
0,94 |
0,93 |
0,92 |
0,915 |
0,89 |
0,87 |
0,85 |
0,83 |
Таблица П.10 – Значения поправочного коэффициента для групп циклонов
-
Характеристика группового циклона
К3, Па
Нижний подвод запыленного газа
60
Циклонные элементы размещены в одной плоскости. Отвод очищенного газа из общей камеры.
35
Спиральный отвод очищенного газа от циклонных элементов, установленных в одной плоскости.
28
Прямоугольная компоновка с произвольным подводом потока запыленного газа в общую камеру.
60
Таблица П.11 – Конструктивные размеры циклонов ЦН-11
-
Марка
Производительность L, м3/с
D, мм
H, мм
a, мм
b, мм
ЦН-11-200
400
200
876
96
52
ЦН-11-300
900
300
1314
144
78
ЦН-11-400
1600
400
1752
192
104
ЦН-11-500
2500
500
2190
240
130
ЦН-11-600
3600
600
2628
288
156
ЦН-11-700
4900
700
3066
336
182
ЦН-11-800
6300
800
3504
384
208
ЦН-11-900
8000
900
3941
432
234
ЦН-11-1000
9900
1000
4380
480
260
ЦН-11-1200
14200
1200
5256
576
312
ЦН-11-1400
19400
1400
6132
672
364
ЦН-11-1600
25300
1600
7008
768
416
ЦН-11-1800
28500
1800
7884
864
468
ЦН-11-2000
40000
2000
8760
960
520
Таблица П.12 – Конструктивные размеры циклонов ЦН-15
-
Марка
Производительность L, м3/с
D, мм
H, мм
a, мм
b, мм
ЦН-15-200
400
200
912
132
52
ЦН-15-300
900
300
1368
198
78
ЦН-15-400
1600
400
1824
264
104
ЦН-15-500
2500
500
2280
330
130
ЦН-15-600
3600
600
2736
396
156
ЦН-15-700
4900
700
3192
462
182
ЦН-15-800
6300
800
3648
528
208
ЦН-15-900
8000
900
4104
594
234
ЦН-11-1000
9900
1000
4560
660
260
ЦН-15-1200
14200
1200
5472
792
312
ЦН-15-1400
19400
1400
6384
924
364
ЦН-15-1600
25300
1600
7296
1056
416
ЦН-15-1800
28500
1800
8208
1188
468
ЦН-15-2000
40000
2000
9120
1320
520
Таблица П.13 – Конструктивные размеры циклонов ЦН-15У
-
Марка
Производительность L, м3/с
D, мм
H, мм
a, мм
b, мм
ЦН-15У-200
400
200
662
132
52
ЦН-15У-300
900
300
993
198
78
ЦН-15У-400
1600
400
1324
264
104
ЦН-15У-500
2500
500
1655
330
130
ЦН-15У-600
3600
600
1986
396
156
ЦН-15У-700
4900
700
2317
462
182
ЦН-15У-800
6300
800
2648
528
208
ЦН-15У-900
8000
900
2979
594
234
ЦН-15У-1000
9900
1000
3310
660
260
ЦН-15У-1200
14200
1200
3972
792
312
ЦН-15У-1400
19400
1400
4634
924
364
ЦН-15У-1600
25300
1600
5296
1056
416
ЦН-15У-1800
28500
1800
5958
1188
468
ЦН-15У-2000
40000
2000
6620
1320
520
Таблица П.14 – Конструктивные размеры циклонов ЦН-24
-
Марка
Производительность L, м3/с
D, мм
H, мм
a, мм
b, мм
ЦН-24- 400
2000
400
1704
444
80
ЦН-24-500
3200
500
2120
555
100
ЦН-24-600
4600
600
2556
666
120
ЦН-24-700
6300
700
2982
777
140
ЦН-24-800
8100
800
3408
888
160
ЦН-24-900
10300
900
3834
999
180
ЦН-24-1000
12700
1000
4260
1110
200
ЦН-24-1200
18300
1200
5112
1332
240
ЦН-24-1400
25000
1400
5964
1554
280
ЦН-24-1600
32600
1600
6816
1774
320
ЦН-24-1800
41200
1800
7668
1998
360
ЦН-24-2000
50200
2000
8620
2220
400
ЦН-24-2400
73200
2400
10224
2664
480
ЦН-24-3000
114400
3000
12780
3330
600
Таблица П.15 – Конструктивные размеры циклонов СДК-ЦН- 33
-
Марка
Производитель-
ность L, м3/с
D, мм
H, мм
a, мм
b, мм
СДК-ЦН-33-400
1100
400
1538
214
106
СДК-ЦН-33-500
1800
500
1923
267
132
СДК-ЦН-33-600
2500
600
2286
321
158
СДК-ЦН-33-700
3500
700
2660
375
185
СДК-ЦН-33-800
4500
800
3033
428
211
СДК-ЦН-33-900
5700
900
3397
482
238
СДК-ЦН-33-1000
7100
1000
3761
535
264
СДК-ЦН-33-1200
10200
1200
4488
642
317
СДК-ЦН-33-1400
13800
1400
5235
749
370
СДК-ЦН-33-1600
18100
1600
5982
856
422
СДК-ЦН-33-1800
22900
1800
6731
963
475
СДК-ЦН-33-2000
28300
2000
7478
1070
528
СДК-ЦН-33-2400
40700
2400
8972
1284
634
СДК-ЦН-33-3000
63600
3000
11215
1605
792
Таблица П.16 – Конструктивные размеры циклонов Гидродревпрома
марки Ц
-
Марка
Производитель-
ность L, м3/с
D, мм
H, мм
r, мм
Ц-250
500…700
250
1150
65
Ц-300
700…1000
300
1380
75
Ц-375
1000…1500
373
1720
95
Ц-450
1500…2200
450
2035
115
Ц-550
2200…3200
550
2505
140
Ц-600
2600…3250
600
2755
150
Ц-675
3200…4500
675
3053
170
Ц-730
3850…4800
730
3345
185
Ц-800
4500…6600
800
3650
200
Ц-870
5450…6850
870
3980
220
Ц-950
6600…9500
950
4335
235
Ц-1050
7950…9950
1050
4815
260
Ц-1150
9500…14000
1150
5266
275
Ц-1225
11000…13000
1225
5635
310
Ц-1320
12550…13700
1320
6045
330
Ц-1400
14000…20000
1400
6395
355
Ц-1500
15000…23000
1500
6865
370
Ц-1600
18400…23000
1600
7335
400
Таблица П.17 – Конструктивные размеры циклонов
Гидродревпрома марки УЦ-38
-
Марка
Производительность L, м3/с
D, мм
H, мм
r, мм
УЦ-38-9
2200…2900
900
3400
130
УЦ-38-10
2700…3600
1000
3800
140
УЦ-38-11
3260…4350
1100
4220
155
УЦ-38-12
3880…5200
1200
4550
170
УЦ-38-13
4580…6100
1300
4980
185
УЦ-38-14
5300…7000
1400
5300
200
УЦ-38-15
6050…8050
1500
5720
215
УЦ-38-16
6900…9200
1600
6150
225
УЦ-38-18
8700…11600
1800
6800
250
УЦ-38-20
10800…14400
2000
7600
280
Таблица П.18 – Расчетные параметры эффективности работы циклонов
Тип циклона |
Расчетные параметры эффективности работы циклона |
||||
Средний размер частиц , мкм |
Степень полидис- персно- сти
|
Диаметр циклона , м |
Оптималь- ная скорость газа , м/с |
Плотность пыли , кг/м3
|
|
ЦН-11 |
3,65 |
0,352 |
0,60 |
3,6 |
1800 |
ЦН-15 |
3,81 |
0,352 |
0,54 |
4,4 |
|
ЦН-15У |
5,17 |
0,283 |
0,55 |
4,3 |
|
ЦН-24 |
6,26 |
0,308 |
0,45 |
6,3 |
2000 |
СДК-ЦН-33 |
2,42 |
0,364 |
0,75 |
2,3 |
1500 |
Ц,УЦ |
4,12 |
0,218 |
0,91 |
3,5 |
800 |
Таблица П.19 – Значения нормальной функции распределения
-
Х
Ф(Х)
Х
Ф(Х)
Х
Ф(Х)
Х
Ф(Х)
Х
Ф(Х)
-2,8
0,003
-1,6
0,055
-0,4
0,345
0,8
0,788
2,0
0,982
-2,7
0,004
-1,5
0,067
-0,3
0,382
0,9
0,816
2,1
0,986
-2,6
0,005
-1,4
0,081
-0,2
0,421
1,0
0,841
2,2
0,989
-2,5
0,006
-1,3
0,097
-0,1
0,460
1,1
0,864
2,3
0,992
-2,4
0,008
-1,2
0,115
0
0,500
1,2
0,882
2,4
0,993
-2,3
0,011
-1,1
0,136
0,1
0,540
1,3
0,903
2,5
0,994
-2,2
0,014
-1,0
0,159
0,2
0,579
1,4
0,919
2,5
0,995
-2,1
0,018
-0,9
0,184
0,3
0,618
1,5
0,933
2,7
0,996
-2,0
0,023
-0,8
0,212
0,4
0,655
1,6
0,945
2,8
0,997
-1,9
0,029
-0,7
0,242
0,5
0,691
1,7
0,955
2,9
0,998
-1,8
0,036
-0,6
0,274
0,6
0,719
1,8
0,971
3,0
0,999
-1,7
0,045
-0,5
0,308
0,7
0,758
1,9
0,977
3,1
1,000
Таблица П.20 – Безразмерные параметры, характеризующие
источник выбросов запыленного газа
-
Вид пыли
В
Χ
Цемент, гипс
1,355·10-2
0,6210
Кварц
0,1925
0,3255
Пигменты красителей
6,5·10-4
1,0529
Технический углерод, сажа
1,565·10-6
1,619
Глинозем
1,74·10-6
1,594
Зола
4,34·10-3
0,3
Древесные опилки
0,2165
0,2265
Таблица П.21 – Технические и технологические характеристики пылеуловителей типа ПВМ
Характеристики |
ПВМ- 3-СА |
ПВМ- 5-СА |
ПВМ- 10-СА |
ПВМ- 20-СА |
ПВМ- 40-СА |
Производительность L, м3/с |
3000 |
5000 |
10000 |
20000 |
40000 |
Диаметр D, мм |
650 |
750 |
1000 |
1330 |
1800 |
Высота аппарата Н, мм |
3185 |
3575 |
4145 |
4575 |
5010 |
Избыточное давление Рап,Па |
600 |
600 |
800 |
800 |
1000 |
Объем бункера для шлама Vб, м3 |
0,7 |
1,2 |
1,45 |
2,2 |
5,5 |
Характеристика решетки |
Трубчатая |
Щелевая |
|||
Максимальная температура tг,оС |
100 |
100 |
100 |
150 |
200 |
Оптимальная скорость газа Wг, м/с |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
Плотность орошения gж·103 м3/м2·с |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Таблица П.22 – Технические и технологические характеристики пылеуловителей типа ПВП
Характеристики |
ПВП- 30 |
ПВМ- 50 |
ПВМ- 70 |
ПВМ- 90 |
ПВМ- 100 |
Производительность L, м3/с |
30000 |
50000 |
70000 |
90000 |
100000 |
Диаметр D, мм |
1900 |
2500 |
2700 |
2800 |
2900 |
Высота аппарата Н, мм |
3200 |
3750 |
4500 |
5200 |
5600 |
Избыточное давление Рап,Па |
1000 |
1200 |
1500 |
1800 |
2000 |
Объем бункера для шлама Vб, м3 |
1,7 |
2,8 |
3,5 |
4,0 |
5,5 |
Характеристика решетки |
Трубчатая |
||||
Максимальная температура tг,оС |
100 |
100 |
150 |
200 |
200 |
Оптимальная скорость газа Wг, м/с |
3,0 |
4,5 |
|||
Плотность орошения gж·103 м3/м2·с |
5,0 |
6,5 |
6,8 |
7,0 |
Таблица П.23 – Технические и технологические характеристики пылеуловителя типа ПГП-И
Характеристики |
ПГП- И-6 |
ПГП- И-10 |
ПГП- И-50 |
ПГП- И-100 |
ПГП- И-120 |
Производительность L, м3/с |
6000 |
10000 |
50000 |
100000 |
120000 |
Диаметр D, мм |
800 |
1000 |
2100 |
3000 |
3300 |
Высота аппарата Н, мм |
4175 |
4500 |
5145 |
5575 |
6010 |
Избыточное давление Рап, Па |
1000 |
1000 |
1100 |
1100 |
1200 |
Объем бункера для шлама Vб, м3 |
1,5 |
4 |
7,5 |
10 |
30 |
Характеристика решетки |
Щелевая |
||||
Максимальная температура tг, оС |
200 |
||||
Оптимальная скорость газа Wг, м/с |
3,5 |
3,5 |
4,0 |
4,0 |
4,5 |
Плотность орошения gж·103, м3/м2·с |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Табл.П.24 – Данные по коэффициенту поверхностного натяжения воды
tводы, оС |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
· 102, Н/м |
75,0 |
10,8 |
7,25 |
6,30 |
6,24 |
6,09 |
6,02 |
5,98 |
5,94 |
5,91 |
5,88 |