Очистка воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

пылеуловитель очистка воздух циклон

Определение типа пылеуловителя для очистки воздуха от пыли

Построить кривую распределения частиц пыли заданного фракционного состава. Определить d₅₀ и д. Определить классификационную группу пыли. Определить рекомендуемый тип пылеуловителя для очистки воздуха от пыли.

Таблица 1. Исходные данные для построения линии дисперсного состава (ЛДС)

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	<5	5-10	10-20	20-40	40-60	60-100	>100
Фракции пыли по массе частиц, д мкм	8,58	11,52	43,1	29,21	4,01	2,58	1,0
Масса пыли с раз-мерами меньше, дi мкм	8,58	20,1	63,2	92,41	96,42	99	100

Определяем фракционный состав пыли по форме указанной а таблице 2.

Таблица 2. Данные о фракционном составе согласно построенной ЛДС

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	0-2	2-5	5-10	10-50	>50
Средний диаметр частиц, дср, мкм	1	3,5	7,5	30	100
Масса пыли с раз-мерами меньше, дi, % по массе	1,2	4,5	18	85	99
Приращение массы, ?mн, %	1,2	3,3	13,5	67	14

Определяем по логарифмической сетке средний медианный диаметр пыли d_{50 и} d_15,9

d₅₀=14мкм;

d_15,9=7мкм.

Определяем дисперсию



Определяем средний медианный диаметр , мкм аналитическим способом по формуле

Согласно номограмме и построенной ЛДС определяем классификационную группу пыли.

d₅₀=35мкм-II группа пыли (крупнодисперсная), согласно прил. 2 [1]

Выбираем для очистки воздуха от пыли принимаем пылеуловители v класса эффективности-пылеосадочные камеры ?Р=100-200 Па.

Задача 2

Расчет пылеосадочной камеры

Определить размеры пылеосадочной камеры для осаждения частиц крупнее d₅₀ мкм. Определить степень очистки воздуха и дисперсный состав пыли после очистки.

Исходные данные:

L=4000 м³/ч

t_г=50 ^?С

с_п=2323 кг/м³

Определяем скорость витания частиц в воздухе по формуле с уточнением данных по номограмме.



где g - это ускорение свободного падения g=9,81м/с

- динамическая вязкость воздуха, Пас

- плотность частиц пыли

Согласно номограмме скорость витания частиц . Принимаем скорость витания частиц равную 0,16м/с

Определяем секундный расход газа, поступающего в камеру

где L-расход очищаемого воздуха через пылеосадочную камеру, м³/ч

Т₀ - абсолютная температура, Т₀=273 К

Т_г-температура воздуха, ^?С

Определяем необходимую площадь осаждения в камере

где L - длина пылеосадочной камеры

В - ширина пылеосадочной камеры

Принимаем скорость движения потока в камере х_г=0,5…..3,0 м/с

Определяем площадь поперечного сечения пылеосадочной камеры приняв скорость потока х_г=1,5 м/с

где Н - высота пылеосадочной камеры

Задаемся высотой пылеосадочной камеры (Н=3,0м) и определяем ее ширину

Принимаем высоту камеры 3м

Определяем длину пылеосадочной камеры

Для уменьшения длины камеры предусматриваем конструкцию с горизонтальными полками с расстоянием между ними 500 мм. При высоте пылеосадочной камеры Н=3 м, количество полок будет 6 шт.

Определяем площадь осаждения одной полки



где n - количество полок, шт.

Определяем длину пылеосадочной с учетом полок

Рассчитываем расстояние между полками

Выполним проверку

Условие выполняется, следовательно, размеры пылеосадочной камеры приняты верно: L=9,5м, Н=3,0м, В=0,54м.

Определяем общую степень очистки пылеосадочной камеры согласно таблице 3.



Таблица 3. Общая степень очистки пылеосадочной камеры

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	0-2	2-5	5-10	10-50	>50
Приращение массы, ?mнi, %	1,2	3,3	13,5	67	14
Фактическая степень очистки по фракциям, зфi	0	0	0	30…90	90…99
Фракционный состав пыли после очистки, ?mкi, %	2,6	7,1	30	57	1,7

где - приращение массы пыли, %

- фактическая степень очистки по фракциям, %

Определяем фракционный состав пыли после очистки в пылеосадочной камере

где - приращение начальной массы пыли, %

- фактическая степень очистки по фракциям, %

- общая степень очистки в пылеосадочной камере, %



Таблица 4. Фракционный состав пыли после очистки

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	0-2	2-5	5-10	10-50	>50
Фракционный состав пыли после очистки,, ?mкi, %	2,6	7,2	29,7	58,8	1,7
Суммарный фракционный состав пыли, ?mсумм.i, %	2,6	9,8	39,5	98,3	100

Определяем по логарифмической сетке средний медианный диаметр пыли

d_{50 и} d_15,9

d₅₀=8,8 мкм;

d_15,9=4,8 мкм.

Определяем дисперсию

Задача 3

Расчет и выбор циклона

Подобрать циклон для очистки воздуха от пыли после пылеосадочной камеры. Определить степень очистки воздуха в циклоне. Определить фракционный состав пыли, выносимой из циклона.

Исходные данные:

Вид пыли и запыленность-от горелой земли литейных цехов,

С=9,0 г/м³

L=4000 м³

t_г=50 ^?С

=2320 кг/м³

Подбираем циклон в зависимости от типа пыли - ЦН-24.

Определяем необходимую площадь сечения циклона

где - объемный расход очищаемого газа, проходящего через циклон, м³/ч.

- оптимальная скорость движения воздуха в сечении циклона, =4,5м/с

Определяем диаметр циклона, задаваясь количеством циклонов

Для циклонов НИИОГАЗ диаметр нормируется в следующей номенклатуре: 150, 200, 300, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600мм. Принимается ближайший больший диаметр циклона D₁.

Принимаем групповую установку из 4-х циклонов с D₁=300 мм.

Определяем действительную скорость воздуха в сечении циклона

где D₁ - ближайший номенклатурный диаметр, м

n - количество принятых циклонов, шт.

L - расход воздуха через циклон

Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%. Проверяем выполнение условия.

Условие выполняется.

В зависимости от выбранной компановки определяем значение коэффициента местного сопротивления по табл.3 [1]. При прямоугольной компановке с отводом очищенного воздуха из общего коллектора согласно табл. П 6.3 [1]

Определяем динамическую вязкость для рабочих условий

где t_г - температура воздуха, подвергаемого очистке

Определяем аэродинамическое сопротивление циклона

где - плотность воздуха, кг/м³, при t_г=50

- коэффициент местного сопротивления циклона, определяемый с учетом поправочных коэффициентов по формуле

где к₁ - коэффициент, зависящий от диаметра циклона, к₁=0,93 из табл. П. 6.4 [1]

к₁ - поправочный коэффициент на запыленность воздуха к₂=0,9, из табл. П. 6.5 [1]

- коэффициент местного сопротивления циклона, =70 из табл. П.6.2 [1]

- коэффициент зависящий от компоновки циклонов из табл. П. 6.3 [1]

Определяем диаметр частиц, улавливаемых в циклоне на 50% в зависимости от D₁=300 мм, =786,0 Па, , =2320кг/м³

По графику фракционной эффективности очистки (Приложение 7 [1]) определяем размер пыли d_з50, c эффективностью улавливаемых в циклоне на 50% в зависимости от типа выбранного циклона и принятых условий d_з50=4,8мкм

Для определения эффективности циклона других размеров и скорости движения воздуха, его вязкости и плотности, рассчитываются новые значения d^l_з50 и d^l_з15.9



где µ - динамическая вязкость воздуха, принимаемая в зависимости о температуры среды по табл. П.5, приложение 5 [1]

с_п - плотность частиц пыли, принимается по табл. П.1.1, прил. 1[1], кг/м³

- дисперсия (из предидущей задачи)

Строим прямую, выражающую зависимость фракционной степени очистки от размера частиц пыли на логарифмической вероятностной координатной сетке с помощью транспортира, зная и у. Принимаем фракционную степень очистки в циклоне 85%.

Фракционный состав пыли до очистки в циклоне и степень очистки по фракциям сводим в табл. 5.

Таблица 5. Фракционный состав пыли до очистки в циклоне и степень очистки по фракциям

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	0-2	2-5	5-10	10-50	>50
Средний диаметр частиц, д ср, мкм	1	3,5	7,5	30	100
Фактическая степень очистки по фракциям, ,%	5	18	83,1	97,3	99,9
Масса пыли с размерами меньше, д i, % по массе	2,6	7,2	29,7	58,8	1,7
Приращение массы, ?mн, %	2,6	9,8	39,5	98,3	100

Определяем фракционный состав пыли после очистки в циклоне , по формуле

где - приращение начальной массы пыли, %;

- фактическая степень очистки по фракциям, %;

- общая степень очистки в циклоне, %

Представляем фракционный состав полученной пыли в форме таблицы 6.

Таблица 6. Фракционный состав пыли после очистки в циклоне

Диаметр частиц на границах фракций, д мкм	0-2	2-5	5-10	10-50	>50
Фракционный состав пыли после очистки, ?mкi, %	16,47	39,36	33,46	10,7	0,01
Суммарный фракционный состав пыли, ?mсумм.i, %	16,47	55,83	89,29	99,99	100

По полученным данным строим линию дисперсного состава пыли после очистки в циклоне на логарифмически вероятностной сетке, определяем средний медианный диаметр d₅₀ и дисперсию у, мкм. полученной пыли по формуле



Определяем основные конструктивные размеры в долях от внутреннего диаметра D_1.

Выходное отверстие циклона определяем по формуле

Размеры входного патрубка циклона а х b, мм

Общая высота циклона Н_ц, мм, определяется по формуле



Список литературы

1. Алиев Г.М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: Справочное издание.- М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

2. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие.- Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та 2005. - 210 с.

3. Рекомендации по проектированию очистки воздуха от пыли в системах вытяжной вентиляции.- М.: Стройиздат, 1985. - 36 с.

Размещено на Allbest.ru

...