1.4.5 Расчет электрофильтра
Характер процесса электрической очистки газов (зарядка и движение и осаждение взвешенных частиц) определяется в основном напряженностью электрического поля в межэлектродном пространстве электрофильтра.
Критическая напряженность электрического поля, при которой возникает разряд:
,
В/м.
где
- относительная плотность газового
потока, т.е. отношение плотностей газов
в рабочих и стандартных условиях.
.
Диаметром коронирующего электрода следует задаться:
м.
Критическое напряжение или разность потенциалов, возникающую между коронирующим и осадительным электродами при коронном разряде:
для трубчатого электрофильтра:
,
В.
где диаметр осадительного электрода:
м.
для пластинчатого электрофильтра:
,
В,
где Н – расстояние между коронирующим и осадительным электродами (0,15-0,3); d – расстояние между соседними в ряду коронирующими электродами (0,24-0,48 м).
Линейная плотность тока коронирующего электрода.
для трубчатого электрофильтра:
;
для пластинчатого электрофильтра:
,
где
U
– напряжение, приложенное к электроду,
В (
В); R
– подвижность ионов, м2/(В.с),
скорость, которую ионы получают в
электрическом поле при напряженности
поля, равной единице, которая определяется
следующим образом:
При
давлении газа
можно принять
.
где
подвижность электронов при стандартных
условиях (определяется по справочным
данным, в зависимости от природы газа).
-
коэффициент, зависящий от взаимного
расположения электродов.
Действительная напряженность электрического поля:
для трубчатого электрофильтра:
.
для пластинчатого электрофильтра:
,
где
- диэлектрическая постоянная.
=
Ф/м.
На частицу в электрическом фильтре действует кулоновская сила действия электрического поля. Эта сила вне области короны направлена к осадительному элементу. Скорость перемещения частиц под действием этой силы (скорость дрейфа):
,
м/с,
где
– диаметр частиц, м;
- вязкость среды (газа).
Определение удельной поверхности осаждения:
для трубчатых электрофильтров:
,
где
L
– длина осадительных электродов (2-3 м);
r
– радиус трубы (0,2-0,5 м);
–
скорость газа в активном сечении
электрофильтра (при работе в нормальном
режиме
= 0,7-0,9м/с);
- число осадительных элементов (12-16 шт).
для пластинчатого электрофильтра:
.
где
- активная площадь сечения электофильтра
(5-9 м2);
-
площадь рабочей поверхности осаждения
(220-280 м2).
Действительная скорость дрейфа частиц в 2 раза меньше теоретически рассчитанной:
.
Степень очистки газа в электрическом фильтре находится по формуле:
.
2 Индивидуальные расчетные задания к разделу «тепловые процессы»
2.1 Программа раздела
Роль тепловых процессов в химической технологии.
Промышленные способы подвода и отвода тепла. Виды теплоносителей и области их применения. Нагревание водяным паром. Особенности использования насыщенного пара в качестве греющего агента, основные достоинства и области применения. Тепловые балансы при нагревании «острым» и «глухим» паром. Нагревание горячими жидкостями, достоинства и недостатки. Нагревание топочными газами. Нагревание электрическим током. Охлаждающие агенты.
Теплообменные аппараты. Классификация теплообменных аппаратов. Кожухотрубчатые теплообменники: конструкция, сравнительные характеристики. Змеевиковые теплообменники: достоинства и недостатки. Теплообменники с плоской поверхностью: конструкции, достоинства и недостатки. Смесительные теплообменники: конструкции, достоинства и недостатки. Регенеративные теплообменники: конструкции, достоинства и недостатки.
Расчет поверхностных теплообменников. Выбор теплообменных аппаратов. Проектные расчет теплообменников. Проверочный расчет теплообменников. Выбор оптимального режима теплообменных аппаратов.
Выпаривание. Назначение процесса. Классификация выпарных процессов и аппаратов. Однократное выпаривание: принцип действия, достоинства и недостатки. Многократное выпаривание: принцип действия, достоинства и недостатки. Выпаривание с тепловым насосом.
Выпарные аппараты. Классификация выпарных аппаратов. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией: конструкции, достоинства и недостатки. Пленочные выпарные аппараты: конструкции, достоинства и недостатки.
Выбор выпарных аппаратов. Расчет непрерывно действующей выпарной установки. Пути повышения экономичности выпарных установок.