Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Для более глубокого охлаждения газов необходимо 73337 применение специальных аппаратов Гдвлувл"Е ~ Орпшелле в виде полых или насадочных скрубберов, скрубберов Вентури, аппаратов тарельчатого типа и т. п. Наиболее подходящим аппаратом У для охлаждения газа при условии .р полного испарения жидкости (ср=1) является скруббер с конфузориым подводом газа типа СПВПК (рис.
17.2). В этом аппарате для дробле- ~ чк ния жидкости используется энергия (~ь~ самого газового потока, подводимого в скруббер через насадок, представляющий собой бездиффузорнуютрубу Вентури со скоростью выхода газа ! 40 — 70 м/с. Орошение аппарата осуществляется щелевыми форсунками, которые располагаются в крышке скруббера по обе стороны от насадка. ОПИСаииЫЕ аППаРаТЫ МОГУТ ОбЕСПЕЧИ" пер с конфузорнмм подводом вать охлаждение газа с 250 †4 'С "" " спвпк: ! — корпус: 2 — железин форПрн ПОЛНОМ ИСПарЕНИИ Орошающсй сунил; 3 — конфузорный наса- жидкости (~р=1) и удельном расходе ее до 0,055 кг/кг газа.
Давление орошающей жидкости 25 — 100 кПа, температура 20 — 50 'С, гидравлическое сопротивление аппарата до 2,0 кПа, возможное разрежение до 6 кПа. Типоразмерный ряд скрубберов разработан на производительность от 13 до 200 тыс. м'/ч (табл. 17.2). Контрольные вопросы К Как определяют подсос воздуха, необходимый для охлаждения газа? 2. Кви выбирают и рассчитывают котлы-утилизкторыз 3 Кан выбирают и рассчитывают скрубберы полного испарения? Т а б л н ц а !7.2.
Технические характернстнян скрубберов типа СПВПК Типоразмер ои и по й аь их ато и о о Эо о сьх х оагхл иоив «о» айои О. х о х и с яхо с х о,м о к'к Э ох ози. х о и о. о Э ох 5о пл о 'о с аз Зл Фби о о х ок о ох л яа Ф ставляет собой патрубок с фланцем, на котором устанавливают диафрагму, разрушающуюся прн повышении давления в газоходе. Запорные и регулирующие клапаны применяют лля регулнровання расхода газа нлн полного отключения того нлн иного участка газового тракта.
Клапаны могут быть как круглого, так и прямоугольного сечения. Для управления клапанамн служат нрнводы: местные н дистанционные, ручные и электрические (реже пневматические), последние для автоматизированных систем. Прн выборе привода исходят нз удобства обслуживания, передаваемого крутящего момента и диаметра вала клапана Подробные данные по клапанам и приводам содержатся в справочниках (15].
СПВПК-15 СПВП К-25 СПВПК-40 СПВПК-50 СПВПК-70 СПВПК-85 СПВПК-100 СПВПК-120 СПВПК-150 СПВПК-175 13/18 2!/29 34/48 43/60 60/75 70/85 86/120 100/140 !25/!75 146/200 2 2 4 4 4 4 4 4 б 6 110 Хб!4 160Х704 2!ОХ904 240 Х !004 250Х 1200 ЗООХ1300 240 Х !400 370 Х!600 430Х !600 450 Х 1800 8,07 8,07 11,07 !1,13 !2,83 12,90 14,27 14,42 16,41 16,56 1,2 1,2 1,6 1,6 2,0 2,0 2,4 2,4 2,8 2,8 0,4 — 0,9 0,63 — 1,45 1,0 — 2,4 1,3 — 3,0 1,8 — 4,25 2,1 — 4,9 2,6 — 6,0 3,0 — 7,0 3,75 — 8,75 4,4 — 10,0 1,73 1,74 3,23 3,26 5,7 5,74 7,74 7,85 ! 0,52 10,54 В числителе — мииимальимй, з зиамеиатеаа — мапсимальимй. Глава 18 ГАЗООТВОДЯЩИЕ ТРАКТЫ В 1. Конструкции и элементы газоходов 206 Основное назначение газоходов — подвод запыленного газа от металлургического агрегата к газоочнстному аппарату н отвод газов от последнего в дымовую трубу, Газоходы бывают металлические н кнрпнчные.
В бсшьшннстве случаев первые имеют круглое, а вторые — прямоугольное сечение н прокладываются в земле. Металлические газоходы делают сварными с разьемамн в местах расположення арматуры и нногда фасонных частей. В необходнмых случаях металлические газоходы снабжают ребрами жесткостн. Скорость газа в гаэоходах (15 — 25 м/с) прнннмают исходя нз двух протнвоположных требований, Низкие скорости обусловливают неоправданаое увеличение размеров газоходов и осажденне в ннх пыли, что способствует постепенному нх засорению. Высокие скоростн влекут за собой большие потеря давления, а значит и перерасход электроэнергнн; лишь нногда прн намеренной сепарации в газоходах крупной пыля скорость газа прнкнмают менее 10 м/с. Компенсаторы устанавливают прн транспортировке газа температурой выше 70 'С на прямых участках газопроводов, где не обеспечивается само- компенсация. Температурное удлинение газопровода определяют по формуле Ь/.
= 12,5 10 атет(, (! 8.!) где Т„ — температура стенки газопровода, 'С; Š— данна газопровода, м. Компенсаторы устанавливают иногда на газоходах перед вентиляторами и дымососамн (незавнснмо от температуры газа) в непосредственной блнзостн от последних во нзбемсанне передачи усилий на механнзмы и внбрацнй от механизмов на газоходы На газоходах систем пылеулавлнвання обычно устанавливают линзовые нлн дисковые компенсаторы, данные по которым содержатся в справочниках 115]. Предохранительные клапаны на газоходах устапавлнвают в случаях, когда транспортируемые газы имеют взрывоопасные примеси.
Клапан пред- 9 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта Полное расчетное сопротивление газоотводящего тракта Лрр определяют как сумму сопротивлений размещенного в нем оборудования Лроеор и сопротивлений соединительных газопроводов Лр„„р, включая сопротивление дымовой трубы и теряемый при выходе динамический напор Лрп, а также разрежение на выходе из технологического агрегата Лр,; Лрр = Лрг+ Лрог и+ Лр;.р+ Лрд (18.2) Потери в местных сопротивлениях Лрмеп подсчнтъ|вают по формуле ЛРмест = Гпас Рг/2 (18.3) где ас — скорость газа за местным сопротивлением, и/с; р,— плотность газа при рабочих условиях; ь — коэффициент местного сопротивления.
Значения Ь принимают равными: а) при резком повороте газопровода на 90' ьэо= 1,5; б) при плавном повороте газопровода эквивалентного диаметра Ы,„, на 90' с радиусом закругления /т: /(/с(ааз ° 1 2 3 4 5 . 0,29 0,15 0,12 0,10 0,08 в) при повороте на любой угол а ь„=ьэои/90; г) при внезапном расширении сечения газохода с гс до гэ.. ьгр ом (и /пг 1)"; (18.4) д) при плавном расширении сечения газохода с г, до гз с углом а (диффузор): при и < 8 ьп - 0,15 — 0,20 (гз/гз — 1)', при 8'(и(30' Ьд ж з(п и (гз/гс — 1)э; (18.5) е) при внезапном сужении сечения трубы с г"с до гэ.
Ез/Рс , ; , 0,01 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 ~суж 05 045 040 030 02 01 00 ж) при плавном сужении сечения газохода с гс до гз с углом а (конфузор): 207 при а = 90' ь, = 037; при а = 60' ь„= 032; при а = 30а ьк=0,24; при а ( 1О' ь,=0,18, При движении нагретых газов учитывают величину самотяги, Па: А р, = йН (р, — р,), (18.6) где Н вЂ” расстояние по вертикали между центрами рассматри- ваемых сечений„м; хг=9,81 — ускорение силы тяжести, м/сз; р, и р,— плотности соответственно газа и окружающего воз- духа, кг/мз При нисходящих газоходах самотяга прибавляется к гид- равлическому сопротивлению, а при восходящих вычитается из него.
Потери на трение по длине газопровода учитывают только при длинных участках (более 1О м) по формуле 1 шрг лр=л — — ", (18.7) бака где )ь=0,02 —:0,03 — коэффициент трения; с(„,— эквивалентный диаметр газопровода, м; 1 — длина участка, м. $3. Выбор дымососов н вентиляторов Дымосос выбирают на основе аэродинамического расчета газоотводящего тракта. Производительность дымососа У принимают с запасом 10 % по отношению к расчетному количеству газов у дымососа Ур с учетом присоса воздуха по газо- отводящему тракту независимо от температуры газов, но с поправкой на барометрическое давление рз,р. Ул = 1, 1 Ур ' 101,3грзар ° (18.8) Создаваемое дымососом давление (разрежение), приведенное к условиям каталога, по которому выбирается дымосос Арка„принимается равным Арках= 1 2ЬРрК, (18.9) где 1,2 — коэффициент запаса; Лрр — суммарное сопротивление газоотводящего тракта, полученное в результате аэродинамического расчета; К вЂ” коэффициент пересчета, равный К = (273 + 7г) 101,3рзгl(273+ 7наг) ровррзе (18.10) где Т, — температура газа у дымососа, 'С; Т„„— температура, к которой отнесены каталожные данные, 'С; р„, и р„— плотность соответственно газа и воздуха при нормальных условиях, кг/мз.
Потребляемую дымососом мощность Аг определяют по фопмуле А1 = 1 кагбркзг' 10 lт)кагК = Нкаг/К, (18.11) 208 ГДЕ т)кат И А1кат КаТадожНЫЕ ЗНаЧЕНИЯ СООТВЕТСТВЕННО К. П. Д. И МОЩНОСТИ. При изменении числа оборотов с л на л, производительность, создаваемое давление и потребляемая мощность приближенно могут быть Определены из следующих соотношений: У,(У = я~/и; Ьр~1Ар= п~1/п~; А1~/)Ч = пг~/л~. ' (18. 12) Аналогично выбирают вентиляторы, предназначенные для приточной и вытяжной вентиляции или иных целей. $4. Дымовые трубы Первоначальным назначением дымовых труб являлось естественное удаление дымовых газов тепловых установок за счет разности плотностей холодного воздуха и горячих дымовых газов.
В металлургии это назначение дымовых труб сохраняется и сейчас для печей с малым сопротивлением газового тракта и достаточно высокой температурой отходящих газов, содержащих незначительное количество вредных компонентов. Скорость газа в трубе при естественной тяге принимают в пределах 4— 5 м/с, так как при больших скоростях увеличивается аэродинамическое сопротивление трубы, а при меньших возможно задувание наружного воздуха в трубу, что резко ухудшает тягу. До высоты 45 м н температуры 350 'С можно применять типовые металлические нефутероваиные трубы диаметром 400, 500, 630, 800 и 1000 мм; трубы первых трех диаметров имеют высоту 20 и 30 м, последних двух 30 и 45 м.