9. Компоновка установки. Определение размеров газоходов.

Компоновку установки осуществляют на чертеже, располагая аппараты и устройства в соответствии с их назначением, размерами и ситуацией в цехе. Аппараты последовательно, учитывая существующие нормативы, соединяют газоходами согласно выбранной схеме. Расположение, форму, повороты, длину газоходов определяют построением на чертеже.

Для нахождения сечения газоходов и расчета их гидравлического сопротивления необходимо сначала определить расход и плотность газа при рабочих условиях на каждом участке. Для первых трех указанные параметры уже определены при расчете аппаратов. Определим параметры газа для четвертого участка.

На четвертом участке (после дымососа) принимаем избыточное давление равным Р_изб = 0 Па. Плотность газа - ρ₃, кг/м³ и его расход -V₃, м³/с рассчитаем по формулам:

(43)

Сечение (диаметр) газоходов находят из условия – скорость газа при рабочих условиях на данном участке находится в пределах _Р =15-20 м/с, следующим образом :

Оценивают величину диаметра газохода, м.:

_____________

D^’=  V_P  0,785 _P

здесь V_P – расход газа на рассматриваемом участке при рабочих условиях, м³/с.

Выбирают ближайшее стандартное значение D_Г близкое D^’ и определяют реальное значение скорости газа _Г на данном участке газохода:

_Г = V_Р / 0,785D_Г²

10. Расчет гидравлического сопротивления газового тракта.

Гидравлическое сопротивление всего газового тракта Р_Р (Па), определяют по формуле:

Р_Р = Р_Т + Р_ОБОР + Р_СОПР + Р_Д

здесь Р_Т - разрежение на выходе из технологического агрегата. На выходе из конвертера система сообщается с атмосферой, поэтому можно считать, что здесь разрежение равно 0.

Р_ОБОР - гидравлическое сопротивление установленного оборудования, в нашем случае, это сумма сопротивлений котла – охладителя, форсуночного скруббера, скруббера Вентури.

Р_СОПР – потери давления в газоходах на трение и местные сопротивления. Подсчитывают согласно схеме и формулам (см. ниже).

Р_Д - сопротивление дымовой трубы минус величина самотяги.

Перед расчетом гидравлического сопротивления необходимо изобразить, согласно чертежу, схему установки (например, рис.3). На схеме следует отметить все особенности установки: аппараты, их расположение и соединение газоходами, повороты газоходов и т.п. Установку следует разделить на участки, где параметры газа при рабочих условиях имеют одни и те же значения. При этом, следует отметить, что параметры газа для большинства участков определены. В рассматриваемой схеме (см. рис.3) определим следующие участки:

1. от котла – охладителя до форсуночного скруббера (орошаемого газохода). Параметры газа на входе в скруббер (V₁,T₁ ,₁ , разрежение - P_K );

2. от форсуночного скруббера до скруббера Вентури. Параметры газа на входе в скруббер Вентури (V₂ , T₂ , ₂ , разрежение Р_К + Р_СКР ).

3. от скруббера Вентури до дымососа. Парметры газа на выходе из скруббера Вентури (V₃ ,T₃ , ₃ , разрежение Р_К+Р_СКР+Р_СВ ).

4. от дымососа до дымовой трубы и в дымовой трубе. Здесь следует рассчитать расход и плотность газа при температуре Т₃ приняв разрежение равным 0.

Потери на местных сопротивлениях Р_М и на трение Р_ТР подсчитывают по формулам:

Р_М = _М_Г² _Г  2

и

здесь _М - коэффициент местного сопротивления, который

находят в справочниках.

• - коэффициент трения, для металлических газоходов равен 0,02-0,03, для кирпичных 0,05.

L – длина рассматриваемого участка газохода, м.

D_Г - диаметр газохода, м.

_Г - плотность газа на рассматриваемом участке, кг/м³. Величину самотяги нагретых газов учитывают по формуле:

Р_С = Н g (_В - _Г )

где Н – расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений (высота), м.

g – ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с².

_Г , _В – плотности, соответственно, газа и окружающего воздуха, кг/м³.

При нисходящих газоходах самотяга прибавляется к гидравлическому сопротивлению, а при восходящих вычитается из него. Плотность воздуха рассчитывают при атмосферном давлении и летней температуре.

Рис.3 Схема газоочистной установки.