64 Расчет пылеосадительной камеры.

Пылеосадительные камеры используются в качестве устройств предварительной обработки газов на первых ступенях систем газоочистки для осаждения частиц крупных размеров (более 100 мкм) и разгрузки аппаратов последующих ступеней. Конструирование осадительных камер основано на подсчете сил, действующих на частицу, и скорости вертикального движения вниз под действием результирующей силы.

Размеры камеры определяются размером наименьших частиц, которые должны быть осаждены, т.е. соотношением скоростей осаждения и движения газового потока.

Продолжительность времени прохождения рассчитывается по формуле:

τ=V/V_г=L∙B∙H/V_г

где V – объем камеры;

V_г – объемный расход газа.

За это время частица пройдет путь h=v_ср∙τ

v_ср – средняя скорость падения частицы.

Эффективность работы пылеосадительной камеры:

η=h/H= L∙B∙ v_ср/ V_г

При проектировании осадочных камер следует учитывать возможность вторичного уноса. Необходимо, чтобы скорость газового потока была не выше 3 м/c, а для сажи еще ниже.

65 Гравитационное и инерционное пылеосаждение.

В гравитационном оборудовании отделение взвешенных частиц от га­за осуществляется преимущественно под действием силы тяжести. Уст­ройства для гравитационной очистки просты по конструкции, но пригод­ны главным образом для грубой предварительной очистки газов. Наибо­лее простыми являются пылеосадительные камеры. Они применяются в ос­новном для предварительной очистки газов от крупной пыли (с размером час­тиц 100 мкм и более) и одновременно для охлаждения газа. Камера представля­ет собой пустотелый или с полками короб прямоугольного сечения с бункером внизу для сбора пыли. Площадь сечения камеры значительно больше пло­щади подводящих газоходов, вследствие чего газовый поток движется в камере замедленно - около 0,5 м/с и пыль оседает.

1 – пылеприемный бункер.

+: простота конструкции, надежность. Недостатки: уменьшается скорость газового потока, улавливают только крупнодисперсную пыль. Эффективность 40-50%. Используется для предварительной очистки на сильно запыленных предприятиях.

В промышленности более широко применяются инерционные пылеуло­вители. В этих аппаратах за счет резкого изменения направления газового потока частицы пыли по инерции ударяются об отражательную поверх­ность и выпадают на коническое днище пылеуловителя, откуда разгру­зочным устройством непрерывно или периодически выводятся из аппара­та. Они также задерживают только крупные фракции пыли, степень очистки 50 - 70%.

Пылевые частицы, стремясь сохранить направление движения после изменения направления движения потока газов, осаждаются в бункере. Газ в инерционном аппарате поступает со скоростью 5-15 м/с. Эти аппараты отличаются от обычных пылеосадительных камер большим сопротивлением и высокой степенью очистки газа

Инерционные пылеуловители: а – с перегородкой; б – с плавным поворотом газового потока; в - с расширяющимся конусом.

Отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока. Эффективность 80-90%, улавливается пыль с размером до 20 мкм. Недостаток: задействованы дополнительные источники энергии.

В аппарате соплового типа запыленный газовый поток закручивается лопаточным завихрителем и движется вверх, подвергаясь при этом воздействию трех струй вторичного газа, вытекающих из тангенциально расположенных сопел. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к периферии, а оттуда в возбуждаемый струями спиральный поток вторичного газа, направляющий их вниз, в кольцевое межтрубное пространство. Вторичный газ в ходе спирального обтекания потока очищаемого газа постепенно полностью проникает в него. Кольцевое пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой, обеспечивающей безвозвратный спуск пыли в бункер. Вихревой пылеуловитель лопаточного типа отличается тем, что вторичный газ отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками.

Вихревые пылеуловители: а – соплового типа: б – лопаточного типа; 1 – камера; 2 – выходной патрубок; 3 – сопла; 4 – лопаточный завихритель типа «розетка»; 5 – входной патрубок; 6 – подпорная шайба; 7 – пылевой бункер; 8 – кольцевой лопаточный завихритель

Жалюзийные аппараты. Жалюзийный пылеуловитель (1 – корпус; 2 – решетка).

Эти аппараты имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц из газового потока, тому же способствуют их удары о наклонные плоскости решетки, от которых они отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи. В результате газы делятся на два потока. Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Скорость газа перед ж алюзийной решеткой должна быть достаточно высокой, чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли.

Обычно жалюзийные пылеуловители применяют для улавливания пыли с размером частиц >20 мкм. Часть потока проходит без очистки, эффективность 80-90%, гидравлическое сопротивление 300-500 кПа.

Экранный инерционный пылеуловитель с низким гидравлическим сопротивлением. Основным элементом аппарата является V-образный профиль, где струи пылегазового потока, образованные в промежутках между этими профилями, сталкиваются с подложкой V-образного элемента. Поток либо отталкивается от подложки, либо движется по кругу вдоль кривой, составляющей элемент. При столкновении и круговом движении пыль отделяется от потока и попадает в бункер. Характерной особенностью этого аппарата является возможность его использования при высоких рабочих температурах и агрессивных средах. Эффективность 80%, очищаются фракции до 10мкм. Недостаток: проблемы с удалением пыли.