ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ЭнергетическОМУ методу расчета

 

Для осуществления контакта частиц пыли с жидкостью необходимо диспергировать жидкость и создать разность скоростей движения фаз, т.е. затратить какую-то энергию. Опытным путем установлено, что эффективность мокрых пылеуловителей практически не зависит от конструкции и размеров аппаратов, а зависит в основном лишь от так называемой энергии соприкосновения. Энергия соприкосновения К_т (кДж/1000 м³ газа) складывается из энергии турбулизации газо­вого потока и энергии, затраченной на диспергирование жидкости, т. е. на увеличение поверхности контакта. В разных типах аппаратов влияние каждой составляющей различно. В скруббере Вентури преобладает первая, в полых форсуночных скрубберах – вторая состав­ляющая.

K_ч =Dр_ап + р_жV_ж/V_г, (4.1)

где Dр_ап — гидравлическое сопротивление аппарата, Па;

р_ж — давление распыляемой жидкости при входе в аппарат, Па;

V_ж и V_г —объемные расходы соответственно жидкости и газа, м³/с.

В соответствии с энергетическим методом расчета степень очистки газов в мокром пылеуловителе может быть определена по формуле

(4.2)

где B и c — константы, свойств и дисперсного состава пыли.

При высоких степенях очистки оценку эффективности работы аппарата удобнее выражать не степенью очистки h, а числом единиц переноса N_ч —понятием, используемым в теории тепло и массообмена, связанным с h следующей зависимостью:

N_ч = , (4.3)

Из сопоставления выражений (4.2) и (4.3) следует, что

N_ч = BK^c_ч, (4.4)

Зависимость (4.4) аппроксимируется в логарифмических координатах K_ч - N_ч прямой линией, угол наклона которой к горизонту дает величину c, а величина B определяется как значение N_ч при K_ч = 1.

Для определения параметров В и χ воспользуемся методом наименьших квадратов. Для этого прологарифмируем выражение (4.4). Получим

у_i = b + χx_i, (4.5)

где у_i = lnN_чi; x_i = ln К_тi; b = lnВ.

Согласно методу наименьших квадратов коэффициенты b и χ должны удовлетворять условию минимума функционала

(4.6)

Для достижения этого условия необходимо и достаточно выполне­ния условий

dI/db = 0, dT/dχ =0. (4.7)

Проведя дифференцирование и решив систему уравнений относительно b и χ, получим

(4.8)

В = ехр(b).

С учетом полученных значений параметров В и χ находят минимально необходимую скорость газа в горловине трубы Вентури. По известной скорости движения газа рассчитывают все геометрические параметры аппарата - скруббера Вентури.