Реферат "Аспирация и очистка газовых потоков гидромеханическими методами"

Название:
Аспирация и очистка газовых потоков гидромеханическими методами
Тип работы:
реферат
Размер:
68,5 K
30
Скачать
Использование инерционных пылеуловителей, основанных на принципе выделения пыли из воздушного потока под действием центробежной силы. Определение эффективности пылеулавливающей установки. Подбор и расчет аппаратов первой и второй ступеней очистки.

Краткое сожержание материала:

Содержание

  • Введение
  • 1. Определение необходимой эффективности пылеулавливающей установки
  • 2. Подбор аппарата первой ступени на ЭВМ
  • 3. Определение необходимой эффективности второй ступени очистки
  • 4. Выбор и расчет аппарата второй ступени очистки
  • Список литературы

Введение

В системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для очистки от пыли применяются устройства, называемые пылеуловителями. В данной работе используются инерционные пылеуловители, они основаны на принципе выделения пыли из воздушного потока под действием центробежной силы. И используются для очистки воздуха от пыли 2-ой группы дисперсности с размером эффективно улавливаемых частиц более 7 мкм.

По сравнению с другими сухими пылеуловителями преимущество данного типа состоит в том, что они имеют более простую конструкцию, обладая большой пропускной способностью, просты в эксплуатации.

Для обеспечения нормальной работы циклона применяют герметичные бункера. В работе рассчитана пылеулавливающая установка двухступенчатой очистки. При расчете циклона 1-ой ступени очистки - ЦН-15 определяем его диаметр, гидравлическое сопротивление, коэффициент очистки и общие размеры. Аппаратом 2-ой ступени очистки является мокрый инерционный пылеуловитель - скруббер Вентури. В зависимости от гидравлического сопротивления скруббера Вентури подразделяется на низконапорные с Р<5кПа и высоконапорные с Р>5кПа.

Работа скруббера Вентури основана на дробление воды турбулентным газовым потоком, в захвате частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе инерционного действия. В данной работе в качестве каплеуловителя принят прямоточный циклон ЦН-15.

аспирация очистка газовый поток

1. Определение необходимой эффективности пылеулавливающей установки

Исходные данные:

начальная запыленность воздуха СН=70 г/м3.

допустимая конечная концентрация пыли в выбрасываемом воздухе СК=90 мг/м3.

Расчет:

необходимая эффективность:

предварительный выбор производится исходя из необходимой эффективности пылеуловителя.

В качестве аппарата 1-ой ступени очистки применяют пылеуловитель 3-го класса - циклон ЦН-11, улавливающий пыль 2-го класса дисперсности с эффективностью 99,9% - пыль размером более 4 мкм.

В качестве аппарата 2-ой ступени очистки применяют мокрый пылеуловитель типа скруббера Вентури.

1. Выбор циклона ЦН-11. Определение его гидравлического сопротивления и эффективности.

Исходные данные:

расход газа при н. у. L0=6600 м3/ч;

плотность газа при температуре t=500C, 0=1,29кг/м3;

барометрическое давление PБ=101,3 кПа;

средний размер пыли d=7мкм;

плотность пыли n=2500кг/м3;

разряжение в циклоне PЦ=800Па;

начальная концентрация пыли Сн=70г/м3;

Расчет:

Определить плотность газа при нормальных условиях:

Расход газа при рабочих условиях:

Определить диаметр циклона при оптимальной скорости для ЦН-11, ОПТ=3,5м/с:

Принимаем ближайший стандартный диаметр Д=900 мм.

Определяем действительную скорость:

Действительная скорость должна отличаться от оптимальной скорости не более 15%. отличается от ОПТ=3,5м/с на 1,2%.

Коэффициент местного сопротивления циклона:

12*5003, где

К1-поправочный коэффициент на диаметр циклона, К1=1.

К2-коэффициент на влияние запылённости, К2=0,915.

К3-коэффициент учитывающий количество циклонов, К3=28.

500 - коэффициент сопротивления стандартного циклона с диаметром 900 мм., 500=235 (для ЦН-11).

=1*0,915*235+28=243,03

Определить гидравлическое сопротивление циклона:

Размер частиц d50, улавливаемых выбранным циклоном при рабочих условиях с эффективностью 50%:

Т=3,5 м/с; d50Т=3,65мкм; Т=22,2*10-6 нс/м2; ДТ=600мм; ПТ=1930 кг/м3.

;

Среднеквадратичное отклонение:

где

d84,1-абсцисса точек, ордината которых имеет значение 84,1%, определяются по распределению пыли по размерам: d84,1=17мкм.

Определить функцию нормального распределения:

По значению =0,3 определить значение нормальной функции Ф (х) =0,6331

Находим эффективность циклона:

Е1=50 [1+Ф (х)] =50 [1+0,6331] = 79,23 %.

Расчёт графаналитическим методом:

КПД очистки аппарата:

Пользуясь рисунком методички определяем КПД циклона, Ю=0,82.

Рассчитываем концентрацию пыли после очистки:

С2=90-90*0,82= 16,2 г/м3.

2. Подбор аппарата первой ступени на ЭВМ

Исходные данные:

- Расход очищаемого газа или воздуха, 6600 м3/ч;

- Количество циклонов в группе, 1 шт;

- Плотность газов при нормальных условиях, 1,29кг/м3;

- Температура газового потока перед очисткой, 50°С;

- Концентрация пыли или летучей золы на входе, 70 г/м3;

- Средний (медианный) размер частиц пыли, 7 мкм;

- Степень полидисперсности частиц пыли 0,35;

- Плотность частиц пыли или золы, 2500 кг/м3;

- Динамическая вязкость газового потока, 1,96*10-6 Па*с;

- Коэффициент увеличения цен на промышленную продукцию по отношению к 1989 г., (98);

- Стоимость электроэнергии, 2,5руб. / (кВт*ч);

- Период работы пылеуловителя, 4320 ч/г.

Полученные характеристики циклонов и газового потока:

- Число циклонов в группе, 1 шт;

- Диаметр циклонов, 0,6 м;

- Степень очистки, 84,2 %;

- Остаточная концентрация пыли или золы в газовом потоке, 11,06 г/м3;

- Скорость газового потока в циклоне, % 3,54 м/с;

- Коэффициент местного сопротивления газоочистной установки 228,45;

- Потери давления в газоочистной установке, % 1207,62 Па;

- Стоимость газоочистной установки, 32,78 тыс. руб.;

- Стоимость затрат на электроэнергию, % 12,28 тыс. руб. /г.;

- Приведенные затраты на газоочистку,% 18,83 тыс. руб. /г.;

- Установочная электромощность газоочистной установки, % 1,42 кВт;

- Годовой расход электроэнергии на газоочистку, % 6137, 56 кВт/г.;

Габаритные характеристики одного циклона:

- Высота цилиндрической части циклона 1,24 м;

- Высота конической части циклона 1,2 м;

- Высота выхлопной трубы циклона 0,94 м;

- Внутренний диаметр выхлопной трубы 0,35 м;

- Диаметр бункера для сбора пыли 0,9 м;

- Высота цилиндрической части бункера, 0,48 м.

3. Определение необходимой эффективности второй ступени очистки

необходимая эффективность Е 1,2=99,1 %.

эффективность 1-ой ступени Е 1=84,2 %.

4. Выбор и расчет аппарата второй ступени очистки

Рассчитать скруббер Вентури для очистки отходящих газов электропечи:

Исходные данные:

расход газа L0=6600 м3

температура газа t1=500C

барометрическое давление Pб=101,3 кПа

разряжение в циклоне Pц=800 Па

плотность газа 0=1,29 кг/м3

напор воды на орошение Pж=300 кПа

необходимая концентрация пыли на выходе Ск=90 мг/м3

tж=200C

Расчет:

Простейший скруббер Вентури состоит из трубы Вентури и каплеуловителя - прямоточного циклона ЦН-11.