Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Целесообразнее представляется групповая компоновка из 6 — 8 более крупных труб Вентури, позволяющая вести наблкудение за каждой трубой и регулировать ее работу. Иногда применяют и батарейные компоновки из труб диаметром 90 мм каждая с общим орошением для всей батареи. Трубы Вентури с регулируемой прямоугольной горловиной большого сечения достаточно хорошо зарекомендовали себя на практике. Во избежание излишне больших размеров и в целях некоторого резервирования в большинстве случаев устанавливают две трубы, работающие параллельно с неполностью открытой горловиной.
При выходе из строя одной трубы другая может работать с повышенной пропускной способностью. 67 При улавливании высокоднсперсных пылей применяют компоновки с последовательным вкл4очением двух труб с прямоугопьной регулируемой горловиной. При этом первая по ходу газов труба работает с малым перепадом давления, осуществляя подготовку газов к очистке, а вторая в режиме тонкой очистки. Такие схемы широко применяют при очистке газов конверторного и ферросплавного производства. Интересна батарейная компоновка труб Вентури системы «Соливор», работающая с использованием конденсационного эффекта, предложенная французской фирмой «Ирсид — Кафл» (рис.
41, а). Газы Газы Газы Рис. Ы Конденсациониан система труб Вигтури (голиворн г — Форсунка тонкого распыления; У вЂ” Форсуниа грубо~ о распмленив; 3 — ревернуир-отстойник; 4 — вывод крупных а частиц; 5 — то же, мелких частиц Соливор состоит из четырех ступеней (рис. 41, б), расположенных друг за другом, в каждой из которых размещено несколько низконапорных труб Вентури. Запыленный газовый поток поступает в входную камеру, где насыщается влагой благодаря орошению тонкораспыленной жидкостью.
При этом происходит осаждение крупных частиц пыли. Насыщенные влагой газы поступают в трубы Вентури 1-й ступени. В конфузоре давление газа падает, что сопровождается испарением капель влаги, содержащихся в газе. В днффузоре вследствие увеличения давления происходит конденсация водяных паров на частицах пыли, которые быстро укрупняются и осаждаются с помощью грубораспыленной воды, Освобожденные от укрупненных частиц газы направляются во 2.ю ступень где процесс повторяется, и т, д. Четырех ступеней оказывается достаточно, чтобы частицы пыли средним диаметром 0,3 мкм улавливались на 99,9%.
Гидравлическое сопротивление аппарата составляет — 4000 Па; однако он требует большого расхода воды высокого качества и очень тонкого распыления, сопровождаемого значительными затратами энергии. Поэтому зкономическая выгода не столь велика. Расчет скрубберов Вентури Определение эффективности. В настоящее время наиболее часто расчет эффективности проводят на основе энергетического метода (см.
5 24), Определение гидравлического сопрогпиелепия. Потеря давления ~ трубе Вентури зависит от скорости газов в горловине щ„и удельтого расхода воды т и определяется как сумма двух слагаемых йр,=бр,+бр., (8-22) где Лр, — гидравлическое сопротивление сухой трубы (без подачи орошения) находят по известной формуле ®гог Лр,=5,, Па. (8-23) Здесь с, — коэффициент сопротивления сухой трубы (круглого и прямоугольного сечения). При длине горловины 1„== = 0,15дэ значение $, == 0,12-:0,15; и„ вЂ” скорость газа в горловине трубы при рабочих условиях, м/с; р„— плотность газа при рабочих условиях, кг/м'.
Для труб круглого или прямоугольного сечений с удлиненной горловиной /„в пределах 104, ) 1, ) 0,154, и скоростей в горловине до 150 м/с коэффициент сопротивления находят из выражения $, =-0,165+ 0,034 + = (0,06+ 0,028 +) Ма, (8-24) где Ма — число Маха; Ма =- ш„/и„, (ш„ — скорость звука, м/с). Гидравлическое сопротивление, обусловленное введением жидкости, подсчитывают из выражения Лр = а (ппо'„р /2). (8-25) Рассматривая гидравлическое сопротивление в целом как результат взаимодействия сил в двухфазном однонаправленном потоке, можно получить ф=(~")(Р")С, (8-26) В =0,63$, ~ д~ (8-27) где М„ и М вЂ” массовые расходы газа и жидкости соответственно, кг/с; р„и р„— плотности газа и жидкостй соответственно, кгlм', С вЂ” параметр, зависящий от гидравлического режима и конструкции трубы. Для нормализованной трубы с центральным орошением круглого сечения при 1„= 0,150, в пределах скорости в горловине и„= — 60 —:1бб м/с и с удельным расходом воды т = 0,4 —: — ь1,7 дма/ма Для нормализованной трубы с периферийным орошением в конфузор: а) для скоростей гн„ = 24 †: 92 м/с и удельного расхода воды пт = 0,5-: 3,7 9 =1,49, ( 'У (8-28) б) для скоростей 82 — 325 м/с и удельных расходов воды и =- = 0,11 †: 0,9 9, = !3,381, ~ †" Р" ~ (8-29) (8-30) Активная высота каплеуловителя О„в зависимости от скорости газа в циклоне принимается равной: 2,5 — 3 2,5 3 — 3,5 3,5 — 4,5 4,5 — 5,5 2,8 3,8 4,5 юц, м/с Нц (в долях Вц) Гидравлическое сопротивление каплеуловителя, Па: г (8-31) Для прямоточного циклона $ = 30 †: 33, для циклона ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе $ = 70.
Плотность газа в циклоне (р„, кг/м') принимается равной плотности газа на выходе из трубы Вентури. Таким образом, общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури Лрз равно сумме сопротивления трубы Вентури Лр, и каплеуловителя Лр;. гзРо = Арт + гхРь. (8-32) Пример б. Рассчитать скруббер Вентури для очистки отходящих газов закрытой злектропечи, выплавляющей силнкомарганец, определить его размеры, зффеитивность и гидравлическое сопротивление при следующих условиях рас. ход влажного газа Уе = 2000 м'/ч, температура газа тт = 50' С, разрежение перед газоочисткой рх = 2 кПа, плотносгь газа рь = 1,26 кг/и', концентрация пыли в газе Е = 1 г/м', температура воды, поступающей на орошение под напором рж = 300 кПа, равна 20' С.
Необходимая концентрация пыли на выходе из аппарата лз =- 20,0 мг/мз. 90 Выбор и расчет каплеуловителей. Наиболее часто в качестве каплеуловителей применяют прямоточные циклоны или центробежные скрубберы ВТИ. Необходимый диаметр каплеуловителя выбирают, исходя из условной скорости в циклоне н~„, которая должна находиться в пределах 2,5 — 4,5 м/с, и объемного расхода газа К,: Р е ш е н и е. 1. Необходимая эффективность работы аппарата .Яз 0,02 Ч=- ! — '=- ! — — '=0,98. Ег 1 2. Число единиц переноса Ич =- (п — =.
)п 1 1 1 — г) 1 — 098 =- 3,92. 3. Удельная энергия, затрачиваемая на пылеулавливание: й/ч / ВКт) 3 92 = 6 9'1О Кт' > откуда К, = 12900 кЛхг/!000 м' газа. Значения В и н — приняты по табл. 4. 4. Общее гидравлическое сопротивление скруб)бара Вентури, Па: Лр = Кт — ржт =-. 12900 — 300 000 н3 00! 2 = ! 2540, где т — удельный расход на орошение, принятый высоким ввиду больших удельных энергозатрат; т = 0,00!2 мз/мз. 5.
Плотвость газа на входе в трубу Вентури при рабочих условиях, кг/м': 2?3 (101,3 — рз) 273 (101,3 — 2) (273+ Т,) 101,3 ' (273+ 60) !01,3 6. Объемный расход газа, поступающего а трубу Венгури при рабочих условиях, м'/с: (зо 2000 1,26 1 г .— !о — = 3600 1 02 —— 0,69. 7. Расход орошающей воды, кг/с: Мз = Угш =- 0,69 1,2 =- 0,83. 8. Температура газов на выходе иэ скруббера Вентури, 'С: Т, = (0,133 — 0,04!ш) Т, + 35 = (О,!33 — 0,04! 1,2) 60 +35 = 40. 9.
Плотность газов па выходе из скруббера Вептури, кг/мз: 273 (101,3 — Лг — бр) 6 273 (101,3 — 2 — 12) (273+ Тэ) 101 3 (273+ 40) 101 3 Лр — сопротивление трубы Вентури (принимаем равным !2 кПа). 10. Объемный расход газа на выходе из трубы Вентури, мз/с: Гз=)'Π— = 600 ' 6 =0,73. Ре 2000 1,26 Рэ 3600 0,96 11.
Диаметр циклона-каплеуловителя, м: /)„ = 1,13 У вЂ ' = 1,13 !г/ †' = 0,61, з Г Уэ ч Г 0,73 где шц — скорость газа в циклоне-каплеуловителе (принимаем равной 2,5 м/с). 12. Высота цнклона-каплеуловнтеля, м; Н = 2,5Р =- 2,5 0,61 = 1,52. 91 13. Гидравлическое сопротивление циклона-капле!ловителя, Па 3 мара , 2,5в 0,96 Лр„|„" ' 32 ' - . !00. 2 2 14. Гидравлическое сопротивление трубы Вентури, кПа Лр, =- Лр — Лр„= ! 2,540 — 0,100 = ! 2,440. 15.
Козффициент сопротивления, обусловленный вводом орошыощен жидкости, для нормализованной трубы Вентури 16. Необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури, м7с 2 Лрт 1/ 2 12440 йсрз+ ьжржж г 0,15 0,96+ 0,68 1000 0,0012 !7. Диаметр горловины трубы Вентури, м. бз = 1,13 | Уздвв =- 1,!3 |' 0,76,161 = 0,077. 18. По полученному диаметру ветрудно найти все остальные размеры нормализованной трубы Вентури. й 28. ДИНАМИЧЕСКИЕ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ Огличительной особенностью динамических газопромывателей является применение для диспергирования жидкости механической энергии.
Наиболее типичными представителями этой группы пылеуловителей являются дезинтеграторы, вентиляторы, мокрые пылеуловители (ВМП), вентиляторные скрубберы (ротоклон %) и некоторые другие, Вследствие значительного расхода энергии, а также относительной сложности эксплуатации и ремонта динамические газопромыватели в настоящее время в Советском Союзе практически не применяются. Глава 9 ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ С ОСАЖДЕНИЕМ ПЪ|ЛИ НА ПЛЕНКУ ЖИДКОСТИ Для успешной работы аппаратов этого типа необходимо, вопервых, образование непрерывно обновляющейся пленки или слоя жидкости, улавливающих частицы пыли и отводящих их с рабочей поверхности, и, во-вторых, подвод частиц пыли к этой пленке или слою жидкости.
В зависимости от того, как решаются эти вопросы, пылеулавливающие аппараты делят на типы, описанные ниже. 92 й 99. МОКРЫЕ АППАРАТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ДЕЙСТВИЯ В аппаратах центробежного типа частицы пыли отбрасываются иа стенку центробежными силами, возникающими при вращении газового потока в аппарате за счет тангенциального подвода СЬ Центробежные снрубберы: цс-вти; б — мп-вти оросительные сопла; У вЂ” корпус; П вЂ” входной патрубок, С вЂ” смыв. сопла; б — оросительные сопла прутковой решетки; б — пруткорешетка; 7 — гидроватвор Рис а— ! ные вая 93 газа. Пленка на стенке аппарата, непрерывно стекающая внцз, создается за счет подачи воды специальными соплами„расположенными в верхней части аппарата. Центробежные снрубберы ЦС-ВТИ (рис. 42, а). Аппарат представляет собой вертикально стоящий стальной цилиндр с тол- шиной стенки 5 — 6 мм, имеющий коническое днище н тангенциально расположенный входной патрубок.
Во избежание быстрого износа вследствие коррозии и абразивного действия пыли скруббер внутри футеруется керамической плиткой. Вода подводится внутрь через специальные сопла, установленные на расстоянии 500 мм друг от друга, над которыми размещен брызгоулавливающий козырек.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
