Завдання 5.1

Приклад. Підібрати стандартизований циклон для очищення повітря від пилу за такими вихідними даними:

Кількість очищуваного газу за нормальних умов V_о = 18 тис. м³/год;

Температура газу t_г = 150 ^оС;

Початкова запиленість газу х_н = 20 г/м³;

Потрібний ступень очищення  = 75 %.

Розв’язання. За даними табл. 5.1 обираємо найросповсюдженіший тип циклона – ЦН-15, який дозволяє очищувати газ з підвищеними температурами із заданим ступенем очищення та має відносно невеликий коефіцієнт гідравлічного опору =160. Відношення К гідравлічного опору циклона до щільності газу приймаємо рівними 725. Швидкість газу в циклоні

.

Кількість газу, що надходить у циклон за фактичних умов очищення:

,

де 3600 – кількість секунд у годині; 273 – температура, що відповідає нормальним умовам, К.

З

49

а умови використання для очищення газу одного циклона його діаметр повинен становити

.

Цей діаметр є надто великим, тому слід використовувати циклони, об’єднані до групи. Для визначення потрібної кількості циклонів у групи призначаємо діаметр циклона максимально можливим з рекомендованих (D_max= 800 мм = 0,8 м) та розраховуємо кількість циклонів:

.

Для подальшого розрахунку приймаємо найближче більше парне число: п = 6. Уточнюємо діаметр циклона:

.

Остаточно з рекомендованої низки значень обираємо найближчий діаметр 800 мм. Уточнюємо швидкість газу в циклоні:

.

Щільність повітря за робочих умов:

.

Гідравлічний опір групи циклонів при їх паралельному з’єднанні дорівнює опору поодинокого циклона:

.

50 Таблиця 5.2 – Варіанти завдань для самостійного розрахунку

Варіант	Кількість газу за нормальних умов V0, м^3/год	Температура газу, ^оС	Концентрація пилу х, г/м^3	Потрібний ступінь очищення , %
1	1000	400	45	70
2	17000	300	60	75
3	15000	250	50	80
4	3000	350	40	85
5	2000	250	80	70
6	9000	100	100	75
7	10000	150	30	80
8	16000	200	25	85
9	4000	300	60	70
10	13000	380	35	80
11	5000	250	80	80
12	15000	200	30	85
13	7000	120	70	70
14	6000	370	90	85
15	2500	400	100	80

51

Практична робота 6

Розрахунок пінного апарата для очищення технологічних газів

Від пилу

Мета: Набути практичних навичок технологічного розрахунку та вибору пінного апарата для очищення технологічних газів від пилу.

Теоретична частина

На хімічних підприємствах для очищення технологічних газів від пилу широко використовуються мокрі пиловловлювачі. У цих апаратах запилений газовий потік стикається з рідиною або зі зрошуваними нею поверхнями. За своєю конструкцією мокрі пиловловлювачі – це різноманітні апарати, їх нараховують кілька сотень.

Виділяють такі конструкції пиловловлювачів: типу циклонів з водяною піною; пінні зі зливальними і провальними гратами; скрубери Вентурі з малим гідравлічним опором; ротаційні; ударні інерційні.

Серед них важливе місце займають пінні апарати. За способом відведення рідини з грат ці апарати поділяються на два типи ‒ з переливними пристроями і з так званими провальними ґратами. Докладніше зупинимося на іншіх.

Пінні апарати з провальними ґратами ще називають противоточними. У повному перетині цих апаратів залежно від швидкості газу встановлюються різні гідродинамічні режими:

а) перший – при швидкості газу 0,2–0,6 м/с (режим змочених ґрат);

б) другий – барботинний, коли гідравлічний опір різко підвищується і на ґратах утворюється шар рідини, через який барботують пухирці газу;

в) третій – перехідний режим від барботинного до пінного, який характеризується швидкістю газу 0,7–1,3 м/с;

г

52

) четвертий – пінний, що спостерігається при швидкості газу 0,8‒2,2 м/с.

Характерною рисою пінного режиму є те, що він супроводжується утворенням турбулізованої піни, в якій відбуваються безупинне руйнування, злипання й утворення нових газових пухирців.

Нині створено пінні апарати з противоточними ґратами, що мають стабілізатор пінного шару. У цих конструкціях не виникає хвильовий режим, властивий звичайним апаратам.

Ґрати промислових апаратів можуть бути дірчастими з ромбічною розміткою, а також трубчастими.