4462 (Подбор пылеулавливающего оборудования на асфальтобетонном заводе), страница 4

9. Объем газа по условиям выхода из скруббера Вентури

Q_г^вых = , м³/ч в.г. (3.2.9)

, кг/м² (3.2.10)

где – гидравлическое сопротивление трубы Вентури.

= , кг/м² (3.2.11)

где - энергетические затраты на очистку 1000 газа. По зависимости фракционной эффективности улавливания от энергозатрат на процесс очистки, определяем величину = 1,25 кВт/1000 ;

m – величина удельного орошения, рассчитанная по температуре и давлению газа на выходе из трубы Вентури, л/м³; m=0,6 л/м³;

- давление орошающей жидкости, кг/м²; =1-3 кг/м².

кг/м²

кг/м²

кг/м²

= м³/ч в.г.

10. Значение скорости газа в горловине трубы Вентури:

, м/с (3.2.12)

где g – ускорение силы тяжести, м/с²; g=9,8 м/с²;

- плотность газа при условиях (по температуре и давлению) выхода из трубы Вентури:

, кг/м³ (3.2.13)

кг/м³

_C – коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури:

_C = 0,165+0,034 I_rd_r – ( 0,06+0,028 I_rd_r) M (3.2.14)

где I_rd_r – отношение длинны к диаметру горловины трубы Вентури; I_rd_r –задается от 0,15 до 3; I_rd_r=2;

М – число Маха:

(3.2.15)

где Wr – скорость газа в горловине. Ее задают в пределах 50 – 120 м/с;Wr =100 м/с.

=0,26 м/с

_C = 0,165+0,034 2 (0,06+0,028 2) 0,26=0,167

_Ж – коэффициент гидравлического сопротивления жидкости

_Ж = 0,63 _C (0,6 10^-3)^-0,3 (3.2.16)

_Ж = 0,63 0,167 (0,6 10^-3)^-0,3=0,97

м/с

12. При этой скорости газа в горловине трубы Вентури и Q_г^вых площадь сечения горловины равна:

, м² (3.2.17)

м²

13. Диаметр горловины:

, м (3.2.18)

м

14. По каталогу выбираем скруббер Вентури, типа СВ210/120 – 1200 с расчетным диаметром горловины 210 мм.

15. Уточняем режим работы скруббера Вентури:

, м/с (3.2.19)

м/с

Погрешность разности в скоростях расчетной и уточненной составляет 0.9%, что вполне удовлетворяет заданной точности.

3.2.1 Конструктивные параметры трубы Вентури

Рисунок 3.2.1- Схема скруббера Вентури

, м (3.2.1.1)

, м (3.2.1.2)

, м (3.2.1.3)

, м (3.2.1.4)

= , м (3.2.1.5)

, м (3.2.1.6)

Принимаем α₁=20⁰;α₂=8⁰

F_г=0,020 м

=0,25 м

Так как тип скруббера Вентури СВ210/120 – 1200 с расчетным диаметром горловины 210 мм, то:

=0,21м

м

м

Длина конфузора:

м

Длина горловины

м

Длина диффузора

м

4 КАПЛЕУЛОВИТЕЛИ

4.1 Теоретическая часть

Применяют различные каплеуловители, выбор которых определяют размером улавливаемых капель при скорости 120м/с. В трубе Вентури образуются капли со средним размером 50 мкм. В качестве каплеуловителей наиболее часто применяются циклоны, а также коленные сепараторы, сепараторы с закручивающимися элементами и разделительные емкости. Иногда после трубы Вентури устанавливают полые и насадочные скрубберы, пенные аппараты и электронные фильтры. Для более полной очистки используют двухступенчатые каплеуловители (грубой и тонкой очистки). В качестве каплеуловителей грубой очистки применяют разделительные емкости, в которых крупные капли, под действием сил гравитации, падают на дно, а поток газа выходит сверху очищенным. Также применяют коленные сепараторы. Для тонкой очистки используют циклоны (прямоточные циклоны НИИОГаза).

Коленные сепараторы представляют собой колено (поворот потока на 90 ). Вследствие инерции крупные капли отбрасываются к стенке колена в нижнюю его часть, где есть емкость для отвода жидкости. Для усиления сепарации капель в колене, иногда, устанавливают продольные лопатки. Коленные сепараторы относятся к каплеуловителям грубой очистки, они более компактны, чем разделительные емкости.

Компактностью отличаются также центробежные каплеуловители с лопаточным завихрителем цилиндрической или конической формы. Центробежные каплеуловители устанавливают, непосредственно, после трубы Вентури. Газожидкостный поток входит снизу через узкое сечение конуса, закручивается с помощью лопаток. Выходя из конуса, под действием центробежных сил, капельки, отбрасываются к стенкам в виде пленки жидкости, стекают в сборник, откуда через штуцер удаляются. Очищенный газ выходит сверху. Центробежные каплеуловители обеспечивают улавливание капель диаметром более 10 мкм до 99 %. Скорости движения газа в сепараторах достигает 15м/с. При улавливании капель суспензии и растворов межлопастные каналы забиваются. Поэтому эффективно использовать каплеуловители с несколькими секциями по высоте. Причем, число лопаток в завихрителях увеличивается с верху в низ.

4.2 Определение основных конструктивных параметров каплеуловителя

Конструктивные параметры каплеуловителя можно определить, пользуясь расчетной схемой (рисунок 4.2.)

Рисунок 4.2.1- Расчетная схема каплеуловителя:

1-входной патрубок; 2-выходной патрубок; - высота каплеуловителя; а, в – габариты входного патрубка; с – расстояние от выходного патрубка до крышки каплеуловителя.

1. Скорость газа в каплеуловителе рекомендуется принимать 4.5 – 5.5 м/с; принимаем скорость равной 5 м/с.

2. Воспользовавшись формулой:

, м³/ч (4.2.1)

находят диаметр каплеуловителя, м:

, м (4.2.2)

м

Принимаем d_k=1200 мм=1,2 м.

3. Высота каплеуловителя

h_к=1,5d_к, м (4.2.3)

h_к=1,51,2=1,8 м

4. Из рекомендованного соотношения высоты входного патрубка а к его ширине в равном а/в=3 , находим ширину входного патрубка, равную диаметру горловины скруббера, то есть а= =0,378 м. Тогда в=а/3=0,378/3=0,126 м.

5. Из рекомендованного соотношения площадей выходного и входного патрубков = 1,7 находим площадь выходного патрубка:

, м² (4.2.4)

, м² (4.2.5)

м²

Расчетное соотношение между выходным патрубком и верхней крышкой каплеуловителя, м:

С= 0,1 d_к (4.2.5)

С= 0,11,2

ВЫВОДЫ

Необходимо отметить следующие основные источники загрязнения окружающей среды, при рассмотрении АБЗ: дымовая труба, загрузочная и разгрузочная коробки сушильного барабана, места загрузки, разгрузки, грохочения сухих минеральных материалов, помимо этого выделение отработавших газов при работе автомобильной базы завода и при сгорании топлива, используемого в технологическом процессе приготовления асфальтобетонной смеси.

Природоохранные мероприятия на подобных объектах должны реализовываться при разработке плана производства таким образом, чтобы рост производственных мощностей выпуска продукции сопровождался соответствующим ростом производительности очистных сооружений, повышением качества очистки.

В качестве сооружения для защиты атмосферного воздуха от загрязнений, выделяемых АБЗ, используют аппараты сухой и мокрой очистки отходящих газов и запыленного вентиляционного воздуха. К первым относятся циклоны, а ко вторым - скрубберы Вентури в комплексе с каплеуловителями.

В данной расчетной работе была разработана система очистки газов на АБЗ, в которую вошли группа циклонов марки ЦН-11 в прямоугольной компоновке, скруббер Вентури типа СВ 210/120-1200 с производительностью 7-2 тыс.м³/ч в комплексе с каплеуловителем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрана окружающей среды: Учеб. Для техн. Спец. Вузов/ С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.- М.: Высшая школоа.,1991

2. Техника защиты окружающей среды. - Родионов и др.-М.:Химия,1989

3. Охрана окружающей среды: Учеб. Для техн. Спец. Вузов/ С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.- М.: Высшая школоа.,1991

4. Техника защиты окружающей среды. - Родионов и др.-М.:Химия,1989

5. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы. Справочник В.И. Колышев, П.П. Костин-м: Транспорт, 1982.