- •А.Г.Ветошкин процессы и аппараты пылеочистки: расчет и проектирование
- •6.3. Пенные пылеуловители.
- •1. Характеристики аэрозольных выбросов в атмосферу.
- •Дисперсный состав пыли
- •Фракции пыли с частицами меньше или больше заданного размера
- •2. Классификация методов и аппаратов для очистки аэрозолей
- •Группы и виды пылеулавливающего оборудования для улавливания пыли мокрым способом
- •Структурные характеристики различных систем пылеулавливания
- •3. Основные характеристики аппаратов для очистки аэрозолей
- •4. Механическое пылеулавливание
- •4.1. Пылеосадительные камеры
- •Значения нормальной функции распределения
- •Для нагретых газов может быть использована формула
- •Скорость потока в сечении камеры
- •4.2. Циклонные осадители
- •4.2.1. Конструкции циклонов
- •Соотношение размеров (в долях внутреннего диаметра) для циклонов
- •Циклоны конструкции сиоТа
- •Соотношение размеров (в долях диаметра d) для циклонов типа вцнииот
- •4.2.2. Расчет циклонов
- •Значения коэффициентов гидравлического сопротивления ряда циклонов приведены в табл. 4.8.
- •Коэффициенты гидравлического сопротивления циклонов.
- •Параметры, определяющие эффективность циклонов
- •Рабочие характеристики циклонных элементов
- •4.3. Вихревые пылеуловители
- •Эффективность вихревых пылеуловителей
- •5. Фильтрование аэрозолей
- •5.1. Волокнистые фильтры
- •5.2. Тканевые фильтры
- •5.2.1. Фильтровальные ткани
- •5.2.2. Рукавные фильтры
- •Патрубок.
- •Технические характеристики рукавных фильтров
- •5.3. Зернистые фильтры
- •5.4. Расчет и выбор газовых фильтров
- •Эффективность очистки пыли в рукавных фильтрах
- •6. Мокрое пылеулавливание
- •6.1. Полые газопромыватели
- •Поправка Кенингема
- •6.2. Орошаемые циклоны с водяной пленкой
- •Характеристика циклонов с водяной пленкой
- •6.3. Пенные пылеуловители
- •Нормализованный ряд аппаратов типа пасс
- •6.4. Ударно-инерционные пылеуловители
- •Характеристика мокрых пылеуловителей риси
- •6.5. Скоростные пылеуловители (скрубберы Вентури)
- •Технические характеристики мокрого пылеуловителя кмп
- •Технические характеристики скрубберов Вентури с кольцевым
- •7. Электрическая очистка газов
- •7.1. Принцип действия электрофильтров
- •7.2. Конструкции электрофильтров
- •Конструктивные характеристики сухих вертикальных электрофильтров
- •7.3. Подбор и расчет электрофильтров
- •В общем случае для любого электрофильтра
- •Пылеемкость электродов электрофильтров
- •8. Совершенствование процессов и аппаратов для пылегазоочистки
- •8.1. Специализация аппаратов.
- •8.2. Предварительная обработка аэрозолей.
- •8.3. Режимная интенсификация.
- •8.4. Конструктивно-технологическое совершенствование.
- •8.5. Многоступенчатая очистка.
Технические характеристики мокрого пылеуловителя кмп
Тип аппарата |
Расход газа, тыс. м3/ч |
Размеры, мм |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
КМП-2,5 |
6,5-14,5 |
250 |
450 |
1000 |
3350 |
2300 |
350 |
620 |
КМП-3,2 |
11-24 |
320 |
560 |
1200 |
4990 |
2800 |
410 |
750 |
КМП-7,0 |
17-33,5 |
400 |
700 |
1500 |
5630 |
3540 |
530 |
930 |
КМП-5,0 |
26-60 |
500 |
900 |
1900 |
7260 |
3960 |
670 |
1180 |
КМП-6,3 |
40-92 |
630 |
1120 |
2300 |
8650 |
4670 |
810 |
1430 |
КМП-7,1 |
50-120 |
710 |
1250 |
2700 |
9496 |
5220 |
950 |
1680 |
КМП-8,0 |
64-150 |
800 |
1400 |
3000 |
10086 |
5810 |
1250 |
1860 |
КМП-10 |
97-235 |
1000 |
1800 |
3000 |
10086 |
5810 |
1250 |
1860 |
Расчет степени очистки воздуха от пыли в КМП основан на экспериментально установленной зависимости диаметра частиц, уловленных на 50%, от удельной мощности контактирования , т.е. мощности, которая затрачивается только на контактирование газа с жидкостью при расходе газа V= 1 м3/с.
Удельная мощность контактирования зависит от расхода газа и орошающей жидкости, гидравлического сопротивления и типоразмера аппарата КМП. Номограмма для определения величины приведена на рис. 6.23.
Затем по величине определяют значение медианного диаметра частиц, улавливаемых на 50%, т.е. . При необходимости по уравнению
(6.26)
уточняют величину , т.е. находят . После этого на оси абсцисс откладывают отрезок ОА от начала координат до значения (рис. 6.24).
Построив в логарифмически вероятных координатах кривую распределения D (d), по формуле
(6.27)
находят значение параметра и наносят эту линию на номограмму (рис. 6.24). Затем откладывают на оси абсцисс номограммы средние величины диаметров частиц каждой фракции , из координат которых вычитаются отрезки ОА, а из полученных точек абсцисс восстанавливают ординаты до линии , которые показывают степень очистки каждой фракции. Общую эффективность очистки рассчитывают по уравнению
(6.28)
Гидравлическое сопротивление скрубберов Вентури, необходимое для пользования номограммой, рассчитывают следующим образом. Обычно оно суммируется из потерь напора в трубе Вентури и каплеуловителе, причем основная часть потерь приходится на трубу Вентури.
Гидравлическое сопротивление трубы Вентури при подаче в нее орошающей жидкости описывается уравнением:
, (6.29)
где - гидравлическое сопротивление трубы Вентури без орошения, Па; - гидравлическое сопротивление трубы Вентури, обусловленное вводом орошающей жидкости. Па.
Потерю напора сухой трубы определяют по зависимости:
, (6.30)
где - коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури; - скорость газа в горловине (обычно принимается по температуре и давлению на выходе из трубы Вентури), м/с; - плотность газов (при тех же условиях), кг/м3.
Коэффициент гидравлического сопротивления для труб Вентури с круглой и прямоугольной горловинами длиной 0,15. ( - эквивалентный диаметр горловины) принимают в пределах 0,12…0,15. При длине горловины в пределах 0,15. этот коэффициент рассчитывают по зависимости:
, (6.31)
где - число Маха; - скорость звука в газе, м/с.
Выражение (6.31) справедливо при скорости газа в горловине до 150 м/с, причем обе скорости берутся по температуре и давлению газов на выходе из трубы Вентури.
Гидравлическое сопротивление труб Вентури. обусловленное орошающей жидкостью, рассчитывают по формуле:
, (6.32)
где - коэффициент гидравлического сопротивления, обусловленный вводом жидкости; т - удельный расход орошающей жидкости, м3/м3.
Величину коэффициента следует определять по выражению:
, (6.33)
где - скорость капель жидкости на выходе из горловины трубы Вентури (обычно в 1,5…3 раза меньше , меньшие значения берут для высоких скоростей газа), м/с.
Значения коэффициента А и показателя степени (1+В) в формуле (6.33) приведены в табл. 6.10.
Таблица 6.10
Значения коэффициента А и показателя степени (1+В)
Способ подвода орошающей жидкости в трубу Вентури |
Скорость газа в горловине, м/с |
Длина горловины , м |
А |
1+В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Центральный и пленочный подвод |
>80 <80 |
(2,15-12,0) |
1,68 3,49 |
1-1,12 1-0,98 |
Центральный подвод перед конфузором или орошение площади над батареей труб |
40…150 |
0,150, |
0,215 |
-0,54 |
Периферийный подвод в конфузор |
>80 <80 |
0,150. |
13,4 1,4 |
0,024 -0,316 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Центральный подвод в конфузор трубы с кольцевым сечением горловины |
30…150 |
- |
0,08 |
-0.502 |
Центральный подвод в конфузор трубы оптимальной конструкции |
40-150 |
0,15 |
0.63 |
-0.3 |
Гидравлическое сопротивление каплеуловителя рассчитывают аналогично расчету ЦВП. Определив значения удельной мощности контактирования по номограмме (см. рис. 6.23), определяют степень или эффективность очистки частиц различного размера. Метод расчета степени очистки по номограмме 6.23 аналогичен расчету по номограмме на рис. 6.8 для определения степени очистки в циклонах ЦВП. Значение размера частицы, улавливаемой на 50% ( ), находится на нижней части номограммы в зависимости от найденного значения и плотности частиц. .
Степень очистки газов в скруббере Вентури можно рассчитать по полуэмпирической формуле:
, (6.34)
где Stk — критерий Стокса:
,
т — удельный расход орошающей жидкости, л/м3; с — коэффициент, учитывающий геометрические соотношения частей трубы Вентури; зависит от длины lэф:
lэф, м |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
с |
1,25 |
1,45 |
1,52 |
1,56 |
Эффективная длина горловины lэф равна сумме длин горловины lг и начального участка диффузора l΄́. При угле раскрытия диффузора α = 6° величина = 0,476.dг.экв (dг.экв — эквивалентный диаметр горловины).
Величину dк (в мкм), характеризующую средний диаметр капель жидкости, можно определить по эмпирической формуле:
. (6.35).
Гидравлическое сопротивление Δрап классического скруббера Вентури определяется как сумма (в Па):
Δрап = Δртрор + Δрку, (6.36)
где Δртрор — гидравлическое сопротивление орошаемой трубы Вентури, Па; Δрку — гидравлическое сопротивление каплеуловителя, Па.
Величина Δртрор равна:
Δртрор = (ζтрс + ζтрж).ρг.wг2/2, (6.37)
где ζтрс, ζтрж — коэффициенты гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури и вызванного вводом жидкости.
Разработано 10 типоразмеров скрубберов Вентури с кольцевыми регулируемыми сечениями (рис. 6.25), позволяющих очищать запыленные газы при расходе 2…500 тыс. м3/ч и гидравлическом сопротивлении от 4 до 12 кПа.
Технические характеристики скрубберов Вентури с кольцевым регулируемым сечением приведены в табл. 6.11.
В скрубберах четырех первых номеров регулирование расхода газа обеспечивается с помощью конических обтекателей с углом раскрытия 7°, а для остальных - эллиптическими обтекателями, позволяющими регулировать скорость газа в горловине от 85 до 145 м/с. Скрубберы последних трех типоразмеров имеют сдвоенные циклонные каплеуловители.
Расчет скрубберов Вентури с кольцевым регулируемым сечением аналогичен расчету КМП.
Таблица 6.11