Приклади вибору і розрахунку сухих інерційних пиловловлювачів

Приклад 2.1. Яку висоту треба дати шару газу між полицями пило-осаджувальної камери (рис. 2.1, б), щоб осіли частинки колчеданового пилу діаметром мкм при витратах газу м³/с (при нормальних умовах). Довжина камери м, ширина м; загальна висота камери м. Середня температура газу в камері °С. В’язкість газу при цій температурі Па·с, густина пилу кг/м³, густина газу г/м³.

Розв'язування

1. Знаходимо витрати газу при заданих умовах

(м³/с).

2. Визначаємо лінійну швидкість газу в камері

(м³/с).

3. Знаходимо тривалість перебування газу в камері

(с).

4.Теоретичну швидкість осадження шароподібних частинок визначаємо за формулою Стокса (при )

де – діаметр частинок пилу, м;

– густина пилу, кг/м³;

– густина газу, кг/м³;

– в’язкість газу, Па · с.

Дійсна швидкість осадження приймається рівною

5. Знаходимо відстань між полицями

6. Перевіряємо правильність застосування формули Стокса для визначення швидкості осадження

Оскільки , то застосування формули Стокса допустимо.

Приклад 2.2. Визначити розміри пилоосаджувальної камери для осадження частинок пилу мкм при витратах очищуваних газів м³/год, температурі газів °С і атмосферному тиску; густина пилу кг/м³, в’язкість газу при робочих умовах Па·с.

Розв'язування

1. Визначаємо витрати газу при робочих умовах

2. За формулою (2.2) знаходимо площу для камери

3. Прийнявши швидкість газу в горизонтальному напрямі м/с, знаходимо площу вертикального перерізу камери

4. Приймаємо висоту осаджувальної камери м. Tоді ширина камери і довжина будуть рівні:

5. Для зменшення довжини камери в ній можна встановити полички, що еквівалентно збільшенню площі дна камери. При наявності полиць площа однієї полиці буде рівна

6. Прийнявши і відстань між поличками м, знаходимо загальну висоту камери

7. При швидкості газу м/с ширина камери залишається рівною 4,45 м, а довжина буда рівна

Приклад 2.3. Вибрати і розрахувати пиловловлювач для очищення повітря, яке надходить в атмосферу від трьох шліфувальних верстатів, встановлених в механічному цеху. Температура повітря °С, атмосферний тиск Па (730 мм рт. ст.). Необхідна ефективність очищення % .

Розв'язування

1. При шліфуванні виділяється металевий і абразивний пил, концентрація якого г/м³, медіанний діаметр частинок мкм, густина частинок кг/м³(додаток Е).

Об’єм повітря, яке необхідно очистити від одного верстата м³/год. Тоді загальна кількість очищуваного повітря буде рівна

2. Для очищення повітря проектуємо циклон СК-ЦН-34, який працює при розрідженні Па. Оптимальна швидкість повітря в циклоні м/с (табл. 2.5).

3. Знаходимо густину ρ і динамічну в’язкість повітря при робочих умовах:

де – абсолютна температура, К;

– нормальний атмосферний тиск, Па;

– температура і тиск газів при робочих умовах, відповідно К, Па; – густина газів (повітря) при нормальних умовах (додаток Д);

– динамічна в’язкість газів при нормальних умовах (додаток Д);

– константа (додаток Д).

4. Визначаємо необхідну площу перерізу циклона

5. Знаходимо діаметр циклона

Вибираємо циклон діаметром 1,8 м.

6. Визначаємо дійсну швидкість повітря в циклоні

де – число циклонів.

Відхилення від оптимальної швидкості складає:

,

тобто знаходиться в межах допустимого (±15%).

7. Знаходимо коефіцієнт гідравлічного опору циклона

де – коефіцієнти, вибрані з таблиць 2,7; 2,8; 2,9.

8. Втрати тиску в циклоні будуть рівні

тобто знаходяться в межах допустимих (табл. 2.1).

9. Значення медіанної тонкості очищення знаходимо за формулою

де – медіанна тонкість очищення типового циклона при таких параметрах (табл. 2.5): м; кг/м³; Па · с; .

10. Знаходимо параметр

де - ступінь полідисперсності пилу типового циклона (табл. 2.5);

– ступінь полідисперсності дійсного пилу (табл. 2.11).

11. За додатком А знаходимо . Тоді ефективність очищення буде рівна:

.

Таким чином, фактична ефективність очищення більша заданої

12. Знаходимо конструктивні розміри запроектованого циклона діаметром мм (табл. 2.3);

- висота циліндричної частини H_ц і висота заглиблення вихлопної труби

- висота конічної частини

- внутрішній діаметр вихлопної труби

- ширина вхідного патрубка

- висота зовнішньої частини вихлопної труби

- висота фланця

- довжина вхідного патрубка

- висота вхідного патрубка

- поточний радіус завитка

Приклад 2.4. Спроектувати золовловлювач для попереднього очищення газів ТЕС, яка виробляє тис. кВт електроенергії за годи-ну. Як паливо застосовується донецьке пісне вугілля. Температура газів °С, при вході в очисну установку гази знаходяться під розрідженням Па, барометричний тиск Па, густина золи кг/м³.

Розв'язування

1. Визначаємо об’ємні витрати очищуваного газу, користуючись додатком К

2. Знаходимо густину і динамічну в’язкість повітря при робочих умовах:

де К, Па – температура і тиск повітря при нормальних умовах;

– температура і тиск повітря при робочих умовах;

– густина і динамічна в’язкість повітря при нормальних умовах (додаток Д);

– константа (додаток Д).

3. Летка зола, яка утворюється при пиловидному спалюванні кам’яного вугілля, відноситься (табл. 1.3) до ІІ групи (слабозлиплива).

Концентрація золи в очищуваних газах складає

де – питомі викиди шкідлививих речовин, г/(кВт·год) (додаток К);

– вихід газів, м³/(кВт·год.) (додаток К).

4. Проектуємо для очищення газів батарейний циклон з направними апаратами типу „розетка” (табл. 2.14) діаметром 250 мм (допускається запиленість до 75 г/м³) з лопатками нахиленими під кутом α = 25°.

5. Витрати газу через один направний елемент визначаємо за формулою