Задание по расчету аппаратов мокрой очистки газов
Расчет скруббера и форсунки
Для расчета скруббера и форсунки необходимы следующие исходные данные:
¾ расход очищаемого газа Qгаз(м/с);
¾ скорость потока (м/с);
¾ требуемая производительность форсунки Q (м3/с);
¾ перепад давления ∆Pж (Па);
¾ корневой уголь факела β (град);
¾ свойства жидкости: плотность жидкости pж (кг/м3); вязкость µж – (Па∙с) и поверхностное натяжение σ ;
¾ плотность pг и вязкость µг окружающего газа;
¾ коэффициент расхода γ.
Исходные данные представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Исходные данные к заданию 4
| № вар | Qгаз, м3/ч | Q, м3/ч | v м/с | ∆Pкон ,МПа | γ | β |
| 2 | 2500 | 25 | 0,4 | 0,4 | 0,80 | 65 |
Цель работы: применение приобретенных знаний и навыков при расчете аппаратов мокрой очистки выбросов.
1 Определим сечение скруббера:
| (33) |
где Qгаз – расход очищаемого газа, м3/с;
ν – скорость пропускания потока, м/с.
м
2. Определим диаметр скруббера:
Dск =  ,
| (34) |
где S – сечение скруббера, м2.
Dск = 
м.
| 3. Определим высоту скруббера: | |
| Н скр=(3÷4)Dск, | ((35) |
где Dск – диаметр скруббера, м.
Принимаем высоту скруббера 5,5 м.
Расчет центробежно-струйной форсунки
1. Определим диаметр сопла форсунки, м:
dc = 
| , (36) |
где ρ ж – плотность для воды 1000 кг/м3.
dc = 
1,2 м
Далее значения dc переводят в мм.
|
|
|
2. Определим диаметр вкладыша и равный ему внутренний диаметр корпуса форсунки, мм:
| (37) |
где dc – диаметр сопла форсунки, м.
3. Определим высоту вкладыша, мм:
| (39) |
где dc – диаметр сопла форсунки, мм.
4. Определим длину соплового канала, мм:
| l1=(0,5…1,0)dc, | (40) |
где dc – диаметр сопла форсунки, мм.
Принимаем длину соплового канала 1200 мм.
5. Определим высоту камеры смещения, мм:
l2 =  ,
| (41) |
где угол конусности камеры θ = 115о.
l2 = 
6. Определим диаметр центрального канала, мм:
d0 = dc*  ,
| (42) |
где dc – диаметр сопла форсунки, м.
d0 = 
7. Определим суммарную площадь закручивающих каналов, мм2:
 ,
| (43) |
где d0 – диаметр центрального канала, мм.
мм2
8. Определим угол наклона закручивающих каналов:
lgα = 0,053*β*  ,
| (44) |
где β в [рад] (1 рад=57,3 град). Далее находят α =10x, [рад], и переводят в [град], где x=lgα.
Тогда
1,38
9. Определим размер закручивающих каналов, мм:
α =  ,
| (45) |
где n = 4÷ 6 число каналов (если α>90°, то заменить cosα на cos(α-90)).
α = 
0,58 мм
Основные параметры сведём в таблицу 10.
Таблица 10 – Основные технологические и конструктивные параметры
| Наименование | Обозначение | Значение | ||
| Скруббер
| ||||
| Сечение скруббера, м | S | 1,73 | ||
| Диаметр скруббера, м | Dск | 1,48 | ||
| Высота скруббера, м | 
| 5,5 | ||
| Центробежно-струйная форсунка | ||||
| Диаметр сопла форсунки, м | dc | 1,2 | ||
| Диаметр вкладыша и равный ему внутренний диаметр корпуса форсунки, м | 
| 2,31 | ||
| Высота вкладыша, м | 
| 6,0 | ||
| Длина соплового канала, м | 
| 1,2 | ||
| Высота камеры смещения, м | 
| 396 | ||
| Диаметр центрального канала, м | d0 | 0,63 | ||
| Суммарная площадь закручивающих каналов, мм2 | 
| 
| ||
| Размер закручивающих каналов, мм | α | 0,58 | ||
Расчет аппаратов очистки сточных вод
Задание по расчету аппаратов для механической очистки сточных вод
Задание 5 – Отстойник.
Выбрать и произвести технологический расчет отстойника согласно исходным данным таблица 11.
Таблица 11 – Исходные данные для расчета отстойника
| № вар | Q, м3/ч | с0, мг/м3 | dч, мкм | pч, кг/м3 | Отстойник |
| 2 | 400 | 950 | 45 | 1550 | горизонтальный |
Горизонтальный отстойник используется для очистки воды от ила и различных твердых фракций.
Горизонтальный отстойник для очистки сточных вод – это габаритная конструкция, которая используется для гравитационной очистки (отстаивания) мелкодисперсных жидких сред. Выполненные из стали разного качества (нержавеющая, легированная, черные сплавы) емкости являются основным элементов общественных или автономных систем водоочистки и водоподготовки.
|
|
|
Принцип работы отстойника горизонтального.
Процесс отстаивания. Исходная вода поступает в приемный карман отстойника. Далее поток осветляемой воды направляется в зону с тонкослойным блоком, где за счет расположения тонкослойных блоков организована противоточная схема движения воды и осадка. Площадь отстойника на 100% перекрывается сотоблоком, который собран из прочного антикоррозийного профиля с шпунтовым соединением и установлен на опорной стальной решетке. Наиболее крупные хлопья, осаждаясь в слоях небольшой высоты, захватывают более мелкие частицы и, накапливаясь, сползают по наклонной поверхности тонкослойных элементов.
Вывод осадка. Осадок собирается в нижней конической части отстойника, откуда периодически выводится через трубопровод сброса осадка. Осветленная вода через верхнее зубчатое переливное устройство поступает в секцию осветленной воды, откуда самотеком отводится по трубопроводу.
1. Скорость осаждения частиц в отстойнике, м/с (для мелких частиц сферической формы, осаждающихся в ламинарном режиме и в нестесненных условиях (критерий Архимеда Аr ≤ 3,6)) рассчитали по уравнению Стокса:
|
|
|
 ,
| (1) |
где dч – минимальный эквивалентный диаметр частиц, осаждаемых в отстойнике, м;
ρч – кажущаяся плотность частиц, кг/м3;
ρж – плотность жидкости, примем 1020 кг/м3;
g – ускорение свободного падения, равное 9,81м/с2;
- динамическая вязкость жидкости (Па·с), примем 8,90·10−4 Па·с .
2. Рабочий объем отстойника нашли по формуле 2:
V = Q·τ  ,
| (2) |
где Q – расход сточных вод, м3/ч
τ – время отстаивания, принимаем 1,5 ч.
м3
3. Ширину отстойника определили по формуле 3:
 ,
| (3) |
где Q – расход сточных вод, м3/с;
v – скорость движения сточных вод в отстойнике, принимаем равной 0,005 м/с;
Н – глубина горизонтального отстойника, принимаем равной 3,2 м.
м.
4.Определили длину горизонтального отстойника по формуле 4:
| (4) |
где V – рабочий объём отстойника, м3.
5. Днище отстойника выполняется с уклоном к приямку не менее 0,005; высота нейтрального слоя принимается равной 0,3 м над поверхностью осадка.
Основные параметры сведём в таблицу 12.
Таблица 12 – Основные технологические и конструктивные параметры
| Наименование | Обозначение | Значение |
| Скорость осаждения частиц в отстойнике м/с | 
| 6.5721∙108 |
| Рабочий объем отстойника, м3 | V | 500 |
| Ширина отстойника, м | 
| 
|
| Длина горизонтального отстойника, м | L | 0,0062 |
| Уклон днища отстойника | 
| 0,005 |
| высота нейтрального слоя, м |
| 0,3 |
| Длина соплового канала, м |
|
Заключение
При выполнении курсовой работы был произведен конструктивный расчёт циклона, фильтра пористого, электрофильтра и горизонтального отстойника.
Приведены принципы работы указанных аппаратов, рассмотрены основные достоинства и недостатки используемых процессов, приведены сведения об особенностях эксплуатации указанных аппаратов.
Сведём основные технологические и конструктивные параметры рассчитанных аппаратов в таблицу 13.
Таблица 13 – Основные параметры аппаратов
| Аппарат | Параметр | Обозначение | Значение |
| Циклон | Расход, м3/ч | 
| 26 |
| Концентрация на входе, г/м3 | 
| 10 | |
| Концентрация на выходе, г/м3 | 
| 2 | |
| Диаметр частиц, осаждаемых при рабочих условиях с эффективностью, равной 50 процентам, мкм | 
| 2,46 | |
| Эффективность очистки, процент | 
| 91,5 | |
| Гидравлическое сопротивление аппарата, Па | 
| 861,48 | |
| Мощность привода, Вт | N | 1852 | |
| Диаметр аппарата, м | 
| 2,8 | |
| Внутренний диаметр выхлопной трубы, м | d | 0,9 | |
| Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия, м | d1 | 0,9 | |
| Ширина входного патрубка в циклоне (внутренний размер), м | b | 0,7 | |
| Длина входного патрубка, м | l | 1,68 | |
| Высота установки фланца, м | hфл | 0,28 | |
| Высота входного патрубка (внутренний размер), м | a | 1,5 | |
| Высота цилиндрической части циклона, м | Hц | 1,54 | |
| Высота конуса циклона, м | Hк | 8,4 | |
| Высота внешней части выхлопной трубы, м | hв | 0,84 | |
| Высота заглублений выхлопной трубы, м | hт | 1,5 |
Продолжение таблицы 13
| Аппарат | Параметр | Обозначение | Значение |
| Скруббер | Сечение скруббера, м | S | 1,73 |
| Диаметр скруббера, м | Dск | 1,48 | |
| Высота скруббера, м |
| 5,5 | |
| Центробежно-струйная форсунка | Диаметр сопла форсунки, м | dc | 1,2 |
| Диаметр вкладыша и равный ему внутренний диаметр корпуса форсунки, м |
| 2,31 | |
| Высота вкладыша, м |
| 6,0 | |
| Длина соплового канала, м |
| 1,2 | |
| Высота камеры смещения, м |
| 396 | |
| Диаметр центрального канала, м | d0 | 0,63 | |
| Суммарная площадь закручивающих каналов, мм2 |
|
| |
| Размер закручивающих каналов, мм | α | 0,58 | |
| Отстойник | Скорость осаждения частиц в отстойнике м/с |
| 6.5721∙108 |
| Рабочий объем отстойника, м3 | V | 500 | |
| Ширина отстойника, м |
|
| |
| Длина горизонтального отстойника, м | L | 0,0062 | |
| Уклон днища отстойника |
| 0,005 | |
| высота нейтрального слоя, м |
| 0,3 | |
| Длина соплового канала, м |
|
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 2375; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!