Очищення атмосферного повітря, Наведіть способи очищення повітря від пилу. Приведіть приклад рішення щодо обладнання по очищенню повітря з ескізом і розрахунком - Очищення атмосферного повітря у приміщенні

Наведіть способи очищення повітря від пилу. Приведіть приклад рішення щодо обладнання по очищенню повітря з ескізом і розрахунком

Для очищення повітря від твердих і рідких домішок застосовують циклони, пиловловлювачі (вихрові, жалюзійні, камерні та ін) і різні по конструкції фільтри. Важливим показником роботи всіх цих пристроїв є ефективність очищення повітря.

Очищення може бути грубою (розмір пилу більше 50 мкм), середньої (10-50 мкм), тонкої (менш 10 мкм). Для очищення повітря від неволокнистого пилу розміром 10 мкм використовують циклони. Принцип їх роботи - відцентрова сепарація.

Вихрові пиловловлювачі відрізняються від циклонів наявністю допоміжного потоку. Забруднене повітря надходить через трубопровід і закручується лопатковий завихрювач. Під впливом відцентрових сил частинки відкидаються до поверхні корпусу і за рахунок сили тяжіння осідають в бункері. Очищене повітря виходить через трубопровід назовні.

Жалюзійний пиловловлювач являє собою набір лопатей, встановлених послідовно у корпусі так, що між ними утворюється щілина. Повітря надходить через трубопровід, де пилевиділення відбувається під дією випереджальних лопатей. Зважені частинки пилу під дією інерції і ефекту відбиття від лопатей рухаються в трубопровід. Очищений повітря проходить між лопатями і надходить у вихідний трубопровід. Дані пиловловлювачі використовують для грубої і середньої очищення, після якої забруднене повітря направляється в циклони.

Ротаційні пиловловлювачі очищають повітря від твердих і рідких домішок за рахунок відцентрових сил, що виникають при обертанні ротора. По конструкції являють собою відцентровий вентилятор. При його обертанні частинки пилу притискається до поверхні диска колеса і до набігаючим сторонам лопаток і потім збираються в пиловловлювачі.

Фільтри застосовуються для очищення повітря від пилу і туману. Для середньої та тонкої очистки повітря використовують фільтри, в яких запилене повітря пропускається через пористі фільтраційні матеріали. Осадження твердих і жирних часток на фільтрувальних елементах відбувається в результаті контакту частинок з поверхнею пір. Механізм осадження часток обумовлений дією сил інерції або гравітаційних сил, броунівської дифузією в газах і ефектом дотику. В якості фільтруючих матеріалів застосовуються тканини, повсть, папір, металева стружка, пориста кераміка і пористі метали. Для очищення повітря з запиленістю менше 10 мг/м3 використовують чарункові фільтри, що представляють собою каркас, заповнений фільтруючими елементами у вигляді металевих або пінопластових матеріалів, пружного скловолокна. Вибір матеріалу залежить від якості очищення. Загальним недоліком усіх фільтрів є обмежений термін служби із-за швидкого засмічення фільтруючих елементів. В даний час широке поширення одержали самоочищаються масляні фільтри, в яких фільтрація здійснюється двома безперервно рухомими полотнами з металевої сітки. При забрудненні масляних фільтрів їх промивають у содовому розчині.

Різні виробничі процеси можуть забруднювати атмосферне повітря виваженими твердими чи рідкими частинками, які діляться на пил, дим і туман.

Для уловлювання зважених частинок застосовується різна апаратура, у якої значне не останнє місце посідають циклоні апарати, що є найбільш вдалою апаратурою для сухого механічного пиловловлювання.

Приклад розрахунку циклона

Завдання. Підібрати циклон, що забезпечує ступінь ефективності очистки газу відпилу з= 89%. Вихідні дані наведені в таблиці 1.1. Прийнявши, що густина газу при робочих умовах с= 0,89 кг/м3; в'язкість газу при робочій температурі µ = 22,2-10- 6 Па-с.

Таблиця 1.1 - Вихідні данні для розрахунку

Кількість газу, що очищається, м3/с

Щільність часток пилу рч, кг/м3

Медіанний діаметр, dm, мкм

Стандартне відхилення величини

Lgd

Вхідна концентрація пилу, г/м3

1,8

1870

15

0,5

40

Рішення

1. Задаємося типом циклона -- ЦН-15. По табл. 1.2 обираємо оптимальну швидкість газу в апараті : -3,5 м/с.

Таблиця 1.2 - Параметри, що визначають ефективність циклонів

Параметр

Тип циклона

ЦН-24

ЦН-15У

ЦН-15

ЦН-11

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-34М

D, мкм

8,50

6,00

4,50

3,65

2,31

1,95

1,13

Lgуз

0,308

0,283

0,352

0,352

0,364

0,308

0,340

Щопт, м/с

4,5

3,5

3,5

3,5

2,0

1,7

2,0

2. Визначаємо діаметр циклона:

Отримане значення D округляємо до найближчого типового значення внутрішнього діаметра циклона. Обираємо один циклон з D=800 мм=0,8 м.

3. По обраному діаметру циклона знаходимо дійсну швидкість газу в циклоні, м/с, по формулі:

    3,5-100% 3,58 - х% х=102,3%

Різниця: 102,3-100=2,3 % < 15 % - швидкість газу в циклоні не відхиляється більш, чим на 15 % від оптимальної швидкості.

4. Визначаємо коефіцієнт гідравлічного опору циклона:

= 1Ч0,91Ч163 + 0 = 148,33

Коефіцієнти К1= 1, К2=0,91, = 163, К3 = 0 обираємо по табл. 1,3-1,5.

Таблиця 1.3 - Поправочний коефіцієнт К{ залежний від діаметра циклона

D, мм

Тип циклона

ЦН-11

ЦН-15; ЦН-24; ЦН-15У

СКД-ЦН-33; СК-ЦН-34; СК-ЦН-34М

150

0,94

0,85

1,0

200

0,95

0,90

1,0

300

0,96

0,93

1,0

450

0,99

1,0

1,0

500

1,00

1,0

1,0

Таблиця 1.4 - Поправочний коефіцієнт К2 , що враховує запиленість газу (D=500 мм)

Тип циклона

Запиленість, Свх, г/м '

0

10

20

40

80

120

150

ЦН-11

1

0,96

0,94

0,92

0,90

0,87

0,5

ЦН-15

1

0,93

0,92

0,91

0,90

0,87

0,86

ЦН-15У

1

0,93

0,92

0,91

0,89

0,88

0,87

ЦН-24

1

0,95

0,93

0,92

0,90

0,87

0,86

СКД-ЦН-33

1

0,81

0,785

0,78

0,77

0,76

0,745

СК-ЦН-34

1

0,98

0,947

0,93

0,915

0,91

0,90

СК-ЦН-34М

1

0,99

0,97

0,95

-

-

-

Таблиця 1.5 - Поправочний коефіцієнт К3,, що враховує компоновку циклонів у групі

Характер компоновки

К3

Кругове компонування, нижнє організоване підведення газу

60

Прямокутна компоновка, організоване підведення газу, елементи циклона розташовані в одній площині

35

Відвід із загальної камери чистого газу. Те ж, але відвід газу із циклонних елементів завиткою

28

Прямокутне компонування, вільне підведення потоку газу в загальну камеру

60

5. Визначаємо гідравлічний опір циклона:

6. Визначаємо діаметр часток, що вловлюються на 50%:

=4.50

Діаметр часток, що уловлюються на 50% в стандартних умовах Розраховують параметри по формулі:

    7. Стандартне відхилення lg = 0.352 обираємо по табл.1,2. 8. Визначаємо функцію розподілу Ф(х) = 0,9966 по таблиці 1.6.

Таблиця 1.6 - Значення нормальної функції розподілу Ф (x)

X

Ф(х)

X

Ф(х)

X

Ф(х)

-2,70

0,0035

-0,90

0,1841

0,90

0,8159

-2,60

0,0047

-0,80

0,2119

1,00

0,8413

-2,50

0,0062

-0,70

0,2420

1,10

0,8643

-2,40

0,0082

-0,60

0.2743

1,20

0,8849

-2,30

0,0107

-0,50

0,3085

1,30

0,9032

-2,20

0,0139

-0,40

0,3446

1,40

0,9192

-2,10

0,0179

-0,30

0,3821

1,50

0,9332

-2,00

0,0228

-0,20

0,4207

1,60

0,9452

-1,90

0,0288

-0,10

0,4602

1,70

0,9554

-1,80

0,0359

0,00

0,5000

1,80

0,9641

-1,70

0,0446

0,10

0,5398

1,90

0,9713

-1,60

0,0548

0,20

0,5793

2,00

0,9772

-1,50

0,0668

0,30

0,6179

2,10

0,9821

-1.40

0,0808

0,40

0,6554

2,20

0,9861

-1,30

0,0968

0,50

0,6915

2,30

0,9893

-1,20

0,1151

0,60

0,7257

2,40

0,9918

-1,10

0,1357

0,70

0,7580

2,50

0,9938

-1,00

0,1587

0,80

0,7881

2,60

0,9953

Визначаємо ефективність очистки газу в циклоні:

Пил повітря забруднення

(x)] = 5099.83%

Циклон ЦН-15 з D=0,8 м забезпечує ефективність очистки газу від пилу 99,83 %, що більш заданої ефективності 89 %.

Розміри циклона ЦН-15 наведені в таблиці 1.7.

Таблиця 1.7 - Розміри циклона ЦН-15

Найменування

Значення

Внутрішній діаметр циліндричної частини, Д" мм

800

Внутрішній діаметр вихлопної труби, сі, м

0,59-800=472

Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, с/|, мм

0,3-800=24

Ширина вхідного патрубка в циклоні (внутрішній розмір), Ь, мм

0,2 -800=160

Ширина вхідного патрубка на вході (внутрішній розмір), Ьь мм

0,26 -800=208

Довжина вхідного патрубка, /, мм

0,6 -800=480

Діаметр середньої лінії циклона, Оср, мм

0,8 -800=640

Висота установки фланця, мм

0,1 -800=80

Кут нахилу кришки та вхідного патрубка циклона, а, град

15°

Висота вхідного патрубка, h1, мм

0.66 -800=528

Висота вихлопної труби, hтр, мм

1.74 -800=1392

Висота циліндричної частини циклону, Нц, мм

2.26 -800=1808

Висота конусу циклону, Нк, мм

2.0 -800=1600

Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв, мм

0.3 -800=240

Загальна висота циклону, Нк, мм

4.56 -800=3648

Схема конічного циклону представлена на рис.1.1.

схема конічного циклону

Рисунок 1.1 - Схема конічного циклону

Похожие статьи




Очищення атмосферного повітря, Наведіть способи очищення повітря від пилу. Приведіть приклад рішення щодо обладнання по очищенню повітря з ескізом і розрахунком - Очищення атмосферного повітря у приміщенні

Предыдущая | Следующая