Циклон применяется как сооружение предварительной очистки.
Министерство образования и науки РФ
Тюменский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра БЖДиООС
Расчетно-графическая работа
«Расчет и конструирование аппаратов пылегазо-очистки»
Тюмень 2011
Содержание
Часть №1: «Определение физико-химических характеристик газового выброса».
Теоретическая часть.
Реальные газовые выбросы представляют собой сложные многокомпонентные смеси, трудно поддающиеся расчетам. Поэтому для решения практических задач газовый выброс представляют в виде упрощенной модели учитывающей только основные загрязнители
(обладающие max “С” или высоким классом опасности).
Гомогенная составляющая чаще всего отделяется от дисперсной, и рассматриваются как две независимые системы, при этом гомогенная (газообразная) часть отождествляется с моделью идеального газа, а дисперсная с моделью, базирующейся на нормальном или логарифмическом распределении частиц по размерам.
Для рассмотрения свойств гомогенной и газовой составляющей выброса, важная роль играет ее состав.
Алгоритм расчета.
1. Определение медианного диаметра частиц:
;
где:
Dm- медианный диаметр частиц, (мкм);
Gi- масса частиц заданной i-ой фракции, (%).
2. Определение дисперсности:
;
где:
Dm- медианный диаметр частиц, (мкм);
Gi- масса частиц заданной i-ой фракции, (%);
|
|
Di- диаметр частиц заданной фракции, (мкм).
3. Определение плотности газового выброса:
r0= ,( кг/м3).
4. Определение вязкости газового выброса:
,Па .
Практическая часть.
Дисперсный состав газа (таблица 1.)
D,мкм | 0,5 | 0,6 | 1 | 1,6 | 2,5 |
G,% | 93 | 79 | 69 | 48 | 35 |
1.
(мкм).
2. ;
Состав газа-носителя, в об. %:
ингредиенты | СО2 | SO2 | N2 | пары H2O | O2 |
ri | 10,8 | 1,7 | 72,1 | 6,2 | 9,2 |
ρ | 1,25 | 2,927 | 1,251 | 0,9 | 1,429 |
16,6 | 12,7 | 17 | 10 | 19,3 | |
TCR,К | 132,9 | 430,7 | 126 | 647,15 | 154,3 |
Плотность в пылегазовых смесях определяется по принципу аддетивности.
A. Рассчитаем плотность газа-носителя:
r0=
кг/м3
B. Рассчитаем плотность газа-носителя при заданных условиях:
кг/м3
C. Рассчитаем вязкость газа-носителя:
Па
D. Рассчитаем вязкость газа-носителя при заданных условиях:
Характеристика загрязнителя:
Ингредиенты | Газ-носитель | СН3COOH |
Содержание в об. % | 96,9 | 3,1 |
15,37*10-6 | 9,85*10-6 | |
TCR, K | 166,78 | 594,8 |
, кг/м3 | 0,6 | 1,049 |
К
A. Рассчитаем плотность газа-носителя при заданных условиях:
кг/м3
B. Рассчитаем плотность газа-носителя с загрязнителем:
r0=
кг/м3
C. Рассчитаем вязкость газа-носителя с загрязнителем при заданных условиях:
|
|
D. Рассчитаем вязкость газа-носителя с загрязнителем:
Па
Часть №2: «Расчет и проектирование циклонов марки ЦН».
Теоретическая часть.
Циклоны - сооружения, предназначенные для удаления крупных и среднедисперсных загрязнителей. Наиболее лучшие эффекты очистки, циклоны, демонстрируют для удаления частиц с диаметром от 40 до 120 мкм и выше. В этом случае циклоны используются в качестве основного сооружения очистки. Для очистки с диаметром от 10 до 40 мкм эффект очистки будет составлять от 45% до 92%. В этом случае циклоны используют, как сооружения предварительной очистки. Области применения циклонов является газовые выбросы с исходной концентрацией загрязнителя и температуры не выше 6000С.
По конструкции циклоны бывают конические и цилиндрические.
Алгоритм расчета:
1) Определяем тип циклона. Задаемся его размерами:
Характеристика | ЦН | |||
11 | 15 | 15У | 24 | |
, м/с | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 |
, мкм | 3,65 | 4,5 | 6 | 8,5 |
0,352 | 0,352 | 0,283 | 0,308 |
2) Задаемся типоразмером циклона и определяем его диаметр:
где:
W-объемный расход газового выброса, м3/с;
Wopt- оптимальная скорость потока в циклоне, м/с;
N- число секций в циклоне, (N=1).
|
|
3) Принимаем ближайшее большее значение стандартного диаметра и пересчитываем скорость.
Dстанд.=200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.
Dстанд.=1400.
где:
W-объемный расход газового выброса, м3/с;
– стандартный диаметр, м;
N- число секций в циклоне, (N=1).
4) Полученное значение скорости не должно более, чем на 15% отличаться от оптимальной:
0,85Wopt – 1,15Wopt
2,975 – 4,025
Скорость рабочего потока укладывается в заданные пределы.
5) Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:
К1- поправочный коэффициент на диаметр циклона=1;
К2- поправочный коэффициент на исходную запыленность=0,95;
К3- поправочный коэффициент, учитывающий группировку циклона=0;
ζ500- коэффициент гидравлического сопротивления циклона на d=500 мм=250
4) Определяем потери давления в циклоне:
5) Определяем диаметр частиц удаляемых на 50% при заданных условиях
где:
ρp.ст;D50;ηст – плотность, диаметр, динамическая вязкость частиц, удаляемых на 50% , полученные по справочным материалам.
ρp.ст = 1930, кг/м3
ηст = 22,2*10-6, Па*с
D = 600 мм.
6) Определяем параметр осаждения:
Ф(-Х)=2,44%
Циклон применяется как сооружение предварительной очистки.
|
|
Часть №3: «Расчет и конструирование скрубберов Вентури»
Цель: определить эффективность применения скрубберов Вентури для очистки промышленных пылегазовых выбросов и определить эффективность очистки от дисперсных загрязнителей с учетом инерционного захвата и энергетических характеристик.
Теоретическая часть.
Скрубберы Вентури предназначены для мокрой инерционной очистки газовых выбросов от дисперсных загрязнений. Наибольшую эффективность скрубберы Вентури демонстрируют при удалении частиц с диаметром 1-10 мкм. Условиями применения скрубберов является: температура газовых выбросов, исходная запыленность.
Алгоритм расчета.
1. Определить гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури.
, Па
- сопротивление сухой трубы Вентури, определяется по справочнику:
=0,1-0,3.
Wг – скорость движения газа в горловине Wг = 60 80 м/с.
плотность газа с учетом загрязнения при заданной температуре , кг/м3
2. Определить гидравлическое сопротивление трубы с учетом введения орошающей жидкости.
, Па
Где, - коэффициент гидравлического сопротивление мокрой трубы обусловленный вводом жидкости.
Где, Мж- массовый расход жидкости.
Iir – плотность орошения; Iir =0,4-0,6
W- расход газового выброса
плотность жидкости;
Мг – массовый расход газового выброса
плотность газового выброса;
3. Определить гидравлическое сопротивления трубы Вентури.
4. Определить суммарную энергию сопротивления.
Wж- объемный расход жидкости.
Wг-объем газового выброса.
5. Определить эффект очистки в скруббере Вентури с учетом энергетических составляющих.
.
В- коэффициент смачиваемости; В=4,34 10-3
n- коэффициент слипаимости; n= 0,3
Практическая часть.
1. Определяем гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури.
, Па
2. Определяем гидравлическое сопротивление трубы с учетом введения орошающей жидкости.
, Па
3. Определяем гидравлическое сопротивления трубы Вентури.
4. Определяем суммарную энергию сопротивления.
5. Определяем эффект очистки в скруббере Вентури с учетом энергетических составляющих.
м
м
м
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 783; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!