М.И. Дайнов, Н.С. Кудрявцева - Оценка затрат на защиту атмосферы и очистку сточных вод от промышленных выбросов, страница 7

. (2.1.16)

Стоимость труб вычисляется из следующего выражения:

, у.е., (2.1.17)

где коэффициенты e и f определяются в зависимости от диаметра D и толщины стенки  из табл. 2.1.11.

Таблица 2.1.11

Уравнение (2.1.17) справедливо при 6,1  H  27,4 (м) и
0,61  D  1,52 (м).

В Российской Федерации дымовые трубы унифицированы по высоте Н и диаметру устья D:

кирпичные: Н  120 м, D = 0,75...8 м;

железобетонные: Н 300 м, D  10 м;

стальные с  = 3-5 мм: Н  40 м, D = 0,4-1 м.

2.1.8. Вытяжные колпаки

В основном используют колпаки двух типов: куполообразные и полузакрытые. Первые обычно размещают на некотором расстоянии от источника, поэтому они засасывают большие количества окружающего воздуха. Дополнительный втянутый воздух влечет за собой увеличение стоимости улавливающего устройства и вспомогательного оборудования, Наоборот, полузакрытые колпаки располагаются вблизи устройства, соответственно, они засасывают немного добавочного воздуха. Вместе с тем последние требуют большего расхода материала, чтобы более полно окружить источник, поэтому они дороже. Следовательно, в тех случаях, когда можно использовать любой тип колпака, выбор определяется соотношением между величиной различного вида затрат.

Размеры колпака (и его цена) зависят от нескольких переменных. В случае холодных процессов это периметр источника, расстояние раструба от источника и скорость всасываемого газа, которая в типичных условиях составляет от 0,25 до 1,1 м/с в зависимости от стабильности окружающей атмосферы. Оценить размер раструбов для горячих процессов намного сложнее, так как появляются новые переменные − температура источника, теплообмен в зоне между источником и газовым потоком и т.д.

Стоимость колпака С складывается из стоимости материала С_м и затрат труда на изготовление С_т:

. (2.1.18)

Стоимости затрат труда С_т на изготовление куполообразных колпаков определяется из рис. 2.1.7 − для прямоугольных колпаков и из рис. 2.1.8 − для круглых колпаков [2,6].

На рис. 2.1.7 стоимость С_т определяется в зависимости от длины колпака L [м] и отношения длины к ширине L/W. Данные на рис. 2.1.7 относятся к колпакам, изготовленным из углеродистой стали толщиной
2,54 мм и имеющим угол раскрытия зонта  = 110^.

На рис. 2.1.8 стоимость С_т определяется в зависимости от диаметра колпака D [м] и угла , зависящего от угла раскрытия зонта :

 = (180 - )/2, (2.1.19)

Данные на рис. 2.1.8 относятся к колпакам, изготовленным из углеродистой стали толщиной 2,54 мм.

Для прямоугольных и круглых колпаков, охлаждаемых водой, стоимости затрат труда должны быть удвоены.

Р
ис. 2.1.7. Стоимость затрат труда на изготовление куполообразных прямоугольных колпаков

Р
ис. 2.1.8. Стоимость затрат на изготовление куполообразных
круглых колпаков

Отметим, что стоимости С_т на рис. 2.1.7 и 2.1.8 относятся к
1981 году. Для пересчета на стоимости 2004 года их надо умножить на коэффициент 1,427.

Стоимость материала на изготовление круглых колпаков определяется из выражения

, у.е., (2.1.20)

где А - площадь металлической поверхности колпака без поддерживающих конструкций, м²; определяется из рис. 2.1.9, где z − высота колпака. Для колпаков, охлаждаемых водой, требуется в два раза большая площадь:

, (2.1.21)

где D − диаметр колпака, м.

Рис. 2.1.9. Площадь металлической поверхности куполообразных
круглых колпаков

Стоимость материала на изготовление прямоугольных колпаков определяется из выражения

, у.е., (2.1.22)

где L − длина колпака, м; G = 5,21 у.е./м при L/W = 1; G = 6,95*W/L у.е./м при 2  L/W  8; W − ширина колпака, м; А − площадь металлической поверхности колпака без поддерживающих конструкций, м², определяется из рис. 2.1.10.

Рис. 2.1.10. Площадь металлической поверхности куполообразных
прямоугольных колпаков

Уравнения (2.1.20) и (2.1.22) справедливы для колпаков, изготовленных из стали толщиной не более 4,76 мм.

2.1.9. Газоходы

Тип газоходов, используемых в системах улавливания выбросов, зависит в первую очередь от температуры: при 900К или ниже − из углеродистой стали, при 900-1260К − из нержавеющей стали, выше 1250К − охлаждаемые водой или футерованные. Однако эти температурные пределы относятся к неагрессивным газам. Коррозионно-стойкую сталь можно использовать для отвода агрессивных выбросов, но при более низких температурах.

Стоимость газоходов зависит от четырех факторов: диаметра D [м], толщины стенки t [м], длины L [м] и типа фитингов (соединительных устройств) и заслонок [2,7].

Диаметр газохода вычисляют из выражения

, м, (2.1.23)

где Q − объемная скорость течения газа, м³/c; v − скорость газа в канале, м/с.

Скорость в канале v зависит от плотности _ч [кг/м³] и диаметра d_ч [мкм] частиц в отходящих газах:

. (2.1.24)

В большинстве случаев v лежит в пределах (10,2-25,4) м/с.

Если в выбросах содержатся только газообразные загрязнения, то можно рекомендовать скорость v = 10,2 м/с.

Стоимость 1 м прямолинейных газоходов с учетом стоимости фланцев, расположенных через каждые 12,2 м, выражается в виде

, у.е./м, (2.1.25)

где коэффициенты a(t) и b(t) зависят от толщины стенки t, диаметра D и марки стали (УС − углеродистая сталь, НС − нержавеющая сталь) согласно табл. 2.1.12.

Таблица 2.1.12

Стоимость колена выражается в виде

, у.е., (2.1.26)

где коэффициенты f(t), g(t) и h(t) зависят от толщины стенки t, диаметра D и марки стали в соответствии с табл. 2.1.13, 2.1.14.

Таблица 2.1.13

Таблица 2.1.14

Стоимость тройника примерно равняется одной трети стоимости колена того же диаметра и толщины:

, у.е. (2.1.27)

Стоимость переходника примерно составляет одну вторую стоимости колена вследствие увеличения диаметра:

, у.е. (2.1.28)