Пономарёв В.Б., Замураев А.Е. - Аспирация и очистка промышленных выбросов и сбросов (1027477), страница 10
Текст из файла (страница 10)
При подборе скорости следует иметь в виду, что увеличение скорости позволяет уменьшить диаметр воздуховода и, следовательно,металлоемкость. Однако большая скорость вызывает увеличение потерь давления в сети (пропорционально квадрату скорости движения воздуха) и соответственно увеличение расхода электроэнергии (если необходима только вентиляция, скорости в воздуховодах принимают в пределах от 4 до 12 м/с).Для каждого участка определяют сумму потерь на трение и сумму мест78ных сопротивлений, и по формуле вычисляют общие потери давления2ö rг × Wæ lP = åçl × + åx÷ø 2i è dnгде n – число участков сети; l – длина участка, м.При расчете сети воздуховодов сначала выбирают наиболее длинную илинаиболее нагруженную линию воздуховодов (магистраль) и определяют потеридавления в ней (рис.
5.6 )Например, такой участок обозначают цифрами 1–2–3–4–5–6–7–7’.10V10 28509 V9 1900V8 9508l10=86l9=8l8=51516V6 7600l7=6V5 4750V4 3800l6=4V7’ 11400754V3 2850V2 190023V1 950l5=87’l4=4V7 11400l7’=511413l3=812l2=411l1=10Рис. 5.6. Аксонометрическая схема вентиляционной сетиПо полученным на этом участке потерям давления подбирают напор вентилятора. Затем рассчитывают боковые ответвления, для которых начальноедавление – это давление в точках присоединения ветвей к основной магистрали. Диаметры воздуховодов ответвлений подбирают по этому уже известномудавлению путем повторных расчетов.79В основном, используются два типа вентиляторов:– пылевые для аспирационных систем;– общего назначения низкого давления для приточных установок в отапливаемых корпусах.Вентилятор подбирают по сумме полных давлений всасывающего и напорного воздуховодов с учетом потерь или подсосов воздуха, для чего вводитсяпоправочный коэффициент на расчетное количество воздуха, равный 1,1...1,15.Обычно вентиляторы подбирают по таблицам и номограммам, составленным сучетом всех характеристик.
В отдельных случаях вентилятор подбирают по индивидуальной характеристике, которая представляет собой зависимость полного давления Р, развиваемого вентилятором, потребляемой мощности N и коэффициента полезного действия η от его подачи V при постоянной частотевращения n рабочего колеса вентилятора.При выборе вентилятора следует стремиться, чтобы его КПД был максимально большим.Мощность, потребляемая вентилятором, находится в прямой зависимостиот объема перемещаемого воздуха, давления, создаваемого им, и коэффициентаполезного действия вентилятора.
Мощность Nвент (кВт) определяют по формулеN вент =V × Pп(3600 ×102 × h)где Рп – полное давление, создаваемое вентилятором, Па;η – КПД вентилятора.Для каждого типа вентилятора существует предельная частота вращения,которая зависит от прочности рабочего колеса. Для уменьшения аэродинамического шума, создаваемого вентилятором, окружная скорость колеса у осевыхвентиляторов должна быть не более 20 м/с, у радиальных (центробежных) – неболее 13 м/с.80Электродвигатели для вентиляторов подбирают по специальным каталогам в зависимости от потребляемой мощности и частоты вращения рабочегоколеса вентилятора, а также от условий, в которых будет работать электродвигатель, При определении мощности электродвигателя учитывают потери, зависящие от способа соединения вентилятора с электродвигателем.Установленную мощность электродвигателя Nэл (кВт) определяют поформулеN эл = N вент × kгде k – коэффициент запаса мощности, выбираемый по справочным данным.Производительность аспирационных установок следует принимать пообъему отсасываемого из укрытий воздуха с надбавкой 10% на подсосы черезне плотности и 10 – 20% на подсосы в пылеуловителях.
Производительностьпылеуловителей и вентиляторов необходимо рассчитывать на одновременнуюработу всех присоединенных к данной установке местных отсосов.6. МЕТОДЫ ПЫЛЕОЧИСТКИ6.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯСовременные технологические процессы переработки рудного и нерудногосырья сопровождаются образованием значительных объемов пылегазовых потоков. Для утилизации тепла и выносимых с потоком дисперсных материаловпылегазовые потоки перед выбросом в атмосферу охлаждают и очищают.Часть технологической схемы, которая предназначена для этой цели, состоит из газового тракта, системы теплотехнического и газоочистного оборудования и тягодутьевых устройств, включая дымовую трубу.Пылеочистные аппараты, наиболее часто встречающиеся на предприятиях81строительной индустрии можно представить в виде табл.
6.1.Классификация пылеулавливающих устройств Таблица 6.1Пылеулавливающие аппаратыЭлектро- ФильтрующиеустройстваПористыеМокрыеСухиеТарельчатые аппаратыУдарно–инерционные аппаратыЦентробежные аппаратыДинамические промывателиСкрубберыРотационные аппаратыВихревые аппаратыЦиклоныЖалюзийные аппаратыПылеосадительные камерыфильтрыЗернистыеМокрые устройстваТканевыеСухие устройстваСухие пылеуловители – пылеосадительные камеры, жалюзийные аппараты, циклоны, вихревые, ротационные пылеуловители.В пылеосадительных камерах используются гравитационные и инерционные механизмы осаждения пыли, т.е. обеспечивается медленное движение пылегазового потока изменение направления движения этого потока или установка на его пути препятствий (перегородок или полок).В жалюзийном пылеуловителе отделение частиц происходит под действием инерционных сил, возникающих при повороте газового потока на входе врешетку, и за счет эффекта отражения частиц от поверхности этой решетки присоударении.В циклонах различных типов под действием центробежных сил частицыпыли движутся по их стенке и попадают в бункер, а газовый поток поворачивает на 1800 и через выходную трубу попадает в атмосферу.В вихревом пылеуловителе под действием центробежных сил, возникаю82щих при закручивании потока, частицы пыли устремляются к его периферии, азатем спиральными струями вторичного потока перемещаются к низу аппаратаи в бункер.В ротационном пылеуловителе за счет вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные в воздухе частицы пыли размером > 5 мкм выделяются из него в радиальном направлении ипоступают в бункер.Мокрое пылеулавливание – скрубберы и барботеры (газопромыватели),в которых запыленный газ промывается жидкостью, или в которых частицыпыли осаждаются на жидкостную пленку.
В качестве орошающей жидкости вних чаще всего используется вода.Улавливание пыли в электрофильтрах сухого и мокрого типов. В нихпроцесс очистки пылегазового потока основан на ударной ионизации газа в зоне ионизующего разряда, передаче зарядов ионов частицам пыли и осаждениепоследних на осадительных электродах. При этом большое значение на процесс осаждения пыли на электродах играет элементарное сопротивление слоевпыли.Фильтрование пыли на пористых перегородках при движении через нихдисперсных сред. По типу перегородок фильтры бывают:· с зернистыми слоями (неподвижные свободно насыпанные зернистые материалы, псевдоожиженные слои);· с гибкими пористыми перегородками (ткани, войлоки, волокнистые маты,губчатая резина, пенополиуретан и др.);· с пористыми полужесткими перегородками (вязальные и тканевые сетки,прессованные спирали и стружка, и др.);· с жесткими пористыми перегородками (пористая керамика, пористые металлы и др.).По конструктивному признаку фильтры делят на рукавные, ячейковые(рамочные и каркасные) и рулонные.При значительных начальных концентрациях пыли применяют систему83последовательно соединенных пылеуловителей и фильтров, т.е.
двух – илитрехступенчатую очистку выбросов. Выбор пылеулавливающего аппарата впервую очередь зависит от дисперсного состава частиц пыли (табл. 6.2), а также от других свойств пыли, требуемой степени очистки выбросов и от стоимости данного аппарата.Выбор оборудования в зависимости от размера пылиРазмер частиц, мкмНаименование аппарата40...1000Пылеосадительные камеры20...1000Циклоны диаметром 1...2 м5...1000Циклоны диаметром 1 м20...100Скрубберы0,9...1000Тканевые фильтры0,05...100Волокнистые фильтры0,01...10ЭлектрофильтрыТаблица 6.26.2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯВ экономически допустимых пределах совершенство современных пылегазоочистных устройств принято оценивать по степени (коэффициенту)очисткиhtot =C W - C e WeMb - Me100 = b b100 =MbC b Wbæ C e We öçç1 ÷÷100%è C b Wb ø(6.1)где Mb, Cb, Wb – масса, средняя концентрация загрязнителя и расход газовыхвыбросов до очистки;Ме, Се, We – то же, после очистки.84В ряде конкретных случаев, т.е.
при отсутствии подсоса, можно принять сдостаточной для практических расчетов точностью Wb = We, тогдаæ C öhtot = çç1 - e ÷÷100 = (1 - e )100%è Cb ø(6.2)где ε – коэффициент проскока (пылеунос).Если запыленные газы последовательно обрабатываются в несколькихаппаратах, то коэффициент очистки определяют из выраженияNhtot = 100 - Õ e n %,(6.3)n =1где e n = 100 - hn – коэффициент проскока загрязнителя через n – ый аппарат;ηn – коэффициент очистки в n – ом аппарате;N – количество аппаратов.Соотношения 6.1...6.3 справедливы для выбросов, содержащих монофракционные взвешенные частицы или один гомогенный загрязнитель, при обработке которого не образуется новых токсичных соединений.Для полидисперсных или многокомпонентных смесей эти формулы можноприменять, если способ обезвреживания имеет одинаковые коэффициенты очистки по всем ингредиентам.
Однако на практике приходится иметь дело с селективностью очистных устройств по загрязнителям.Возможность использования того или иного типа устройства для обезвреживания выбросов определенного состава устанавливается по полному коэффициенту очистки, для подсчета которого необходимы данные о селективныхкоэффициентах очистки рассматриваемого аппарата. Селективную способностьпылеосадительных устройств по отношению к полидисперсным примесям газовых выбросов принято характеризовать фракционными и парциальными коэф85фициентами очистки.Степени осаждения частиц, усредненные в пределах фракций, т.е. по интервалам размеров, представляющих фракцию, выражаются фракционными коэффициентами очистки:hF =DF (M - M e )DM iDF100 = i b100 = i htot %,FibM ibFib M bгде ηF – фракционный коэффициент очистки полидисперсной примеси в аппарате;Fib, ΔFi – доля (процентное содержание) частиц i – той фракции в составе исходного и уловленного дисперсного вещества;Mib, ΔМi – количество исходного и уловленного вещества i – той фракции;(Мb – Мe) – количество уловленного вещества всех фракций.Если для усреднения принимают произвольные интервалы размеровчастиц, то коэффициенты очистки называют парциальными:hP =DPihtot %,Pibгде Pib, ΔP i – доля (процентное содержание) частиц i – того размера в составе исходного и уловленного дисперсного вещества.Выведенные формулы могут быть полезны при наличии данных о количестве обезвреженного загрязнителя по ингредиентам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
