Выбросах и оценка эффективности работы очистной установки

Методы измерения концентрации пыли делятся на две группы:

1) основанные на предварительном осаждении частиц пыли и исследовании осадка;

2) без предварительного осаждения.

К методам первой группы относятся: весовой, денситометрический, пьезоэлектрический, а также метод, основанный на измерении перепада давления на фильтре.

Весовой метод является общепринятым, и все существующие и вновь разрабатываемые пылемеры, основанные на других методах измерений, градуируют, используя весовой метод. Весовой метод дает погрешность порядка 10 %, величина погрешности в значительной степени зависит от класса применяемого оборудования и контрольно-измерительных приборов.

Денситометрический метод включает все операции весового метода, кроме взвешивания пробы, которое заменено определением оптической плотности пылевого осадка.

Пьезоэлектрический метод основан на измерении собственной частоты колебаний пьезокристалла во время осаждения частиц пыли на его поверхности.

К методам второй группы относятся: электрические методы, основанные на способности частиц пыли электризоваться; акустический метод, основанный на измерении параметров акустического поля при наличии частиц пыли между источником и приемником звука; оптические методы, основанные на явлении поглощения света движущимся пылегазовым потоком и рассеяния света движущимися частицами пыли.

При весовом методе измерения концентрации пыли в газовом потоке отбор проб производится с помощью внутренней или внешней фильтрации (рис.4).

Рис. 4. Схема отбора проб:

а – внешняя фильтрация; б – внутренняя фильтрация;

1 – заборная трубка; 2 – фильтр; 3 – воздуходувка с ротаметром;

4 – стеклянный аллонж; 5 – воздуховод; 6 – трансформатор 220/12

При внешней фильтрации фильтрующее устройство располагается вне воздуховода, при внутренней – внутри его.

Для получения достоверных результатов необходимым условием является выполнение ряда требований:

а) носик пылезаборной трубки должен быть направлен навстречу газовому потоку с основным его направлением; отклонение не должно превышать 5°;

б) скорость газа во входном отверстии наконечника пылезаборной трубки должна быть равна скорости пылегазового потока в измеряемой точке (изокинетический отбор пробы газа);

в) допускается превышение скорости отбора пробы над скоростью газового потока не более 10 %.

Если скорость отбора превышает скорость газового потока, более крупные частицы пыли из внешней части отбираемого объема газа по инерции пройдут мимо входного отверстия пробоотборного устройства. Полученная величина концентрации пыли окажется заниженной, а отобранная пыль будет более мелкой. При отборе с пониженной скоростью произойдет обратное явление – полученная величина запыленности окажется завышенной, а отобранная пыль будет более крупной. Отклонение входного отверстия пробоотборного устройства от положения, перпендикулярного направлению газового потока, даже при соблюдении изокинетичности, дает заниженные результаты запыленности, а отобранная пыль будет более мелкой.

Достоверность результатов зависит также от места расположения пылезаборной трубки в газоходе. Измерения желательно проводить на вертикальных участках газоходов, т.к. на горизонтальных участках большой протяженности концентрация пыли в нижней части сечения газохода выше, чем в верхней, а пыль более грубодисперсна. Участки круглого сечения предпочтительнее квадратных, а квадратные – прямоугольных. Скорость газа в измеряемом сечении трубопровода должна быть не менее 4 м/с.

Даже при соблюдении всех перечисленных требований сохраняется некоторая неравномерность в распределении пылегазового потока, поэтому пробы следует отбирать в различных местах сечения. Отбор проб производят в тех же точках, где проводятся измерения скорости газового потока.

Рекомендуется одинаковое время отбора пробы в каждой точке газохода. Его рассчитывают, деля общее время отбора одной пробы на число точек измерения вдоль диаметра газохода.

Для обеспечения изокинетичности отбора пробы диаметр отверстия наконечника пробоотборной трубки d, мм, определяется расчетом

, (5.16)

где W – расход газа через заборную трубку, м³/с; V – скорость отбора пробы (равна скорости газового потока в точке отбора пробы), м/с.

Зная скорость газа в газоходе и диаметр наконечника пробоотборной трубки, расход газа при отборе пробы можно определить по номограмме (рис. 4).

Конструкция пробоотборных трубок должна отвечать условиям работы. При работе с горячими газами (300-400°С) трубку следует охлаждать водой или воздухом, а в случае возможной конденсации в трубке водяного пара ее нужно обогревать.

Перед проведением измерений фильтры высушивают в сушильном шкафу при температуре 80°С в течение 20-30 мин или выдерживают в эксикаторе с плавленым хлористым кальцием в течение 2-3 ч и взвешивают.

Запыленность Z, г/м³, рассчитывают по формуле

, (3)

где д – привес пыли на фильтре после отбора пробы, г; а – количество пыли, осевшей в заборной трубке, г; в – поправка на изменение массы контрольного фильтра, г; V – расход газа при отборе пробы, л/мин; t – время отбора пробы, мин.

Рис. 4. Номограмма равных скоростей движения газа в газоходе и носике пробоотборного устройства

Весовой метод используется также при определении эффективности очистки газов в пылеулавливающих аппаратах.

Эффективность очистки газов может быть определена по содержанию пыли в газах до поступления в газоочистной аппарат и на выходе из него:

(4)

где W_вх, W_вых – объемный расход газов, поступающих в газоочистной аппарат и выходящих из него, м³/с; Z_вых, Z_вх – концентрация пыли в газах, выходящих из газоочистного аппарата и поступающих в него, кг/м³.

Если объем газа, поступающего в аппарат и выходящего из него, не изменяется, то формула примет вид

. (5)