Студопедия — Расчёт полых газопромывателей
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчёт полых газопромывателей






 

Полые газопромыватели (рис. 6.1) реализуют наиболее простую схему мокрой очистки с организацией промывки запыленных потоков газа в газоходах (воздуховодах) или отдельных камерах (емкостях) различной формы. Орошающая жидкость в них подается встречно или поперек газового потока. Чтобы унос жидкости из зоны контакта был незначительным, размер капель должен быть не менее 500 мкм, а скорость газового потока не должна превосходить (0,8...1,2) м/с.

Рис. 1.23. Схема полого газопромывателя:

1 - входной патрубок; 2 - газораспределительная решетка;

3 - форсунки; 4 - каплеуловитель; 5 - выходной патрубок; 6 – бункер

 

Для уменьшения габаритов установки скорость потока увеличивают (иногда до 5 м/с и более) и устанавливают на выходе аппарата каплеуловители. Орошающую жидкость разбрызгивают чаще всего с помощью центробежных форсунок, поддерживая ее давление в пределах (0,3...0,4) МПа. Такие форсунки позволяют работать на оборотной воде, из которой удалена грубая взвесь. Диаметр зоны орошения одной форсунки принимают в пределах 500 мм. Из этих условий определяют число форсунок, устанавливаемых в скруббере.

Эффективность очистки в скруббере зависит от дисперсности пыли, размера капель, скорости их падения, расхода жидкости, скорости пылега-зового потока. В полом скруббере удельный расход жидкости находится в пределах 2…2,5 л/м3, гидравлическое сопротивление 220…250 Па.

Полые газопромыватели могут найти применение для осаждения частиц крупнее 10 мкм. Полые скрубберы используют для очистки газов в металлургическом, литейном производстве, например, для очистки газов из вагранок.

Расчеты параметров полых газопромывателей с определением степени очистки по вероятностному методу выполняют в следующем порядке.

1) Принимают скорость газов v в скруббере около 1 м/с, перепад давления порядка (200...250) Па и выбирают величину удельного орошения т в преде­лах (0,5...8) 10~3 м3 на 1 м3 газа.

2) Определяют среднюю площадь скруббера в сечении, перпендикулярном направлению потока газов:

, м2, (1.6)

где Vг - расход очищаемых газов, м /с, подсчитанный по температуре и давлению на выходе из аппарата.

Температуру газов на выходе из скруббера, имевших начальную температуру (150...200)°С и выше, при отсутствии специальных требований можно принимать на 100 ° ниже начальной, а температуру не нагретых газов - равной начальной.

Находят диаметр аппарата с противоточным орошением или эквивалентный диаметр для аппарата с поперечным орошением. Высоту аппарата h с круглым поперечным сечением принимают порядка 2,5 диаметров, а с прямоугольным сечением - из конструктивных соображений.

3) Определяют расход жидкости на орошение:

 

3/с. (1.7)

4) Определяют инерционные параметры ψг для фракций частиц заданного
состава:

(1.8)

где: di - диаметр частиц i - той фракции, м;

ρч - истинная плотность частиц, кг/м3;

C' I - поправка Кенингема (таблица 6.1);

μ- динамическая вязкость газа, Па∙с (19,3·10-6 Па∙с);

l - определяющий размер, м.

Таблица 6.3.

Поправка Кенингема

d ·106, м 0,003 0,01 0,03 0,1 0,3 1,0 3,0  
C   24,5 7,9 2,9 1,57 1,16 1,03  

 

За определяющий размер при расчете полых скрубберов принимают диаметр капли орошающей жидкости в пределах (0,6...1)·10-3 м.

5) Определяют коэффициент захвата частиц определенных фракций ηi:

(1.9)

При 150 величина превышает 0,995; при значениях более 170 величину ηdri можно принимать равной 1.;

6) Определяют значения парциальных (фракционных) коэффициентов очистки для скрубберов с противоточным орошением по формуле:

, (1.10)

а для скрубберов с поперечным орошением по формуле:

(1.11)

 

В формулах (1.5) и (1.6) wк - скорость осаждения капли, м/с; dк - диаметр капли, м.

В полых газопромывателях устанавливаются форсунки грубого распыла, создающие капли диаметром (0,6...1) .10-3 м. Скорость осаждения таких капель можно найти по диаграмме рис. 1.24.

Рис. 1.24. Скорость осаждения капель в полых газопромывателях.

 

7) По найденным парциальным (фракционным) коэффициентам очистки и заданному фракционному составу дисперсных загрязнителей определяют полный коэффициент очистки 8общ, используя формулу (6.12), и обосновывают возмож­ность применения полого скруббера или отказ от него.

(1,12)

где - массовая доля i -й фракции пыли.

 

Пример 1. Определить эффективность очистки пылегазового потока (воздуха) в полом скруббере и конечную концентрацию пыли в очищаемом воз­духе по следующим исходным данным.

Расход очищаемого газа Vг = 60000 м3/час; температура газа t = 75 оС;

начальная концентрация пыли Сн = 20 г/м3; плотность частиц пыли ρч = 2800 кг/м3; загрязнитель: пыль смеси известняка и шлака; содержание SiO2 – 28%; требуемая степень очистки: до ПДК (2 мг/м3).

Дисперсный состав пыли:

d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3  
g, %   82,5     0,5

 

Решение.

1. Определяем необходимую эффективность очистки по формуле:

.

 

где Ск – концентрация пыли после очистки (Ск = 2.10-3 г/м3);

Сн - начальная концентрация пыли.

.

 
 
2. Пересчитаем дисперсный состав из интегрального вида в дифферен-

циальный по фракциям:

d1 = (1,6 + 0) / 2 = 0,8 мкм;

d2 = (1,6 + 2,5) / 2 =2,05мкм;

d3 = (2,5 + 4) / 2 = 3,25 мкм;

d4 = (4 + 6,3) / 2 = 5,15 мкм;

d5 = (6,3 + 10) / 2 = 8,15 мкм.

 

gi = 100 - 94 = 6 %;

g2 = 94 - 82,2 = 11,5 %;

g3 = 82,5 - 58 = 24,5 %;

g4 = 58 - 20 = 38 %;

g5 = 20 - 0,5 = 19,5 %.

 

3. Рассчитаем медианный диаметр частиц dm по формуле:

4. Далее рассчитаем стандартное отклонение по формуле:

 

 

5. Определяем основные размеры полого скруббера.

Принимаем: скорость газов в скруббере w = 1 м/с, перепад давления ΔР = 200...250 Па, величина удельного орошения т = 1∙10-3, м33 газа, диаметр капель d к = 1∙10-3 м, скорость осаждения капли w к = 1,1 м/с (рис. 6.2).

Средняя площадь скруббера в сечении, перпендикулярном направлению потока газов:

F = Vгlv = 60000/3600∙1 = 16,667 м2. Радиус аппарата определяем по формуле:

Диаметр аппарата: D = 2 R = 4,608 м. Высота аппарата: h = 2,5-D = 11,52 м.

6. Так как полученные размеры аппарата слишком велики, принимаем
к установке 4 полых скруббера, тогда:

- площадь одного аппарата будет равна: = F/4 = 16,667/4 = 4,167 м2;

- радиус аппарата:

 

- диаметр аппарата: = 2 = 2,32 м;

- высота аппарата: h1 = 2,5 = 2,5-2,32 = 5,8 м.

7. Определяем расход жидкости на орошение:

= 1-10-3 16,667 = 0,0167 м3/с.

8. Определяем инерционные параметры ψ;i для фракций частиц заданного состава:

= (0,8 10-6)2-2800-1-1,25/(18 19,3 10-6 1 10-3) = 0,008.

Ψ2 = (2,05 10-6)2- 2800-1-1,1/ (18 19,3 10-61 10-3) = 0,046.

Ψ3 = (3,25 10-6)2-2800-1-1,01/ (18 19,3 10-61 10-3) = 0,176.

Ψ4 = (5,15 10-6)2-2800 1-1/(18 19,3 10-61 10-3) = 0,267.

Ψ5 = (8,15 10-6 2-2800-1-1/ (18 19,3 10-61 10-3) = 0,669.

10.Определяем коэффициенты захвата частиц определенных фракций для противоточного орошения в скруббере:

 

= 0,0082/(0,008 + 0,35)2 = 0,000499.

η2 = 0,0462/(0,046 + 0,35)2 = 0,0135.

ηз = 0,1072/(0,107 + 0,35)2 = 0,0548.

η4 = 0,2672/(0,267 + 0,35)2 = 0,187.

η5 = 0,6692/(0,669 + 0,35)2 = 0,43.

10. Определяем значения парциальных коэффициентов очистки для

скрубберов с противоточным орошением:

11. Определяем общий коэффициент очистки полого скруббера с про­тивоточным орошением по формуле:

12. Определяем концентрацию пыли в газовом потоке после очистки в полом скруббере при общей эффективности очистки ηобщ = 76 %.

Ск = Сн(1 - ) = 20 (1 - 0,76) = 4,8 г/м3.

 

Вывод.

Степень очистки воздуха от пыли в полом скруббере явно недостаточна, поскольку требуется очистить воздух до конечной концентрации 2 мг/м3. Следовательно, необходимо использовать более эффективный аппарат для пылеочистки или предусмотреть многоступенчатую схему очистки.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1790. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия