4818 (600197), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 4.
Тип циклона | | |
ЦН-11 | 250 | 245 |
ЦН -15 | 163 | 155 |
ЦН-24 | 80 | 75 |
По таблице 5 определяем значение параметров пыли и lg:
Таблица 5.
Тип циклона | ЦН-15 | ЦН-15У | ЦН-24 |
| 4,5 | 6,0 | 8,5 |
lg | 0,352 | 0,283 | 0,308 |
Для выбранного типа циклона - =4.5 мкм lg=0.352
Ввиду того, что значения , приведенные в таблице 5, определены по условиям работы типового циклона (Дт = 0,6 м; т = 1930 кг/м3; т = 22,210-6; т = 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d50:
мкм
Рассчитываем параметр Х:
Таблица 6
Х. | -2,70 | -2,0 | -1,8 | -1,6 | -1,4 | -1,2 |
Ф (х) | -0,0035 | -0,0228 | -0,0359 | -0,0548 | -0,0808 | -0,1151 |
Х. | -1,0 | -0,8 | -0,6 | -0,4 | -0,2 | |
Ф (х) | 0,1587 | 0,2119 | 0,2743 | 0,3446 | 0,4207 | |
Х. | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,8 | 1,0 |
Ф (х) | 0,5000 | 0,5793 | 0,6554 | 0,7257 | 0,7881 | 0,8413 |
Х. | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,7 |
Ф (х) | 0,8849 | 0,9192 | 0,9452 | 0,9641 | 0,9772 | 0,9965 |
по табл. 6 находим значение параметра Ф(x):
Ф(x)=0.8413
Определяем степень эффективности очистки газа в циклоне:
Расчетное значение = 0,92 больше необходимого условия
= 0,87, таким образом циклон выбран верно.
Расчёт рукавного фильтра.
Исходные данные: Расход очищаемых газов- 350· ; температура очищаемых газов- 250 ⁰С; плотность пыли – 2,6·
; концентрация пыли в очищаемых газах- 30
; медианный диаметр частиц пыли - d50 =12 мкм. ; время отключения секций на регенерацию 40 с.
Требования к очищаемому газу: содержание пыли не должно превышать 30 .
-
Определим удельную нагрузку q, пользуясь выражением:
Принимаем =2
. Для фильтра с обратной продувкой
=0,6;
=0,93;
=1;
=0,7; с учетом требований к очищаемому газу
=1.
Подставляя эти значения, получаем:
2·0,6·0,93·1·0,7·1=0,78
-
Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, предварительно оценивая длительность цикла фильтрования 900с.
Принимаем: ·
;
;
;
Подставляя полученные значения, получаем:
=
620+2040=2660 Па
Поскольку гидравлическое сопротивление велико, уменьшаем продолжительность цикла фильтрования τ до 600 с, тогда
-
Определяем количество регенераций в течение 1 ч. :
-
Вычисляем объем газа, расходуемого на обратную продувку, условно принимая, что скорость газа при обратной продувке такая же, как и при фильтровании:
Предварительно определяем фильтровальную площадь:
Для заданных условий принимаем в качестве аппаратов два десятисекционных фильтра типа ФРО-5000.
-
Определяем площадь
фильтрования, выключаемую на время регенерации:
Уточним объем газа, расходуемого на обратную продувку в течении 1 ч:
Окончательно определяем необходимую площадь фильтрования при условии использования 20 секций (два аппарата ФРО-5000)
Проводим сопоставление времени цикла фильтрования с временем, затрачиваемым на регенерацию секций. При условии постоянной регенерации одной из секций.
В действительности 600<(20-1)·40
Следовательно, возможна одновременная регенерация 2-х секций.
Определим удельную нагрузку в фильтре в этом случае по выражению:
Удельная газовая нагрузка в пределах расчетной (0,78 ) обеспечивает надежную эксплуатацию аппарата.
Расчет систем вентиляции
При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:
-
Производительность по воздуху;
-
Мощность калорифера;
-
Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
-
Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
-
Допустимый уровень шума.
Производительность по воздуху
Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху , измеряемого в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.
Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).
Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.
-
Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
n — нормируемая кратность воздухообмена: n = 2,5;
S — площадь помещения, м2;
H — высота помещения, м;
-
Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lнорм, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
N — количество людей;
Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека: — 60 м3/ч.
Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.
Типичные значения производительности систем вентиляции: — от 1000 до 10000 м3/ч.
Мощность калорифера
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП.
Температура воздуха, поступающего в помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С.
При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:
-
Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
-
Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:
I = P / U, где
I — максимальный потребляемый ток, А;
Р — мощность калорифера, Вт;
U — напряжение питание:
-
220 В — для однофазного питания;
-
660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.
В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:
ΔT = 2,98 * P / L, где
ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
Р — мощность калорифера, Вт;
L — производительность вентиляции, м3/ч.
Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума
После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров).
Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.
Заключение.
В заключении подводим итог данной работы. Следует отметить важные пункты проведенного анализа табачного производства.
Табачная пыль обладает малой плотностью и значительной парусностью, что способствует ее распространению даже незначительным током воздуха. Вредность пыли зависит от ее токсичности, размера частиц и концентрации в воздухе рабочей зоны.
Табачная пыль многокомпонентна. Она состоит из органической части (измельченные части растения) и минеральной (элементы почвы, попавшие на табак при его выращивании и первичной обработке).
В производственных помещениях табачных фабрик необходимо поддерживать определенную влажность, а также температуру и подвижность воздуха, наиболее благоприятные для переработки табачного сырья и изготовления табачных изделий, соответствующих стандартам.
Параметры воздушной среды, оптимальные для технологического процесса, не должны выходить за пределы, допускаемые санитарными нормами.
Схема организации воздухообмена разрабатывается с учетом одновременного проведения технологических мероприятий, позволяющих ликвидировать или по крайней мере уменьшить выделение вредностей в воздух производственных помещений.
Основную роль в уменьшении запыленности воздуха в производственных помещениях играет местная вентиляция. В помещениях, оборудованных общеобменной вентиляцией, но лишенных местных отсосов от источников интенсивного пылевыделения, запыленность воздуха значительна, несмотря на многократный воздухообмен в помещении. Приточные системы вентиляции обычно выполняют также функции воздушного отопления.
Общеобменная вентиляция осуществляет ассимиляцию и удаление из помещений избыточной теплоты, влаги, паров и частично пыли.
Основная часть пыли, выделяющейся при технологических процессах, должна удаляться местными отсосами. Это требование обычно достаточно полно осуществляется в табачном и сигаретном цехах.
Удаление воздуха, насыщенного табачной пылью, производится с помощью местных отсосов непосредственно от оборудования, где выделяется пыль. В помещениях, где по технологическим причинам нет местных отсосов, например в папиросном цехе, удаление воздуха общеобменной вытяжной вентиляцией должно производиться из рабочей зоны, где концентрация пыли выше, чем в верхней зоне.
Мероприятия по снижению выделений пыли и других вредностей должны проводиться комплексно: необходимо совершенствование технологии, вентиляции и кондиционирования, очистки воздуха.
На табачных фабриках очистке от табачной пыли подвергается воздух следующих систем: пневмотранспорта листового и резаного табака; поступающий от местных отсосов, установленных у технологического оборудования; наружный приточный и рециркуляционный воздух систем кондиционирования.
При выборе оборудования для очистки выбросов от табачной пыли нужно учитывать особенности данной пыли: гидрофильность, малую плотность, значительную парусность, многокомпонентность и др. В настоящее время для очистки выбросов от табачной пыли применяют два вида пылеулавливающего оборудования — циклоны и рукавные фильтры.
Циклоны даже самых совершенных конструкций нецелесообразно применять в качестве единственной ступени очистки в связи с тем, что они не обеспечивают эффективное улавливание тонких фракций пыли. В то же время вполне рационально применять циклоны на первой ступени очистки, до рукавных фильтров.
Улучшение очистки воздуха в рукавных фильтрах может быть достигнуто при применении фильтровальной ткани из синтетических материалов
Циклоны являются одними из простейших пылеулавливающих устройств.
Осаждение пыли в циклонах происходит под действием центробежной силы.
Запыленный газ по воздуховоду подается в цилиндрическую часть циклона где за счет тангенциального ввода приобретает вихревое движение. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам циклона и ссыпаются по конической его части к разгрузочному отверстию. Обеспыленный воздух отводится из циклона через верхний патрубок.
Список литературы:
-
Швыдкий В.С. Очистка газов, справочное издание. – М.: Машиностроение, 2001, 501 с
-
Штокман Е.А. Очистка воздуха.-М.: Изд. АСВ. 1999.
-
Чупалов В.С. Основы оценки эффективности воздушных фильтров.-СПб: АВОК Северо-Запад «Инженерные системы » 2007 год.
-
Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия, 1989г.
-
Панин В.Ф. Экология для инженера. – М.: Изд. Дом «Ноосфера», 2001г.
-
Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты газоочистки.- Пенза: Изд. ПГУ, 2006г.