семинар (1254564), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Аэродинамические характеристики вентилятора 3 и вентилятора 4.

Коэффициент полезного действия вентилятора 4 близок к максимальному (0,59). Частота вращения его рабочего колеса n=2250 об/мин. КПД (ὴ ) 3-его вентилятора несколько ниже (0,575), но и частота вращения рабочего колеса существенно меньше: n=1700 об/мин. При небольшой разнице коэффициентов полезного действия 3-й вентилятор предпочтительнее.

Если расчёт мощности привода и электродвигателя покажет близкие результаты для обоих вентиляторов, следует выбрать вентилятор 3.

АППАРАТЫ для очистки воздуха (РАСЧЕТЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КОНСТРУКЦИИ)

Когда реальные выбросы превышают ПДВ, применяют аппараты для очистки газов от примесей.

Характеристиками таких аппаратов очистки воздуха являются:

- эффективность очистки воздуха h ,

- гидравлическое сопротивление D р,

- потребляемая мощность N.

Эффективность очистки воздуха h определяет концентрацию вредной примеси на ВЫХОДЕ из аппарата

с_вх - с_вых с_вых

h = --------------- = 1 - ^________

с _вх с_вх

где с_вх - массовая концентрация примесей в воздухе на входе, мг/м3;

с_вых - массовая концентрация примесей в воздухе на выходе, мг/м3.

.

При ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИИ важной качественной характеристикой служит тонкость очистки, которая характеризуется среднемедианным размером частиц d₅₀,т.е. диаметром частиц (в мкм), составляющих 50% среди за­держанных частиц по фракциям.

При многоступенчатой очистке, когда используется несколько после­довательно поставленных очистных аппаратов с эффективностью каждого, h_i суммарная эффективность очистки h _сум должна определяться по формуле:

h _сум = 1 - (1-h ₁). (1-h ₂) . . . (1-h _n). (*)

Пример. Имеется 3 последовательно установленных аппарата очистки разного принципа действия, имеющих эффективность каждого h_i 0,5, 08 и 0,9

Суммарная эффективность очистки h _сум по формуле (*) будет равна:

h _сум = 1 - (1-h ₁). (1-h ₂) (1-h ₃) = 1 –(1-0,5). (1-0,8).(1-0,9) =

= 1- 0,5.0,2 .0,1 = 1-0,01 = 0,999

Для n аппаратов с одинаковой эффективностью h _i

h _сум = 1 - (1-h _i ) ⁿ . (**)

Требуемую эффективность [h ] могут обеспечить n одинаковых аппаратов с эффективностью h _i

n = lg (1- [h ] ) / lg (1- h _i ) (***)

ВНИМАНИЕ!! Для определения суммарных эффективностей h _сум и

обеспечивающих их числа аппаратов n надо применять приведенные

формулы (*) , (**), (***), а не следует пользоваться методом

последовательного перебора значений значений с_вх и с_вых для

каждого аппарата.

Зная концентрацию ВВ в очищаемом воздухе с _вх и установленный ПДВ, можно определить требуемую эффективность очистки h _вых газоочист­ного аппарата или их системы по каждому веществу по формуле:

h _вых = 1 – ПДВ / Q. с_вх ,

где Q - расход отходящего воздуха, м³/ с; ПДВ, (г/с), с_{вх ,} (г/м³)

Гидравлическое сопротивление D р определяет затраты энергии на пропуск очищенных газов через ап­парат. D р = р_вх - р_вых где р_вх - р_вых - разность давлений газового потока на входе и выходе аппарата, Па.. В процессе очистки гидравлическое сопротивление D р обычно увеличивается от начального D р _нач до конечного значения D р _кон ,при котором процесс очистки следует прекращать и провести РЕГЕНЕРАЦИЮ (ОЧИСТКУ) аппарата. Для фильтров D р _кон = (2-5) D р _нач. Важная техническая характеристика - время до регенерации (смены фильтров) t (час).

Потребляемая мощность N побудителя движения газов определяется гидравлическим сопротивлением D р и объемным расходом Q очищаемого газа:

N = k D р Q /( h_м h_в), где k - коэффициент запаса мощности (k = 1,1 - 1,15); h_м - КПД механических передач (обычно 0,92-0,95); h_в - КПД вентилятора (обычно 0,65-0,8). Пример 1. Можно ли с помощью 2-х последовательно установленных пылеуловителей снизить концентрацию пыли В ВЫБРОСЕ 2 мг/м³ до допустимого значения (ПДК=0,2 мг/м³), если эффективность очистки каждого пылеуловителя 0,7? h _i = 0,7 n = 2 с_вх = 2 мг/м 3 с_вых= ПДК = 0,2 мг/м 3

Требуемая эффективность очистки воздуха [h ] = (с_вх - с_вых ) / с_вх = 1- (с_вых / с_вх) = 1- (0,2 / 2) = 1- 0,1 = 0,9

Обеспечиваемая 2-мя пылеуловителями суммарная эффективность по формуле (**)

h _сум = 1 - (1-h _i ) ⁿ = 1 – (1-0,7) ²= 1-0,3 ² = 1 – 0,09 = 0,91 >0,9

Т.е. h _сум =0,91 БОЛЬШЕ требуемой [h ] = 0,9 , значит МОЖНО.

1А.Вариант предыдущего примера 1: концентрация пыли В ВЫБРОСЕ 20 мг/м³ Требуемая эффективность очистки воздуха [h ] = (с_вх - с_вых ) / с_вх = 1- (с_вых / с_вх) = 1- 0,2 / 20 = 1- 0,01 = 0,99 Обеспечиваемая 2-мя пылеуловителями суммарная эффективность

h _сум = 1 - (1-h _i ) ⁿ = 1 – (1-0,7) ²= 1-0,3 ² = 1 – 0,09 = 0,91 <0,99

Т.е. h _сум =0,91 МЕНЬШЕ требуемой [h ] = 0,99, значит НЕЛЬЗЯ.

Требуемую эффективность [h ] = 0,99 могут обеспечить n одинаковых аппаратов с эффективностью h _i = 0,7

n= lg(1-[h ] ) / lg (1- h _i) =lg (1-0,99)/ lg (1- 0,7)=lg0,01/ lg0,3=(-2)/(0,477-1)=-2/(-0,523)=3,8

Тре6уемая эффективность будет обеспечена 4 пылеуловителями с h _i = 0,7

Аппараты очистки делятся на:

1. ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ,

2. ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ и

3. АППАРАТЫ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ И ГА­ЗОВ.

1. ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ по принципу действия могут быть (1.1) сухие и (1.2) мокрые (орошаемые водой).

(1.1)СУХИЕ ПЛЕУЛОВИТЕЛИ могут обеспечивать очистку

- грубую, задерживая крупную пыль с размером частиц более 50 мкм;

- среднюю, задерживая пыль с размером частиц 10 - 50 мкм;

- тонкую, задерживая пыль с размером частиц менее 10 мкм.

*Для ГРУБОЙ очистки используют

(1.1.1) КАМЕРНЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ и (1.1.2) ПЫЛЕОСАДОЧ­НЫЕ КАМЕРЫ, в которых частицы пыли осаждаются под действием силы тя­жести при малых скоростях движения воздуха.

(1.1.3) ЦИКЛОН - обеспечивают СРЕДНЮЮ очистку частиц пыли размером 10-50 мкм и наиболее широко распространены и имеют разнообразное конструктивное исполнение.

Отделение частиц пыли вращающегося воздушного потока за счет центробежных сил, сепарируя их в герметичном бункере.

Разработана номенклатура стандартных циклонов (номенклатурный ряд) с диаметром цилиндрической части - от 200 до 3000 мм.

Применяют в виде ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ:

Групповые - соединение нескольких одиночных циклонов (меньшего диамет­ра, диаметры более 1 м применять не рекомендуется) в один блок с единым пылевым бункером выходной камерой.

Батарейные - для очистки больших объемов газа с высокой эффективностью соединение в одном корпусе параллельно установленных цик­лонных элементов диаметром всего лишь 200-300 мм.

*Для более ТОНКОЙ очистки применяют ВИХРЕВЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ, в которых

(в отличии от ЦИКЛОНОВ) на входе лопаточным завихрителем создается восходящий закрученный воздушный поток, который встречается со вспомо­гательным струйным потоком, отбрасывающим твердые частицы на периферию и осаждающим их вниз в бункер.

Для частиц размером около 10 мкм эффективность очистки достигает 0,98-0,99. Гидравлическое сопротивление - около 3700 Па.

(1.1.4) ФИЛЬТРЫ

Предназначены для ТОНКОЙ очистки газов от мелких и крупных частиц и капельной жидкости высокую эффективность обеспечивают

Процесс очистки в ФИЛЬТРАХ заключается в пропускании очищаемого га­за через пористую перегородку или слой пористого материала.

Фильтры по типу фильтровального материала делятся на:

- тканевые, имеющие перегородку хлопчатобумажную, шерстя­ную, лавсановую, нейлоновую, стеклянную, металли­ческую и т.п. с регулярной структурой переплете­ния нитей;

Частицы задерживаются на поверхности как на сите. Фильтры ХОРОШО РЕГЕНЕРИРУЮТСЯ сбросом слоя пыли с поверхности ткани.

- волокнистые, имеющие слой тонких и ультратонких волокон с нерегулярной хаотичной структурой (например, войлок);

Частицы задерживаются внутри (объемный механизм филь­трования).

Фильтры ПЛОХО РЕГЕНЕРИРУЮТСЯ. - зернистые, представляющие собой свободные засыпки зерен (гранул), например,

кварцевого песка, различной крупности, или перегородки связанных (спечен­ных) между собой зерен, через которые пропускают очищаемый воздух. Применяются реже двух предыдущих видов.

ПО КОНСТРУКЦИИ ПЕРЕГОРОДОК фильтры бывают рамочные,ячейковые,каркасные, рулонные, и наиболее распространенные и применяемые

- рукавные тканевые - представля­ют собой обычно батареи из тканевых цилиндрических рукавов, через которые проходит очищаемый газ.

В процессе фильтрования на ткани накапливается постепенно уплотняю­щийся слой пыли. Регенерирование рукавов производится периодически посредством их встряхивания и обратной импульсной продувки подводи­мым сжатым воздухом. В батарее фильтров одни группы рукавов работают в режиме фильтрования, а другие - регенерации.

Преднзначены для очистки от пылей со средним диаметром частиц не ме­нее 3 мкм.

Эффективность очистки рукавных фильтров достигает 0,99 при гидравли­ческом сопротивлении 1200 - 1800 Па.

(1.1.5)ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ обеспечивают один из наиболее СОВЕРШЕННЫХ видов очистки БОЛЬШИХ ОБЪЕМОВ газов от взвешенных в них частиц при ВЫСОКОЙ ЗАПЫЛЕННОСТИ. Процесс очистки основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда. Высокое постоянное напряжение (14 - 100 кВ) на коронирующем (отри­цательном) и осадительном электроде создает у коронирующего электрода коронный разряд, который создает в межэлектролдном промтранстве отри­цательно заряженные ионы. Ионы адсорбируются на поверхности частиц пы­ли в очищаемом газе, пропускаемом через межэлектродное пространство, и заряжают их отрицательным зарядом. Отрицательно заряженные частицы пы­ли перемещаются к положительному осадительному электроду и осаждаются на нем. Этот электрод периодически встряхивается (или омывается во­дой), слой осажденной пыли разрушается и пыль осыпается в бункер, от­куда ее непрерывно или периодически удаляют. Преимущества:

НИЗКИЕ энергетические затраты на единицу объема очищаемого газа.

Улавливаются частицы размером 100 - 0,1 мкм при концентрации час­тиц в газах до 50 г/м3.

Эффективность очистки достигает 0,95-0,99.

Характеристики

Список файлов семинаров