МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экологии и бжд

Рег №5/881-08.12.09

«ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

Методические указания к проведению

лабораторной работы №7

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

ЦИКЛОННО - РОТАЦИОННОГО ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯ

Херсон 2010

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Общая химическая технология»

Составил ст. преподаватель Кузнецов С.И., количество страниц 16.

Рецензент:

Утверждено на заседании кафедры Экологии и БЖД протокол №1 от 03.09.08 р.

Зав. кафедры Михайлик В.Д.

Циклонно-ротационный пылеуловитель (ЦРП) получил своё название благодаря тому, что в нём воплощен принцип двухступенчатого разделения неоднородных пылегазовых систем в центробежном поле. Сначала в первой ступени, работающей по принципу циклона, а затем во второй, - работающей по принципу ротационного пылеуловителя.

Циклонно-ротационный пылеуловитель рис.1.1. состоит из цилиндра 4, соединенного с конусом 2. Внутри по оси цилиндра закреплена укороченная, не выходящая за пределы аппарата, центральная труба 9, к верхнему срезу которой примыкает ротор с лопастями 6, приводимый во вращение электродвигателем 5. К верхней части центральной трубы жестко прикреплена горизонтальная конусная перегород­ка 8, разделяющая аппарат на две ступени. Между конусной перегородкой и внутренней стенкой корпуса аппарата предусмотрен коаксиальный зазор для прохода пыли и стока жидкости с верхней ступени. К первой (нижней) ступени аппарата тангенциально присоединен штуцер 3 для ввода запылённого газа. Вывод очищенного газа осуществляется через штуцер 7, который тангенциально закреплён на боковой поверхности второй (верхней) ступени, в плоскости вращения ротора. В нижней части ап­парата имеется штуцер 1, входящий в сливной бак-отстойник 12, оборудованный насосом 11 и трубопроводом 10.

Рис. 1.1. Схема циклонно-ротационного пылеуловителя.

1-патрубок для удаления пыли; 2-конус; 3, 7-патрубки для входа и выхода газа; 4-цилиндр; 5-электродвигатель; 6-лопастное колесо; 8-конусная перегородка; 9-центральная труба; 10-труба для подачи воды; 11-насос; 12-отстойник.

Принцип работы циклонно-ротационного пылеуловитель заключается в следующем. Загрязнённый газ по штуцеру 3 поступает в первую ступень аппарата. Благодаря тангенциальному подводу, газ приобретает вращательное движение и перемещается в аппарате по винтовой траектории сверху вниз. Под действием центробежной силы наиболее крупные частицы пыли отбрасываются к периферии аппарата, ударяются о смоченную поверхность и таким образом выводятся из газового потока. С помощью жидкости, поступающей с верхней ступени, частицы пыли смываются со стенок аппарата и по штуцеру 1 поступают в сливной бак, одновременно выполняющий, роль гидрозатвора и шламоотстойника. После очистки в первой ступени газовый поток по центральной трубе 9 направляется во вторую (верхнюю) ступень. Здесь он попадает в плоскость вращающегося ротора 6. Сюда же из сливного бака 12 насосом 11 подаётся жидкость, которая смешивается с газовым потоком и в распылённом состоянии с большой скоростью выбрасывается из каналов ротора. В движущемся с большой скоростью потоке газов вследствие турбулентности происходит интенсивное движение частиц, столкновение их с каплями жидкости и коагуляция за счет улавливания их каплями и укрупнения капель. При вращении ротора со скоростью 2500 об/мин, жидкость дробится на капли размером около 10 мкм, а если скорость вращения превышает 3000 об/мин, то средний размер капель составляет 6 мкм. [50]. Смоченные частицы пыли, выходя из сопел ротора, ударяются о стенку аппарата, теряют скорость и выводятся из потока. Жидкость смывает пылевые частицы со стенок цилиндра второй ступени, а затем со стенок первой ступени и попадает в сливной бак. Очищенный газ выводится из аппарата через штуцер 7, а пыль осаждается в баке.

В табл.1.1. приведены данные о количестве и поверхности капель образующихся из 1 л. воды, распыляемой газовым потоком.

Таблица 1.1.

Характер образующихся капель при распылении воды ротором

Скорсть вращения ротора об/мин	Диаметр капель	Количество капель образующихся в 1 см^3 из 1 л распыленной воды	Суммарная поверхность капель в 1м^3 газов, м^2
1000	85	10^5	60
1500	65	10^4	130
2000	25	10^5	280
2500	10	10^6	500
3000	6	10^7	1000

На рис.1.2. приведено аксонометрическое изображение циклонно-ротационного пылеуловителя.

Рис. 1.2. Циклонно-ротационный пылеуловитель

Из рисунка видно, что циклонно-ротационный пылеуловитель отличается от обычного циклона тем, что внутри него установлена укороченная центральная труба с конусной перегородкой и вращающийся ротор.

Установка в пылеуловителе укороченной центральнойтрубы с конусной перегородкой позволяет разделить аппарат на две части и осуществлять двухступенчатую очистку газов. Причём, во второй ступени за счёт установки в ней вращающего ротора, центробежная сила (Рц) может быть увеличена, по сравнению с достигаемой в циклонах известных конструкций, в 3-5 раз. Это позволяет увеличить степень очистки газа и улавливать частицы пыли диаметром<10 мкм. Установленный в пылеуловителе ротор выполняет и ряд других функций:

• работая, как газодувка, он создаёт разрежение во входном и избыточное давление в нагнетательном патрубке. В связи с этим пылеуловитель может работать автономно (без вентилятора) и очищать газы не имеющие начальное избыточное давление;

• работая, как центробежная форсунка тонко распыляет жидкость, способствуя более эффективному (в мокром режиме) улавливанию частиц. Одновременно он обеспечивает исключительно равномерное, круговое орошение стенок первой и второй ступени аппарата, что необходимо для смыва налипающей пыли. Это особенно важно при улавливании слипающихся частиц. При очистке газов от сыпучих, не слипающихся частиц, аппарат может работать в сухом режиме без орошения;

• изменяя в определённых пределах скорость вращения ротора, можно менять производительность и напор пылеуловителя.

Затраты на внедрение составили 1 тыс. грн. Социальный эффект от внедрения пылеулавливателя – улучшение условий труда работающих, повышение культуры и эстетики на производстве, защита окружающей среды от вредных веществ.

рис 1.3 Циклонно-ротационный пылеуловитель разработан Херсонским национальным техническим университетом.