Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве, страница 9

!1отеря давления в батарейном циклоне, Па, будет равна 1р ~<вар„/2, (4,19) где р, — плотность газа при рабочих условиях, кг/м'; ~ — коэффпциент сопротивления, который можно принимать равным для пцптовых завихрителсй 85, для розеточных при а=30 и 25' соот<и тственно 65 и 90 Преимущества батарейных циклонов перед одиночными со«оят в том, что батарейные циклоны могут быть рассчитаны на расход газов, который слишком велик для группы одиночных ццклонов; кроме того, при одном и том же расходе газа батарейпь<й циклон значительно компактнее группы одиночных циклонов. По сравнению с одиночными батарейные циклоны имеют следующие недостатки: повышенную металлоемкостьп состав<яющую 200 — 500 кг металла на очистку 1000 м'/ч газа, т.

е. примерно вдвое большую, чем одиночные циклоны; меньшую надежность в эксплуатации из-за возможности неравномерного распределения газа между циклонными элементами и подсоса поздуха через общий бункер; возможность засорения завихрипающсго устройства при начальной запыленности газа более 100 г/м'. Эффективность батарейных циклонов находят по той же методике, что и одиночных. Необходимые для расчета данные по циклонам с различными завихривающими устройствами приве- лены ниже: Винт розетка Розетка Угол с<, град .. 25 25 30 77, мм .....

250 250 250 дб~б, мкм..... 4,5 3,85 5,0 18 от ...... 0,46 0,46 0,46 Приведенные данные соответствуют следующим условиям работы циклонов: Р,=250 мм; п<,=4,5 м/с; р,=23,7 10-' Па с; 7,„=2200 кг/мз. Опыт эксплуатации показывает, что эффективность батарейного циклона на 10 — 20 % ниже эффективности отдельного его элемента. Наиболсс частыми причинами нарушения нормальной работы батарейных циклонов являются: засорение завихривающих устройств отдельных циклонных элементов, а также про- 43 хождение газов мимо циклонных элементов вследствие износа выхлопных труб или нарушения герметичности опорных решеток. И та, и другая причины вызывают изменение сопротивления циклона, за которым нужно тщательно следить в процессе эксплуатации.

Наибольшее распространение в практике получили батарейные циклоны типа БЦ-2 и ПБЦ, а также ЦБР, предназначенные для улавливания неволокнистой и неслипающейся пыли. Батарейные циклоны типа БЦ-2 (см. рис. 4.8) в зависимости от типоразмера имеют от 20 до 56 цельнолитых циклонных элементов с внутренним диаметром 254 мм и завихрителями типа «розетка> при' а=25'. Каждый аппарат разделен на две параллельно работающие секции. При пониженных нагрузках одну из секций можно отключить шибером. Батарейные циклоны типа ЦБР-150у (рис. 4.9) имеют от 240 до 1600 цельно- литых циклонных элементов с внутренъ" ним диаметром 150 мм и улиточным подводом газа.

Отличительной особенностью циклонов типа ЦБР является отсос части газового потока (около 8%) й ~ Г из камеры сброса пыли для ликвидации перетоков из одних циклонных элементов в другие через их пылевыпускные отверстия. Отсасываемый поток очищается во вспомогательном циклоне и воз77 гаггггю уояоддалеиае врашается вентиляторами в основной аппарат, т. е. является рециркулируеРис. <.9. Схема батарейного МЫМ. ПрОИЗВОдИтЕЛЬНОСтЬ аППарата в зависимости от типоразмера от 70 до 480 тыс. мй/ч. При рецнркуляции части газа степень очистки повышается и может быть определена по формуле ч) =- 0,92)РЧ</1 — 0,921, (1 — ч)р) „ (4,20) где ц< — степень очистки газа в циклонном элементе; ч)р — то же, в циклоне тракта рециркуляции.

Аппараты центробежного типа применяют для улавливания сравнительно крупных пылей с преобладающим размером частиц более 10 — 15 мкм. Основным направлением развития аппаратов этого типа является борьба с их абразивным износом путем использования износостойких материалов и совершенствования конструкций аппаратов. 6 6. Вихревые пылеуловители Принцип действия вихревых аппаратов аналогичен принципу действия циклонов, И в том, и в другом случае выделение пыли цз очнщаемого пылегазового потока происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении потока в кор- ~ уааы ОН888 а 7 а <'ис.

<.<О. Вихревые пылеуловители: соплового типа; б — лопаточного типа. 1 — камера; 2 — выходной патрубок; 8— вл.<, б — лонаточный завнхритель типа «розетка»; 5 — входной патрубок; б — под<и рв,в шайба; 7 — пылевой бункер; 8 — кольцевой лопаточный завихрнтель цусс. Отличительные особенности вихревого аппарата состоят н том, что, во-первых, закручивание основного потока осущестнлнстся с помощью лопаточного завихрителя, а, во-вторых, уже <зарученный газ подвергается дополнительному закручиванию < помощью вторичного газового потока.

Гуществуют две основные разновидности вихревых аппаратна; соплового и лопаточного типа. В аппаратах соплового типа (рис. 4.10,а) пылегазовый поток, закрученный лопаточным заицхрцтслем, двигаясь вверх, подвергается воздействию тангенццильно направленных струй вторичного потока, дополнительно <цьручивающих его в ту же сторону. Под действием центробежных снл частицы пыли отбрасываются на стенку, откуда под действием сил вторичного потока, направленного вниз, спускаются в бункер. Вторичный газ в ходе спирального обтекания основного потока внедряется в него и вместе с ним удаляется из аппарата.

Сопла струй вторичного потока устанавливают не менее чем в четыре ряда под углом 30 — 40' к горизонту при отношении диаметра завихрителя к диаметру аппарата 0,8 — 0,9. Вихревой аппарат лопаточиого типа (рис. 4.10, б) отличается тем, что вторичный газ из расположенной сверху камеры подается в аппарат кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками.

у> егд Рие, Е>!. Взривиты подвода вторичного газа к викревым пылеуловитдлям> а — подвод внешнего воздуха: б — подвод очищеииаго газа; в — подвод запыленного газа В качестве вторичного газа в вихревых пылеуловителях могут быть использованы атмосферный воздух, периферийная часть потока очищенных газов и запыленный газ (рис. 4.11). Расход вторичного газа должен составлять 30 — 40 % от первичного.

Давление вторичного воздуха 5 — 6 кПа. Использование атмосферного воздуха экономически невыгодно, так как при этом значительно увеличиваются общий расход газа и тем самым энергозатраты на дымосос, что может быть оправдано только при необходимости охлаждения запы. ленного газа. Наиболее экономически выгодным является использование в качестве вторичного газа запыленного газа. В этом случае производительность аппарата при тех же его размерах повышается на 40 — 65% при небольшом снижении эффективности очистки.

При использовании в качестве вторичного газа периферийной части основного потока увеличения производительности аппарата не будет, но вторичный поток станет получистым, что должно оказать благоприятное влияние на эффективность очистки. За рубежом вихревые пылеуловители выпускаются пронзво- 45 лптельностью от 300 до 30000 м'/ч. Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра снижается. Поэтому с целью уменьшения диаметра вихревые аппараты иногда компонуют в группы. Известны и батарейные компоновки, состоящие из отдельных элементов диаметром 40 мм. В отечественной промышленности вихревые аппараты широкого распространения не получили. Критический (минимальный) диаметр частиц, м, полностью улавливаемых в вихревом пылеуловителе, п>ир может быть рассчитан по формуле 1яртт/18(дц>>!п(Езп/ тр)/ (Рчрг) где шг — скорость газа в свободном сечении аппарата (обычно 3 — 5 м/с); Н вЂ” высота сепарационного объема, м; д)„и 1у,р— дцаметры аппарата и подводящей трубы; рч и р„— плотности частиц пыли и газа, кг/м', 1д — вязкость газа, Па ° с; ш — углоная скорость вращения, с-'.

Для ориентировочной оценки эффективности можно поль>оваться следующими данными: Размер частиц, мим ...., . 2,5 5,0 10,0 Эффективность улавливания, % . 92,0 95,0 98,5 ,1атраты энергии К (кДж) на очистку 1000 м' газа в вихревом пылеуловителе составляют Кч = [()гг+ )г~) ЛР,п+ /ХР~)/~)/)Уы (4.22) где )г> и )Уа — объемные расходы очищаемого газа и вторичного дутья, м'/с; >драп — гидравлическое сопротивление аппарата, Па; Лрз †давлен вторичного воздуха, Па. Достоинствами вихревых пылеуловителей по сравнению с циклонами являются более высокая эффективность улавливаю>я мелкодисперсных пылей, меньший абразивный износ внутренних поверхностей аппарата, возможность очистки газов более высокой температуры вследствие разбавления нх холодным пторичным воздухом, а также возможность регулирования про>исса сепарации путем измерения количества и давления вторичного газа.

К недостаткам вихревых пылеуловителей можно »тпссти: наличие дополнительного дутьевого устройства, увели>ц цпс общего объема газов при использовании в качестве вторичного газа атмосферного воздуха, ббльшую сложность аппарптп в изготовлении и эксплуатации. Вследствие сложности ц(н>цсссов, протекающих в вихревых пылеуловителях, метод инженерного расчета их пока не разработан.

й 7. Ротационные пылеуловители 11ри работе вентилятора на запыленном потоке газа вследствие действия пго>рнб>с>иных, а иногда иориолисовых сил происходит сепарация частиц иы,ш ич газового потока. В обычных вентиляторах в дальнейшем зта пыль 47 Уиглхэтй эиэ А-Я 7 губ Тхп дымососз Параметры ДП-1тм ДП-15 ДП-19 ДП-8 1200 1500 20 — 30 40 — 60 3,0 — 2,5 4,0 — 3,0 50 50 700 800 1000 1000 1000 14 — 20 2,5 — 2,1 800 8 — 10 Диаметр рабочего колеса, мм Производительность, тыс.

мз!и Полное давление(при Т =- 20'С) кПа опустимая запыленность г мз Диаметр циклона(типа ЦН.!5у), мм Сопротивление циклона, Па 1,65 — 1,4 50 50 450 800 300 800 49 снова диспергируется в потоке газа. Однако п днако ри соответствующем устрой- и ра очего колеса вентилятора можно достичь улавливания Вентиляторы-льслеулоэитеяи с отэ д вентилятора за счет центробеж ы о ом пыли из нож ха. П у .