Процесс пылеулавливания

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА»

Кафедра технологических машин и прикладной физики

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Теоретические процессы бытовых машин и приборов»

На тему: «Процесс пылеулавливания»

Выполнил: Ибядуллин А.Р.

студент III к. ФТТС

гр. БОД-3

Проверил: доцент Мухамадиев А.А.

УФА 2015

Содержание

Введение

1.Классификация и процессы пылеулавливания

Заключение

Список литературы

Введение

Пылеулавливание - удаление пыли из мест ее образования либо из технологических газов (потоков) посредством аппаратов сухого или мокрого пылеулавливания.

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципиальных особенностях процесса отделения твердых частиц от газовой фазы, это:

? оборудование для улавливания пыли сухим способом, к которому относятся пылеосадительные камеры, циклоны, вихревые циклоны, жалюзийные и ротационные пылеуловители, фильтры, электрофильтры;

? оборудование для улавливания пыли мокрым способом, к которому относятся скрубберы Вентури, форсуночные скрубберы, пенные аппараты и др.

пылеуловитель гравитационный циклон ротационный

1.Классификация и процессы пылеулавливания

Сухие механические пылеуловители. К сухим механическим пылеуловителям относятся аппараты, в которых использованы различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительные камеры), инерционный (камеры, осаждение пыли в которых происходит в результате изменения направления движения газового потока или установления на его пути препятствия) и центробежный (одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители). Эти аппараты отличаются простотой изготовления и эксплуатации, их достаточно широко используют в промышленности. Однако эффективность улавливания в них пыли не всегда оказывается достаточной, в связи с чем, они часто исполняют роль аппаратов предварительной очистки газов.

Гравитационные пылеуловители. В пылеосадительных камерах (рис. 4, 5) используется механизм гравитационного осаждения частиц из горизонтально направленного потока газов. Пылеосадительные камеры предназначены для улавливания крупнодисперсных частиц размером 50 мкм и больше. Для получения высокой эффективности очистки необходимо, чтобы частицы находились в пылеосадительной камере как можно больше времени. Хорошую эффективность очистки имеют камеры Говарда (рис. 5), в которых поток газа разбивается на несколько параллельных секций очистки воздуха. Однако они не получили широкого распространения из-за громоздкости и трудности их очистки. Пылеосадительные камеры обычно сооружают из кирпича, сборного железобетона и др.

Рис. 4. Пылеосадительная камера Рис. 5. Осадительная камера

Жалюзийный пылеотделитель. Жалюзийные аппараты обычно применяют для улавливания пыли с размером частиц более 20 мкм. Они имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц из газового потока, которые, сталкиваясь с наклонными решетками, отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи (рис. 6). В результате газ делится на два потока. Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Скорость газа перед жалюзийной решеткой должна быть достаточно высокой (до 15 м/с), чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли. На степень очистки влияет также скорость движения газов, отсасываемых в циклон. Гидравлическое сопротивление решетки составляет 100?500 Па. Основным недостатком этих аппаратов является износ пластин при высокой концентрации пыли.

Рис. 6. Жалюзийный пылеотделитель

Инерционные пылеуловители. В этих аппаратах при резком изменении направления движения газового потока частицы пыли под воздействием инерционной силы продолжают двигаться в прежнем направлении и после поворота потока газов выпадают в бункер. Наиболее простые из этого типа аппаратов являются так называемые пылевые мешки (рис. 7). Эффективность этих аппаратов низкая, а задерживают они только крупные фракции пыли.

Пылеуловители с плавным поворотом газового потока имеют меньшее гидравлическое сопротивление, чем другие аппараты. Скорость газа в сечении таких аппаратов принимают 1,0 м/с. Для частиц пыли размером 25?30 мкм достигается степень улавливания 65?80 %. Такие пылеуловители применяют на заводах черной и цветной металлургии. Гидравлическое сопротивление их равно 150?390 Па. Пылеуловители этого типа обычно встраивают в газоходы.

Рис. 7. Инерционные пылеуловители

Центробежные пылеуловители. Циклонные аппараты (циклоны) наиболее распространены в промышленности. Они имеют следующие достоинства: 1) отсутствие движущихся частей в аппарате; 2) надежность работы при температурах газов вплоть до 500 градусов (для работы при более высоких температурах циклоны изготавливают из специальных материалов); 3) возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями; 4) улавливание пыли в сухом виде; 5) почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата; 6) успешная работа при высоких давлениях газов; 7) простота изготовления; 8) сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности газов. Недостатки: 1) высокое гидравлическое сопротивление ? 1250 ? 1500 Па; 2) плохое улавливание частиц размером менее 5 мкм; 3) невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений.

Принцип работы циклона показан на рис. 8. Газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, а затем движется вверх. Частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. Обычно в циклонах центробежное ускорение в 100?1000 раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом и под влиянием центробежной силы движутся к стенке.

В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы.

На практике широко используют циклоны НИИОГАЗа (рис. 9) ? цилиндрические (с удлиненной цилиндрической частью) и конические (с удлиненной конической частью). Цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические ? к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не более 2000 мм, а конических ? не более 3000 мм.

Рис. 8. Циклон Рис. 9. Цилиндрический (а) и конический (б)

Циклоны

Иногда большое число малых циклонов (мультициклонов) объединяют в группу (батарейные циклоны). Они используются для очистки больших масс (расходов) газов. Однако, из-за перетока газов между элементами циклонов, эффективность очистки батарейных циклонов ниже одиночных. Ротационные пылеуловители относят к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от фракции пыли крупнее 5 мкм. Они обладают большой компактностью, так как вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате.

Такие устройства, как пылеуловители (циклоны), используются в водонагревательных твердотопливных котлах, пылесосах, автомобилях и пр. Предназначаются они для очистки воздуха от частиц твердой не слипающейся золы или пыли диаметром более пяти микрон, а также запыленных газов.

Схемы пылеуловителей ротационного типа представлены на рис. 10 и 11. При работе вентиляторного колеса частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия (рис. 10). Газ, обогащенный пылью, через специальное пылеприемное отверстие отводится в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в выхлопную трубу.

В противопоточном центробежном ротационном пылеуловителе (рис. 11) ротор и колесо вентилятора насажены на общий вал. При работе пылеотделителя запыленный воздух поступает внутрь кожуха, где закручивается вокруг ротора. В результате вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные в воздухе частицы пыли стремятся выделяться в радиальном направлений. Одновременно на эти частицы в противоположном направлении действуют силы аэродинамического сопротивления, отбрасываются к стенкам кожуха и поступают в бункер. Очищенный воздух через перфорацию ротора всасывается в вентилятор и затем выводится наружу.

Эффективность очистки этих аппаратов зависит от выбранного соотношения центробежной и аэродинамической сил и теоретически может достигать 100 %. Величина центробежной силы является функцией числа оборотов и диаметра ротора. Величина аэродинамической силы является функцией скорости просасывания воздуха через перфорацию ротора, т.е. производительности вентилятора.

Рис 10.Пылеуловитель ротационного Рис 11.Противоточный ротационный типа: пылеуловитель:

1 - вентиляторное колесо; 1 - кожух;

2 - кожух; 2 - ротор;

3 - пылеприемное отверстие; 3 - колесо вентилятора;

4 - выхлопная труба. 4 - бункер.

Пылеулавливающее оборудование при всем его многообразии может быть классифицировано по ряду признаков: по назначению, по основному способу действия, по эффективности, по конструктивным особенностям.

Оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления, а также для защиты от загрязнения пылью воздушной среды зданий, сооружений и прилегающих к ним территорий, метрополитенов, подземных и открытых горных выработок, подразделяются на следующие типы. Оборудование, применяемое для очистки от взвешенных частиц пыли воздуха, подаваемого в помещения системами приточной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления - воздушные фильтры. Оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха, выбрасываемого в атмосферу системами вытяжной вентиляции - пылеулавливающее оборудование или пылеуловители. Пылеуловители в зависимости от способа отделения пыли от воздушного потока применяют следующих исполнений: оборудование для улавливания пыли сухим способом, при котором отделенные от воздуха частицы осаждаются на сухую поверхность; оборудование для улавливания пыли мокрым способом, при котором отделение частиц от воздушного потока осуществляется с использованием жидкостей. По принципу действия пылеулавливающее оборудование подразделяется на следующие группы: гравитационное, инерционное, фильтрационное, электрическое. Пылеулавливающее оборудование, в котором отделение пыли от воздушного потока осуществляется последовательно в несколько ступеней, отличающихся по принципу действия, конструктивным особенностями способу очистки, относят к комбинированному пылеулавливающему оборудованию. Механические пылеосадители (пылеосадительные камеры, циклоны и пр.) в которых отделение частиц от газов происходит за счет внешних сил, применяются для грубой очистки газов от частиц более 15-20 мкм, выполняются сухими (отделение под действие механических сил) и мокрыми (отделение при соприкасании частиц с жидкостью).

Заключение

Каждый из представленных в работе процессов пылеулавливания рассмотрен достаточно детально, выявлены его недостатки и достоинства, даны краткие технические характеристики и описан основной вид аппарата, применяемый в быту.

После анализа пылеуловителей можно сделать вывод, что наиболее эффективным из них является очистка промышленных выбросов от пыли с использованием центробежных пылеуловителей.

Таким образом, для очистки газообразных и газопылевых выбросов с целью их обезвреживания или извлечения из них дорогих и дефицитных компонентов применяют различное очистное оборудование и соответствующие технологические приемы. Выбор того или иного типа устройства зависит от конкретных условий работы установок и требований, предъявляемых к его работе: наибольшее значение коэффициента осаждения материала, минимальное сопротивление разгрузочного устройства, надежность в эксплуатации. Поэтому, в последнее время предпочтение отдается батарейным циклонам.

Список литературы

1)Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Алиев Г.М. Металлургия,1986 г.

2)Газоочистные аппараты сухого и мокрого типов. Дубов А.В.Химия,1993 г.

3)Очистка газов и воздуха от пыли в химической промышленности. Коузов П.А.Химия,1993 г.

4)Очистка промышленных газов от пыли. Решидов И.К.Химия,1981 г.

Размещено на Allbest.ru