3. Расчет размеров аппаратов, используемых для очистки выбросов от свинцовой пыли

Дано:

Расчет циклона (ЦН - 15).

1. Расчет диаметра циклона, м.

,

где q - объем выбросов предприятия, м³/ч;

w_{опт. -} оптимальная скорость в рабочем сечении выбранного циклона, м/с (w_onm = 3,5 м/с);

п - число одиночных циклонов, шт (п = 2).

Полученное значение D_pacч округляем до ближайшего типового значения D_вн.

D_вн. = 1,2 м.

2. Определение действительной скорости движения газа в циклоне, м/с.

,

Так как значение действительной скорости отличается от оптимальной не более чем на 15%, то диаметр циклона выбран правильно.

3. Расчет коэффициента гидравлического сопротивления одиночного циклона, Па.

,

где k₁ - поправочный коэффициент, принимается интерполяцией в зависимости от диаметра циклона. (При D_eн > 500 мм k₁ = 1);

k₂ - поправочный коэффициент, принимается в зависимости от запыленности газа (k₂ = 0,93);

о₅₀₀ - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм. При удалении газа по воздуховоду о₅₀₀ принимается в зависимости от вида выбранного циклона (о₅₀₀ = 155).

.

4. Расчет гидравлического сопротивления циклона, Па.

,

где с - плотность газа при заданной температуре, кг/м³.

Используя правило аддитивности, подсчитываем плотность газовой смеси заданного состава в нормальных условиях с_о, кг/м³:

,

где r_i ^- объемная доля газа, входящего в состав смеси;

с_о - плотность газа, входящего в состав смеси, в нормальных условиях, кг/м³.

Вычисляем плотность газовой смеси в рабочих условиях:

,

где Т - температура газовой смеси,°С.

5. Определение динамической вязкости газовой смеси при заданной температуре.

По формуле Гернинга и Ципперера:

,

где м_Т - вязкость газа при заданной температуре, Па*с;

м₀ - вязкость газа при нормальных условиях, Па*с;

k - поправочный коэффициент.

,

где r_i ^- объемная доля газа, входящего в состав смеси;

Т_{cr i} - критическая температура газа, входящего в состав смеси, К.

,

где r_i ^- объемная доля газа, входящего в состав смеси;

k_i - поправочный коэффициент для газа, входящего в состав смеси.

6. Определение значения медианного размера частиц, мкм.

,

где D_m - диаметр типового циклона, м (D_m = 0,6);

р_чт - плотность частиц пыли в типовом циклоне, кг/м³ (р_чт = 1930);

м _m - вязкость газа в типовом циклоне, Па*с (м _m = 22,2*10^-6);

w_m - скорость газа в типовом циклоне, м/с (w_m = 3,5).

Значения d^Т₅₀ и Ig²у_з находят по таблицам:

d^Т₅₀ = 4,5 мкм

Ig²у_з = 0,1239

7. Определение значений d_m и lg у_ч.

Значение d_m определяется с помощью графика построенного в вероятностно-логарифмической системе координат исходя из гранулометрического состава пыли.

Значение lg у_ч определяется с помощью соотношения:

,

где d_x, d_y - абсциссы точек, ординаты которых имеют значения x,% и y,% и определяются по заданному распределению пыли по размерам (x > y).

8. Ожидаемая эффективность очистки газа в циклоне з,:

ф (х) - табличная функция от параметра x:

при х = - 0,32 ф (х) = 0,3745,

Расчет рукавного фильтра (ФРКИ-360).

1. Определение необходимой площади фильтрации.

,

где a - скорость фильтрации, м/мин (а = 0,9)

.

2. Определение требуемого числа фильтров.

,

где f - фильтровальная поверхность фильтра, м² (f = 360 м²).

.

Оценка эффективности многоступенчатой очистки.

Коэффициент очистки является основным показателем, характеризующим работу пылеулавливающих аппаратов, %:

,

где C_вх - концентрация пыли в газе на входе в рукавный фильтр, г/м³;

С_вых - концентрация пыли в газе на выходе из рукавного фильтра, г/м³.

,

где С - концентрация пыли в газе на входе в циклон, г/м³;

С_{вых ц -} концентрация пыли в газе на выходе из циклона, г/м³;

з_ц - эффективность циклона.

Тогда:

,

где з_сум - суммарный к. п. д. двух последовательно работающих пылеуловителей,

з_м и з_ф - соответственно к. п. д. отдельных пылеуловителей.