Конструкции фильтров приведены в документе
«Конструкции аппаратов»
Очистка газов
Очистка газов от взвешенных в них твердых частиц или жидких веществ проводится:
- для улавливания ценных веществ;
- для удаления вредных примесей;
- для уменьшения загрязненности атмосферного воздуха.
Степень очистки газа в пылеулавливающем аппарате любого типа, иначе кпд h , определяется зависимостью
h = V1 x1 -V2 x2 ×100% , V1 x1
где V1 и V2 – объемы газов соответственно на входе и выходе из аппарата при нормальных условиях;
x1и x2–концентрация пыли в газе или жидкости в туманесоответственно на входе и выходе из аппарата.
Различают следующие способы очистки газов:
- осаждение под действием сил тяжести (гравитационная очистка);
- осаждение под действием инерционных сил;
- осаждение под действием центробежных сил;
- фильтрование;
- мокрая очистка;
- осаждение под действием электрических сил (электрическая очистка).
Гравитационная очистка газов
Гравитационная очистка газов эффективна только при большом размере
и высокой плотности частиц. Она происходит в пылеосадительных камерах (кпд 30 – 40%). Сейчас их практически не используют, т.к. они занимают большую площадь, и отделение пыли в них происходит при движении запыленного газа с такой малой скоростью, что частицы пыли успевают осесть под действием силы тяжести раньше, чем газ выносит их из камеры.
|
|
|
| 6.5.2. Инерционные пылеуловители | |||||||
| В | инерционных | ||||||
| пылеуловителях (рис. 6.6) очистка | |||||||
| происходит | под | действием | 1 | ||||
| инерционных сил, возникающих при | |||||||
| изменениях | направления газового | ||||||
| потока. | |||||||
| При | повороте | потока | 2 | ||||
| взвешенные в газе твердые частицы, | |||||||
| стремясь | сохранить | направление | |||||
| своего | движения, | удаляются | из | Рис. 6.6. Отстойный газоход: | |||
| потока. | Скорость | газа | находится | в | |||
| 1 – перегородка; 2 – сборник пыли | |||||||
| интервале | |||||||
10 – 15 м/с.
Достоинства: простота, компактность и отсутствие движущихся частей.
Недостатки: невысокая степень очистки, сравнительно большое гидравлическое сопротивление, износ аппарата.
Центробежные пылеуловители
Очистка газов в циклоне представляет собой сложный аэродинамический процесс, при котором запыленный и очищенный газ движутся вихреобразно в противоположных направлениях. Частицы отбрасываются под действием центробежной силы к стенкам и сползают по ним в бункер.
|
|
|
Достоинства: сравнительно высокая степень очистки от пыли.
Недостатки:
- высокое гидравлическое сопротивление DPц . Сопротивление
увеличивается пропорционально квадрату скорости газов DPц = x rW2 2 ;
- большой расход энергии на очистку;
- механическое истирание стенок (эрозия) частицами пыли. Эффективность разделения циклона зависит от фактора разделения
| K p = | mW 2 | r | = | W 2 | |||
|
| . | ||||||
| mg | |||||||
| rg | |||||||
Чем меньше радиус, тем выше эффективность разделения.
| При высокой производительности для | |||||||||||||||||||
| ОЧИЩЕННЫЙ | того, | чтобы не снижать эффективности | |||||||||||||||||
| ГАЗ | ГАЗ | разделения | используют либо батарейные | ||||||||||||||||
| циклоны с малым радиусом элементов, либо | |||||||||||||||||||
| устанавливают
| несколько | циклонов, | |||||||||||||||||
| работающих параллельно. | |||||||||||||||||||
| В батарейном циклоне с наклонными | |||||||||||||||||||
| элементами (рис. 6.7) на входе в каждый | |||||||||||||||||||
| элемент стоит винтовая (закручивающая) | |||||||||||||||||||
| вставка в виде розетки. | |||||||||||||||||||
|
|
|
| При | наклонном | расположении | ||||||||||||||
| ТВЕРДЫЕ ЧАСТИЦЫ | |||||||||||||||||||
| элементов | происходит | отделение | крупных | ||||||||||||||||
| Рис. 6.7.Батарейный циклон
| частиц | от | мелких. | Мелкие | частицы | ||||||||||||||
| с наклонными элементами | отделяются | в | циклонных | элементах, а | |||||||||||||||
крупные туда не попадают.
Приемы, которые используются для уменьшения гидравлического сопротивления в циклонах:
- использование спирального ввода и вывода;
- использование прямоточных элементов.
Порядок расчета циклонов:
1. По каталогам НИИОГАЗ (Научно-исследовательский институт по
промышленной и санитарной очистке газа) принимают тип циклона.
2. Задаются значением условной скорости Wусл . Для циклонов
3. Определяют поперечное сечение корпуса S одного аппарата, задавшись числом n параллельно работающих циклонов, и диаметр D корпуса циклона (м)
| S = | V | , D = | S | . | ||
| nWусл | 0,785 | |||||
4. Округляют D до ближайшего (большего) значения по каталогу.
5. Определяют потерю напора
| DP = x | Wусл2 | × r | , W | усл | = | V | , | |||
| ц | 2 | S | ||||||||
где Wусл –условная скорость;
x – коэффициент сопротивления (принимается по справочнику);
V – расход газа; S –сечение.
Очистка газов фильтрованием
Очистку газов от пыли производят также путем их фильтрации. Этот метод заключается в пропускании газа, содержащего взвешенные частицы, через пористые перегородки, обладающие свойством пропускать частицы газа и задерживать на своей поверхности твердые частицы, взвешенные в нем.
Выбор пористой перегородки обусловливается рядом факторов, из которых основными являются: химические свойства фильтруемого газа, его температура, размеры взвешенных частиц, которые должны быть задержаны фильтром.
Мокрая очистка газов
Недостатки:
- образование сточных вод;
- требуются дополнительные затраты на подачу жидкости и очистку
стоков;
- происходит увлажнение газов.
Достоинства:
- растворение вредных примесей в газах;
- высокая эффективность по сравнению с сухой очисткой.
Барботажные пылеуловители
Для очистки газов с высокой концентрацией твердых частиц, при
высокой производительности используют барботажные (пенные) пылеуловители (рис. 6.8).
Барботажный пылеуловитель представляет собой цилиндрический или прямоугольный корпус, в котором находится перфорированная тарелка. Вода или другая промывная жидкость через штуцер подается на тарелку. В нижнюю часть аппарата через патрубок подается запыленный газ.
Проходя через отверстия тарелки, газ барботирует через жидкость, превращая ее в слой подвижной пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз.
ОЧИЩЕННЫЙ ГАЗ
В слое пены пыль поглощается
жидкостью, часть которой удаляется из
ЖИДКОСТЬ
ГАЗ
АЗ
ШЛАМ
ПЕНА
ПЕНА
ШЛАМ
аппарата через переточный порог, а
другая часть сливается через отверстия в
тарелке, промывая их и улавливая в
подтарелочном пространстве крупные
частицы пыли. Образующаяся суспензия
выводится из нижней части аппарата.
При большом содержании пыли в
газе и высоких требованиях к качеству
очистки используют аппараты с двумя,
Рис. 6.8.Барботажные
пылеуловители
тремя, иногда и с большим числом тарелок.
Скрубберы Вентури(рис.6.9)
ОЧИЩЕННЫЙ ГАЗ
4
1 2 3
ГАЗ 
ЖИДКОСТЬ
ШЛАМ
Рис. 6.9.Схема скруббера Вентури:
1 – конфузор; 2 – горловина;
3 – диффузор;
4 – циклонный сепаратор
В горловину трубы Вентури впрыскивается вода. На ней оседают частицы пыли. Скорость в горловине достигает 100 – 150 м/с.
В диффузоре происходит уменьшение скорости, и частицы, которые выходят из горловины с большой скоростью, соединяются с частицами, у которых скорость меньше, – происходит коагуляция частиц.
Затем поток поступает в центробежный отделитель (сепаратор) по тангенциальному вводу. Жидкость с твердыми частицами выводится из днища, а очищенный газ – сверху.
| Недостатком метода является высокое гидравлическое сопротивление | |||||
| системы. | |||||
| 6.5.6. Электрическая очистка газов | |||||
| Электрическая очистка производится в электрофильтрах: трубчатых или | |||||
| пластинчатых. | |||||
| Электроды электрофильтров | _ | ||||
| имеют разную поверхность: | |||||
| _ | |||||
| – отрицательные в виде проволоки | + | _ | |||
| + | _ | ||||
| (коронирующие электроды); | |||||
| – положительные в виде трубы или | |||||
| пластины. | |||||
В электрофильтрах создается постоянное электрическое поле высокого напряжения. У коронирующего электрода происходит местный пробой и ионизация газа. Образующиеся при этом ионы перемещаются с большой скоростью, заряжают твердые частицы, которые направляются к осадительному электроду, где разряжаются и по поверхности электрода сползают в сборник (бункер).
Преимуществом метода является высокая эффективность очистки. Недостатками метода являются:
- энергоемкость;
- большие габариты;
- дорогостоящее электрооборудование.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 233; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!