ВКР Дудченко С .Ю. (1213117), страница 5
Текст из файла (страница 5)
СИОТ-М и СИОТ-М1 имеют ряд преимуществ, которые обеспечили их применяемость:
-
высокая эффективность в очистке (до 90%);
-
надежность (при правильной эксплуатации);
-
простота в использовании;
-
низкая затратность при монтаже и в эксплуатации.
Циклоны СИОТ-М и СИОТ-М1 являются новыми, усовершенствованными типами циклона СИОТ. В конструкции циклона СИОТ введены улучшения и усовершенствования, которые увеличивают их технологические характеристики и уменьшают затраты на их изготовление. Циклон СИОТ-М характеризуется повышенной эффективностью, в сравнении с циклоном СИОТ, а СИОТ-М1 увеличенными производительностью и эффективностью. Новые модели циклонов, увеличенных в диаметре (№8, №9, №10), обладают более высокой производительностью [19].
Основные изменения в циклонах СИОТ-М и СИОТ-М1:
-
корпус циклона по высоте уменьшен;
-
вместо раскручивателя с винтовой крышкой применяется улитка;
-
пылевыпускное отверстие большего диаметра;
-
применяемая толщина металла для изготовления корпуса увеличена до 3 мм.
Цилиндрическая вставка циклона СИОТ-М, установленная между бункером и корпусом, обеспечивает снижение уноса пыли в 2-2,5 раза. Вставка-закручиватель применяется в циклоне СИОТ-М1. Оптимальная скорость вхождения пылевоздушного потока 15 м/с, при этом его запыленность не должна превышать 300 мг/м3.
В принцип работы циклонов СИОТ-М и СИОТ-М1 заложена центробежная и гравитационная сила воздействия на твердые фракции очищаемого воздуха. Пылевой поток поступает в циклон, благодаря закручивателям приобретает вращательное движение, в конической части образуется вихрь, твердые фракции отделяются от потока и выпадают в бункер. Пылевоздушный поток теряет скорость и изменяет направление, выходит через пылевыпускное отверстие, где смешивается с очищенным воздухом и проходит через улитку, приобретая прямолинейное движение. Модернизированные циклоны СИОТ, при оснащаются шиберным затвором или затвором-мигалкой, которые обеспечивают периодическую или непрерывную выгрузку бункера циклона.
Использование циклонов СИОТ-М и СИОТ-М1 для токсичных веществ и во взрывоопасных зонах запрещено.
Основные характеристики циклонов СИОТ-М и СИОТ-М1 приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Основные характеристики циклонов СИОТ-М и СИОТ-М1
| Наименование | Значение |
| Степень очистки, % | 83-90 |
| Сопротивление циклона, Па | 650-1200 |
| Предельное давление, Па | 4800 |
| Скорость потока в воздуховоде, м/сек | 15-18 |
| Температура потока, не более, °С | 400 |
| Запыленность, мг/м3 | 300 |
7.1 Модернизация аппаратного устройства СИОТ-М
Для повышения эффективности защиты атмосферного воздуха от пылевого загрязнения предлагается использовать авторскую конструкцию пылеуловителя на базе устройств СИОТ-М, с использованием решений по патенту на полезную модель RU 89988, по патенту на изобретение RU 2554655, по патенту на полезную модель RU 63712. Полное описание технического решения и работы устройства представленно в приложении А. Техническое решение относится к устройствам для отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных инерционных или центробежных сил изменением направления потока. Пылеуловитель содержит корпус, в верхней цилиндрической части которого выполнено входное устройство, содержащее щелевое сопло для ввода загрязненного газа, установленное тангенциально к внутренней поверхности корпуса, а также пластину, выполненную из металла с шероховатой поверхностью. Нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса, обращенного вершиной вниз; под входным устройством, внутри корпуса, соосно его вертикальной оси, расположено выходное устройство очищенного газа. Корпус выходного устройства выполнен конусным, с вершиной, направленной вниз, и включает камеру сбора очищенного газа и входы очищенного газа в упомянутую камеру, выполненные в виде множества кольцевых каналов, расположенных последовательно по образующей конусного корпуса. В верхней части выходного устройства расположено устройство отвода очищенного газа, включающее затвор, выполненный с возможностью регулировки прохода очищенного газа между камерой сбора очищенного газа и устройством отвода очищенного газа, при этом диск затвора содержит проходные отверстия, сообщающие объем камеры сбора очищенного газа с устройством отвода очищенного газа. Между корпусом выходного устройства очищенного газа и корпусом пылеуловителя установлена конусная обечайка. К нижней части корпуса пылеуловителя присоединен бункер для сбора пыли. Пылеуловитель позволяет повысить эффективность улавливания фракции легких, легко планирующих частиц пыли, с одновременным улавливанием крупнодисперсных и мелкодисперсных частиц [18].
Основные отличия предлагаемой конструкции от используемой на предприятии являются:
-
Корпус выходного устройства выполнен конусным, с вершиной, направленной вниз, и включает камеру сбора очищенного газа и входы очищенного газа в упомянутую камеру, выполненные в виде множества кольцевых каналов, расположенных последовательно по образующей конусного корпуса.
-
В верхней части выходного устройства расположено устройство отвода очищенного газа, включающее затвор, выполненный с возможностью регулировки прохода очищенного газа между камерой сбора очищенного газа и устройством отвода очищенного газа, при этом диск затвора содержит проходные отверстия, сообщающие объем камеры сбора очищенного газа с устройством отвода очищенного газа.
-
Верхняя часть корпуса снабжена пластиной, выполненной из металла с шероховатой поверхностью.
7.2 Проектирование аппаратного устройства СИОТ-М после проведения модернизации
Для повышения эффективности используемых аппаратов без их замены и существенных конструктивных изменений предлагается увеличить скорость подачи пылегазового потока за счет уменьшения диаметра входного патрубка. Такое решение приведет к повышению гидравлического сопротивления установки, повышению энергозатрат, но позволит повысить эффективность очистки от мелких дисперсных частиц. Такое изменение позволит снизить воздействие на атмосферу.
Исходные данные:
= 2900 кг/
Па*с
N = 1
1
. Расчет начинается с принятия типа циклона и определения его диаметра D [4]:
(7.1)
где Q – объемный расход очищаемого газа, м3/ч (q, м3/с);
Wопт. – оптимальная усредненная скорость потока, м/с;
N – число циклонов;
Wопт. – оптимальная скорость движения частиц в циклоне;
2. Рассчитывается скорость потока в циклоне стандартного диаметра d [4]:
(7.2)
Если полученное значение скорости более чем на 15% отличается от оптимальной, принимается другой типоразмер циклона.
4.Определяется параметр осаждения [4]:
(7.3)
где d50, r – средний диаметр и дисперсия осаждаемых частиц, принимаемые по справочным данным;
dm – медиальный диаметр частиц, мкм;
– стандартное отклонение величины логарифма диаметра частицы (дисперсия);
При проектировании на конкретные условия D50 можно рассчитать:
(7.4)
где
– средний диаметр осаждаемых частиц;
D – диаметр циклона;
– плотность частиц;
– динамическая вязкость;
– скорость газового потока, принимаемые по справочным данным;
Параметр осаждения [4]:
(7.5)
По таблице 7.3 «Значения функции нормального распределения» находим величину эффективности очистки = 98 %.
Вывод: После модификации аппаратного устройства СИОТ-М, эффективности очистки возросла до 98%.
Таблица 7.2
Параметры, определяющие эффективность циклонов
| Характеристики |
Марки циклонов | ||||||||
| ЦН-24 | ЦН-15У | ЦН-15 | ЦН-11 | СДК ЦН-11 | СДКЦН-34 | СДКЦН-34М | СИОТ | ВНЦ | |
| Wопт. м/с | 4,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 2 | 1,7 | 2 | 1 | 4 |
| d50, мкм | 8,5 | 6 | 4,5 | 3,65 | 2,31 | 1,95 | 1,13 | 2,6 | 8,6 |
| Ig | 0,30 | 0,28 | 0,35 | 0,35 | 0,36 | 0,308 | 0,34 | 0,28 | 0,32 |
Таблица 7.3
Значения нормальной функции расширения Ф (х)
| Х | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 |
| Ф(х)% | 94,52 | 95,54 | 96,41 | 97,13 | 97,72 | 98,61 | 99,18 | 99,38 | 99,53 | 99,65 |
Заключение
В данной выпускной квалификационной работе была проведена оценка воздействия горнообогатительного комбината на окружающую среду, а также разработаны мероприятия по уменьшению воздействия на окружающую среду.
Был составлен ряд мероприятий для защиты гидросферы такие как:
-
Внедрение технически обоснованных норм водопотребления.
-
Устройство противофильтрационных элементов при сооружении водохранилища, отвала полусухих хвостов и отстойника-накопителя излишков воды с отвала.
-
Организация пылеподавления погрузочно-разгрузочных площадок, технологических автодорог и отвалов для снижения загрязнения атмосферы и оседания пыли на поверхность водных источников.
-
Отведение поверхностного стока от площадок и сооружений путем строительства водоотводных и нагорных канав или организации стока.
Для защиты литосферы также были составлены мероприятия такие как:
-
Для уменьшения пыления предусматривается орошение взорванной горной массы, отвала вскрышных пород и полив технологических автодорог с использованием поливооросительной машины.
С целью исключения попадания ГСМ на почву проектом предусматриваются следующие организационно-технические мероприятия:
-
сбор отработанных масел в специальные емкости;
-
постоянный контроль за герметичностью запорной аппаратуры на топливозаправщике, исправностью топливных систем техники и оборудования; в случае неисправности – немедленное ее устранение;
-
сбор всплывающей плёнки нефтепродуктов нефтесорбирующими бонами с водной поверхности отстойника карьерных и подотвальных вод.
Для очистки атмосферного воздуха были подобраны аппаратные устройства с разной степенью очистки и разной способностью очистки атмосферного воздуха от: паров гидроцианида и щелочи, сульфата железа, твердых частиц сухих пылей (абразивных, металлических, неметаллических - графит, стекло), соединений свинца, оксида азота.
Предложено провести модернизацию аппаратного устройства СИОТ-М для очистки атмосферного воздуха от загрязняющих веществ. Расчет модернизированного аппаратного устройства СИОТ-М показал повышения проектной эффективности очистки возросла с 83% до 98%, что существенно снизит воздействие загрязненного воздуха в рабочей зоне горно-обогатительного комбината ООО «ГДКВ».















