Инженерные решения по результатам расчетов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

Перед выполнением данного подраздела студент должен изучить методы защиты атмосферного воздуха по учебному пособию [З, с. 98...101 и 106...110], провести соответствующий анализ и расчеты для последующей оценки эффективности и выбора наиболее адекватных методов защиты для ситуации (lпдк >lcзз) когда в зоне максимального (выше ПДК) загрязнения приземного слоя данным ИЗА находятся жилые массивы (lcзз - ширина санитарно—защитной зоны). Поэтому им должны быть оценены следующие 4 подхода к защите от загрязнений.

1. Изменение технологических процессов (содержание СО в выбросах резко уменьшается при поступлении в зону горения большего количества чистого воздуха; выбросы SO₂ можно снизить заменой или предварительной очисткой топлива; крупнотоннажные агрегаты уменьшают, сравнительно с малотоннажными, выбросы SO₂ в б...8 раз, а NO₂ почти в 1,5 раза).

2. Применение высоких (51...500 м) труб. Требуемую для данного ИЗА высоту дымовой трубы Нтр, м, легко рассчитать по преобразованной формуле (1.9), введя в нее ограничивающий фактор ПДК данного 3В. В этом случае

Полученная высота Нтр может быть уточнена с введением в расчеты новых значений m₁и n₁, рассчитанных с учетом новой Н (т.е. для нового Нтр находят f и Vм , а с их учетом по формулам (1.4 и 1.5а или 1.5б) рассчитывают окончательное значение Н⁰_тр) по формуле

3. Предварительная очистка выбросов средствами пылегазовой очистки (ПГО). Из соотношения требуемой концентрации и его реального содержания в приземном слое воздуха можно легко определить требуемую степень очистка, %, по формуле

а из уже известных V и М - производительность требуемых средств ПГО.

4. Для предупреждения загрязнений больших, чем ПДК, мг/м³предприятию устанавливаются предельно допустимые выбросы 3В, г/с, определяемые по формуле

где Сф - фоновая концентрация 3В в атмосфере региона, мг/м³(Сф = 0 при отсутствии ее в исходных данных).

В окончательном инженерном решении по заданию (помимо указанных выше характеристик - схемы с зоной загрязнения и радиусом зоны влияния) даются рекомендации по обеспечению требуемой чистоты атмосферного воздуха, т.е. принятые решения по вышеуказанным подходам к защите от загрязнений атмосферы.

2. ВЫБОР И РАСЧЕТ СРЕДСТВ ПО ПЫЛЕГАЗООЧИСТКЕ ВОЗДУХА

Методика выбора и расчета средств

Основные типы, конструкции и критерии применения средств по пылегазоочистке воздуха, изготовляемых серийно на отечественных заводах, изложены в учебнике [6]. При решений конкретной производственной задачи необходимо из предлагаемой заводами-изготовителями номенклатуры изделий подобрать наиболее подходящее по своим параметрам для данного случая» Это достигают расчетным путем по приведенным ниже методикам.

Методика расчетов циклона

Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со средним размером частиц более I0...20 мкм. Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами НИИОГАЗа: цилиндрическими серии ЦН и коническими серии СК. Избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно превышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации паров жидкости выбирается на 30...50°С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкция - не выше 400°С. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего. Цилиндрические циклоны серии ЦН предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов при начальной запыленности до 400 г/м³ и устанавливать перед фильтрами и электрофильтрами.

Конические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления. Входная концентрация сажи не должна превышать 50 г/м³.

Для расчетов циклонов необходимы исходные данные: объем очищаемого газа Q, м³/с; плотность газа при рабочих условиях r, кг/м³, вязкость газа при рабочей температуре m, Па*с;

диаметр и дисперсный состав пыли dп и lg s_п; входная концентрация пыли с_вх, г/м³; плотность частиц пыли, r_п , кг/м³; требуемая эффективность очистки газа h.

Расчет циклонов ведется методом последовательных приближений в следующем порядке:

1. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость газа Wопт в сечении циклона диаметром Д по следующим данным:

Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-11 СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М

Wопт, м/с 4,5 3,5 3,5 2,0 1,7 2,0

2. Определяют диаметр циклона Д, м, по формуле

Полученное значение Д округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона превышает его максимальное допустимое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклонов. В РФ для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров Д, мм: 200, 300, 400, 500. 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.

3. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне, м/с, по формуле:

W = 4Q/(p*n*Д²) (2.2)

где n - число циклонов. Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%.

4. Вычисляют коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле

x =К₁*К₂*x₅₀₀ (2.3)

где К₁ - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 2.1);

К₂ - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 2.2); x₅₀₀ - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного наклона диаметром 500 мм (табл. 2.3).

Таблица 2.1. Поправочный коэффициент на диаметр циклона

Тип циклона	Значение К₁ для Д, мм
Тип циклона	150	200	300	450	>=500
ЦН-11	0,94	0,95	0,96	0,99	1,00
ЦН-15, ЦН-24	0,85	0,90	0,93	1,00	1,00

5. Определяют гидравлическое сопротивление циклона. Па, по формуле

D p= x* r* W²/2 (2.4) где = r и W - соответственно плотность и скорость газа в расчетном сечении циклона;

x - коэффициент гидравлического сопротивления.

6. По табл. 2.4 находят значения параметров пыли d^T₅₀ и lg s_п для выбранного типа циклона.

7. Ввиду того, что значения d^T₅₀,, приведенные в табл. 2.4, определены по условиям работы типового циклона (Дт= 0,6 м; r=1930 кг/м³; m=22,2х10^-6 Па*с; W_Т= 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d₅₀, мкм, по формуле:

а по табл. 2.5 находят параметр Ф(х).

Таблица 2.5. Значения параметра Ф(х)

х	-2,7	-2,0	-1,8	-1.6	-1,4	-1.2	-1,0	-0,8
Ф (х)	0,0035	0,0228	0,0359	0,0548	0,0808	0,1151	0,1587	0,2119
х	-0,6	-0,4	-0.2	0	0,2	0.4	0,6	0,8
Ф (х)	0,2743	0,3446	0,4207	0,5000	0,5793	0,6554	0,7257	0,7881
х	1,0	1.2	1.4	1,6	1,8	2,0	2,7
Ф (х)	0,8413	0,8849	0,9192	0,9452	0.9641	0,9772	0,9965

9. Определяют эффективность очистки газа в циклоне по формуле

h = 0.5(1 + Ф(х)). (2.7)

где Ф(х) - табличная функция от параметра х, рассчитанного по формуле (2.6).

10. Если расчетное значение h окажется меньше необходимого по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то нужно выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться формулой

где индексы 1 и 2 соответствуют двум разным циклонам.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!