6. Определяем потери давления в циклоне:

7. Определяем диаметр частиц удаляемых на 50% при заданных условиях

где:

ρ_pR;Д_R;η_R – плотность, диаметр, динамическая вязкость частиц, удаляемых на 50% , полученные по справочным материалам.

ρ_pR = 1930, кг/м³

η_R = 22,2*10^-6, Па*с

Д_R = 600 мм.

8. Определяем параметр осаждения:

9. Определяем общий эффект очистки в циклоне

Ф(Х)= Ф(0,54)=70,54%

10. Определяем концентрацию загрязнения на выходе из циклона

По результатам расчета, эффект очистки в циклоне более 70 %, циклон может выступать как самостоятельное сооружение. Поскольку концентрация загрязняющего вещества на выходе из циклона не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, необходима II степень очистки.

Расчет и конструирование зернистых фильтров.

Алгоритм расчета

1. Задаемся типом загрузки, пропускной способностью, методом регенерации, эффектом очистки фильтра.

Зернистый фильтр типа ЗФ марки ЗФ-4М

Пропускная способность	2,5 м/с
Площадь фильтрации	2 м^2
Число секций	2
Число фильтрующих слоев	3
Продолжительность фильтрации/регенерации	40/2
Максимальная начальная запыленность	20 г/м
Наполнитель	гравий
Максимальная температура	673К
Гидравлическое сопротивление	600Па
Степень очистки	95%
Масса, т: с наполнителем без наполнителя	2,5 1,5
Способ регенерации	Обратная продувка

2. Определяем требуемую площадь фильтрации

3. Определяем общую площадь фильтрации

4. Число фильтров

Требуемое количество, устанавливаемых зернистых фильтров 2, с гидравлическим сопротивлением 600 Па, максимальной температурой 673 К, эффективность очистки 95-99,9 %.

Обоснование схемы удаление газообразных загрязнителей:

1. Выразим концентрацию загрязнителя в единицах массы:

[м³/с]

C% - содержание HF в об %

==0,1824 (м³/с)

2. Определяем массовый расход загрязнителя:

, [кг/с]

3. Определяем концентрацию загрязнителя:

M_HF – молекулярная масса HF

ПДК_рз (HF) = 0,5 (мг/м³)

Поскольку концентрация отличается от требований рабочей зоны, применяем адсорбционную очистку, предварительно охладив газ.

Охлаждение газа

1. Определяем ингредиентный состав газа при заданной температуре, физико-химические характеристики загрязнителя. Определяем объемные и массовые расходы всех компонентов газового выброса.

Начальная температура газового выброса t=210C⁰ Расход газового выброса W = 7,6(м³/с) Содержание HF С%= 2,4 об% Молярная масса HF µ_HF =20г/моль Плотность ρ_н.у. = 0,922кг/м³ Давление в системе р=100кПа

Давление гидрофторида: Р_HF = 100*0.005=0.5 кПа

Содержание газа носителя в объемных процентах: ГН = 100%-2,4%=97,6%

Плотность газа носителя: _ГН=0,746 (кг/ м³)

Молекулярная масса газа носителя: M_ГН = 29 (г/моль)

Расход газового выброса гидрофторида: W_HF= 7,6*0.005=0.038 (м³/с)

Плотность гидрофторида:

, [кг/м³]

=0,922*=0,5211 (кг/м³)

Массовый расход гидрофторида:

, [кг/с]

=0,038*0,5211= 0,0198 (кг/с)

Расход газового выброса газа носителя:

=7,6*0,976=7,4176 (м³/с)

Массовый расход газа носителя:

, [кг/с]

М_ГН=7,4176*0,746=5,5335 (кг/с)

Массовый расход смеси газа:

, [кг/с]

=5,5335+0,0198 =5,5533 (кг/с)

Плотность смеси газа:

, [кг/м³]

==0,7307 (кг/м³)

Концентрация:

С%_к==268,8*10^-6 %=0,0002688 %

Давление в системе: р=0,02688кПа

Р,кПа

t_a

t_B

Т⁰С

2. Задаемся температурными характеристиками процесса:

3. Определяем количество теплоты отводимое на 1 ступень:

=, [Дж]

- объемный расход газоносителя

==190,810(моль/с)

==0,99(моль/с)

4. Принимаем в качестве хладагента воду. Начальная температура на 5-10 ниже температуры окончания конденсации:

Конечную температуру примем на 5-12 больше начальной:

5. Определяем температурный напор на 1 ступени:

==210-17=193

=-=22-29==7

=

==6,746

6. Определяем необходимую поверхность теплообменника:

=,[м²]

К₁=20÷50 (Вт/м²*К)

==16.8986(м²)

Принимаем пластичный теплообменник: поверхность теплообменника 20 м², площадь пластины 0,3 м², число пластин 70, масса аппарата 485 кг.