Сухие инерционные золоуловители
Достоинства сухих инерционных ЗУ: простота конструкции и возможность их изготовления на неспециализированных предприятиях.
Недостаток: низкий КПД очистки, громоздкость. Применение в основном для предварительной очистки газов.
В качестве инерционных (механических) золоуловителей наибольшее распространение получили циклоны, в которых осаждение твердых частиц происходит за счет центробежных сил при вращательном движении потока. Поступающий тангенциально через входной патрубок (рисунок 7а) газ движется в канале, образованном наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями циклона, где под действием центробежных сил происходит отделение пыли. Затем очищенный газ удаляется через внутренний цилиндр вверх, а осевшая на наружной стенке зола ссыпается под действием силы тяжести вниз в коническую воронку и далее в общий бункер.
Значение центробежной силы F, действующей на частицу диаметром d, м, движущуюся по радиусу циклона R, м, при скорости потока газов u, м/с, можно определить по выражению
где r - плотность частицы, кг/м3.
а – принципиальная схема циклона; б – элемент батарейного циклона БЦУ типа “Энергоуголь”; в – батарейный циклон; 1 – входной патрубок запыленного газа; 2 – циклонный элемент; 3 – трубные доски; 4 – выходной патрубок очищенного газа; 5 – бункер для золы
Рисунок 7 - Циклонные золоуловители
Движению частицы к поверхности осаждения препятствует сила лобового сопротивления F С, которая для частиц в диапазоне диаметров от 2 до 50 мкм определяется но закону Стокса:
|
|
|
где m - динамическая вязкость газа, Па×с.
Приравнивая выражения для F и FC, определяется скорость дрейфа частицы к поверхности осаждения:
где 
- время релаксации, с.
Временем релаксации называется время разгона частицы от нулевого до заданного значения скорости (в данном случае до скорости дрейфа J) при постоянном значении ускорения а (в рассматриваемом случае а=u2/R). Время определяется размером частиц и физическими свойствами частицы и среды.
Кинематический параметр для циклонных золоуловителей принимает вид
.
Параметр формы определяется исходя из рисунка 7а:
где h – высота потока в циклоне, м, 
;
D0 - диаметр внутреннего цилиндра циклона,
u -число оборотов потока до выхода из циклона.
Окончательное выражение для определения параметра золоулавливания в циклоне принимает вид
Вторая дробь в формуле определяется формой циклона - относительным диаметром выходного отверстия, глубиной погружения трубы и углом установки подводящего к циклону патрубка.
Входящая в формулу времени релаксации динамическая вязкость m для условии золоулавливания меняется мало, составляя при температуре газов 150 0С в среднем 22×10-6 Па×с.
|
|
|
В настоящее время циклоны устанавливаются на котлах паропроизводительностью до 500 т/ч. Причем для повышения эффективности применяются батарейные циклоны, составленные из циклопов малого диаметра, обычно около 250 мм. Гидравлическое сопротивление батарейных циклонов составляет около 500…700 Па.
В качестве элемента батарейных циклопов используется большое число модификаций:
- с аксиальным подводом газа и лопаточными завихрителями;
- с тангенциальным подводом газа;
- прямоточные;
- др.
Широко применяются для энергетических установок элементы с тангенциальным улиточным подводом газа типа «Энергоуголь» с внутренним диаметром 231 мм (рисунок 7б).
В маркировке циклонов содержатся основные данные по типоразмерам, например, 4´14´m означает 4-ех секционный аппарат с 14-ю элементами в глубину с m элементами по ширине (их может быть от 7 до 24).
Расчет батарейного циклона
Расчет батарейного циклона рекомендуется проводить в следующей последовательности.
1. Определяется расход газов, м3/с, при котором обеспечиваются оптимальные условия работы циклонного элемента, по формуле
|
|
|
,
где wОПТ – оптимальная скорость потока в элементе, м/с;
D – внутренний диаметр элемента, м.
2. Число циклонных элементов, необходимое для оптимальной работы батарейного циклона, определяется как
где Q – общий расход газа, м3/с.
3. По таблицам справочной литературы подбирают батарейный циклон с ближайшим к n ОПТ количеством циклонных элементов n. Число элементов выбранного батарейного циклона n желательно выбрать таким, чтобы оно не более чем на 10 % отличалось от n ОПТ.
Далее определяют действительную скорость потока в элементе, w, м/с:
4. Потери давления (аэродинамическое сопротивление) в батарейном циклоне, Па:
где x - коэффициент гидравлического сопротивления.
5. Необходимая площадь сечения батарейного циклона определяется по выражению:
где Z – число батарейных циклонов на котел;
V – количество очищаемого газа при нормальной нагрузке котла, м3/с.
6. Параметр улавливания определяется по приближенному выражению:
где di – средний диаметр фракции, мкм;
u Д – скорость газов м/с.
6. По параметру Пi определяется степень уноса каждой фракции (по выражению e i = exp (-П i )), а затем общая степень уноса золоуловителя:
где k – число фракций.
Положительный опыт длительной эксплуатации батарейных циклонов на многих электростанциях позволяет рекомендовать их для ряда случаев, в частности для очистки:
|
|
|
- дымовых газов от золы при сжигании малозольных топлив, главным образом – бурых углей;
- рециркуляционых газов котлов от золы с целью защиты дымососов системы рециркуляции от износа;
- сушильного агента от невзрывоопасной угольной пыли, например марок АШ, в системах подготовки топлива.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 379; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!