Циклон применяется как сооружение предварительной очистки.



Министерство образования и науки РФ

Тюменский государственный архитектурно-строительный университет

 

 

Кафедра БЖДиООС

Расчетно-графическая работа

«Расчет и конструирование аппаратов пылегазо-очистки»

 

Тюмень 2011

Содержание

 

 


Часть №1: «Определение физико-химических характеристик газового выброса».

Теоретическая часть.

Реальные газовые выбросы представляют собой сложные многокомпонентные смеси, трудно поддающиеся расчетам. Поэтому для решения практических задач газовый выброс представляют в виде упрощенной модели учитывающей только основные загрязнители

(обладающие max “С” или высоким классом опасности).

 Гомогенная составляющая чаще всего отделяется от дисперсной, и рассматриваются как две независимые системы, при этом гомогенная (газообразная) часть отождествляется с моделью идеального газа, а дисперсная с моделью, базирующейся на нормальном или логарифмическом распределении частиц по размерам.

Для рассмотрения свойств гомогенной и газовой составляющей выброса, важная роль играет ее состав.

 


Алгоритм расчета.

1. Определение медианного диаметра частиц:

;

где:

Dm- медианный диаметр частиц, (мкм);

Gi- масса частиц заданной i-ой фракции, (%).

 

2. Определение дисперсности:

;

где:

Dm- медианный диаметр частиц, (мкм);

Gi- масса частиц заданной i-ой фракции, (%);

Di- диаметр частиц заданной фракции, (мкм).

 

3. Определение плотности газового выброса:

r0= ,( кг/м3).

 

4. Определение вязкости газового выброса:

,Па .

Практическая часть.

Дисперсный состав газа (таблица 1.)

D,мкм 0,5 0,6 1 1,6 2,5
G,% 93 79 69 48 35

1.

(мкм).

2. ;

 

Состав газа-носителя, в об. %:

ингредиенты СО2 SO2 N2 пары H2O O2
ri 10,8 1,7 72,1 6,2 9,2
ρ 1,25 2,927 1,251 0,9 1,429
16,6 12,7 17 10 19,3
TCR 132,9 430,7 126 647,15 154,3

Плотность в пылегазовых смесях определяется по принципу аддетивности.

 

A. Рассчитаем плотность газа-носителя:

r0=

кг/м3

B. Рассчитаем плотность газа-носителя при заданных условиях:

кг/м3

C. Рассчитаем вязкость газа-носителя:

Па

 

D. Рассчитаем вязкость газа-носителя при заданных условиях:

Характеристика загрязнителя:

Ингредиенты Газ-носитель СН3COOH
Содержание в об. % 96,9 3,1
15,37*10-6 9,85*10-6
TCR, K 166,78 594,8
, кг/м3 0,6 1,049

 

 

К

A. Рассчитаем плотность газа-носителя при заданных условиях:

кг/м3

B. Рассчитаем плотность газа-носителя с загрязнителем:

r0=

кг/м3

 

C. Рассчитаем вязкость газа-носителя с загрязнителем при заданных условиях:

D. Рассчитаем вязкость газа-носителя с загрязнителем:

Па

 

Часть №2: «Расчет и проектирование циклонов марки ЦН».

Теоретическая часть.

Циклоны - сооружения, предназначенные для удаления крупных и среднедисперсных загрязнителей. Наиболее лучшие эффекты очистки, циклоны, демонстрируют для удаления частиц с диаметром от 40 до 120 мкм и выше. В этом случае циклоны используются в качестве основного сооружения очистки. Для очистки с диаметром от 10 до 40 мкм эффект очистки будет составлять от 45% до 92%. В этом случае циклоны используют, как сооружения предварительной очистки. Области применения циклонов является газовые выбросы с исходной концентрацией загрязнителя и температуры не выше 6000С.

По конструкции циклоны бывают конические и цилиндрические.

Алгоритм расчета:

1) Определяем тип циклона. Задаемся его размерами:

Характеристика

ЦН

11 15 15У 24
, м/с 3,5 3,5 3,5 4,5
, мкм 3,65 4,5 6 8,5
0,352 0,352 0,283 0,308

2) Задаемся типоразмером циклона и определяем его диаметр:

где:

W-объемный расход газового выброса, м3/с;

Wopt- оптимальная скорость потока в циклоне, м/с;

N- число секций в циклоне, (N=1).

 

 

3) Принимаем ближайшее большее значение стандартного диаметра и пересчитываем скорость.

 

 

Dстанд.=200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.

 Dстанд.=1400.


 

где:

W-объемный расход газового выброса, м3/с;

– стандартный диаметр, м;

N- число секций в циклоне, (N=1).

 

 

 

4) Полученное значение скорости не должно более, чем на 15% отличаться от оптимальной:

0,85Wopt – 1,15Wopt

2,975 – 4,025

Скорость рабочего потока укладывается в заданные пределы.

 

5) Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:

 

К1- поправочный коэффициент на диаметр циклона=1;

К2- поправочный коэффициент на исходную запыленность=0,95;

К3- поправочный коэффициент, учитывающий группировку циклона=0;

ζ500- коэффициент гидравлического сопротивления циклона на d=500 мм=250

 

 

4) Определяем потери давления в циклоне:

 

5) Определяем диаметр частиц удаляемых на 50% при заданных условиях

 

где:

ρp.ст;D50ст – плотность, диаметр, динамическая вязкость частиц, удаляемых на 50% , полученные по справочным материалам.

 

ρp.ст = 1930, кг/м3

ηст = 22,2*10-6, Па*с

D = 600 мм.

 

6) Определяем параметр осаждения:

 

Ф(-Х)=2,44%

Циклон применяется как сооружение предварительной очистки.

 

 


Часть №3: «Расчет и конструирование скрубберов Вентури»

Цель: определить эффективность применения скрубберов Вентури для очистки промышленных пылегазовых выбросов и определить эффективность очистки от дисперсных загрязнителей с учетом инерционного захвата и энергетических характеристик.

Теоретическая часть.

Скрубберы Вентури предназначены для мокрой инерционной очистки газовых выбросов от дисперсных загрязнений. Наибольшую эффективность скрубберы Вентури демонстрируют при удалении частиц с диаметром 1-10 мкм. Условиями применения скрубберов является: температура газовых выбросов, исходная запыленность.

Алгоритм расчета.

1. Определить гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури.

, Па

 - сопротивление сухой трубы Вентури, определяется по справочнику:

=0,1-0,3.

Wг – скорость движения газа в горловине Wг = 60 80 м/с.

плотность газа с учетом загрязнения при заданной температуре , кг/м3

2. Определить гидравлическое сопротивление трубы с учетом введения орошающей жидкости.

, Па

 Где,  - коэффициент гидравлического сопротивление мокрой трубы обусловленный вводом жидкости.

Где, Мж- массовый расход жидкости.

 

 

Iir – плотность орошения; Iir =0,4-0,6

W- расход газового выброса

плотность жидкости;

Мг – массовый расход газового выброса

плотность газового выброса;

3. Определить гидравлическое сопротивления трубы Вентури.

4. Определить суммарную энергию сопротивления.

Wж- объемный расход жидкости.

Wг-объем газового выброса.

5. Определить эффект очистки в скруббере Вентури с учетом энергетических составляющих.

.

В- коэффициент смачиваемости; В=4,34 10-3

n- коэффициент слипаимости; n= 0,3

 

Практическая часть.

1. Определяем гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури.

, Па

2. Определяем гидравлическое сопротивление трубы с учетом введения орошающей жидкости.

, Па

3. Определяем гидравлическое сопротивления трубы Вентури.

4. Определяем суммарную энергию сопротивления.

5. Определяем эффект очистки в скруббере Вентури с учетом энергетических составляющих.

 

 

м

 

м

 


м

 


 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 783; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!