Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Захист атмосфери Петрук В.Г-13.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
13.64 Mб
Скачать

5.4 Пінні пиловловлювачі

Основним конструктивним елементом пінного пиловловлювача (рис. 5.4, а; 5.4, б) є решітка (тарілка), яка разом з піною на ній служить полицею апарата. Решітки бувають дірчасті, щілинні, трубчасті та колосникові.

а) б)

Рисунок 5.4 – Барботажнопінний пиловловлювач з провальною (а)

і переливною (б) решітками: 1 – корпус; 2 – шар рідини і піни;

3 – решітка

Існують одно- і багатополичні апарати як з провальними, так і з переливними решітками. В таких апаратах газ на очищення надходить під решітку, проходить крізь отвори в ній і, барботуючи через шар рідини і піни, очищається від частинок пилу за рахунок осадження частинок на внутрішній поверхні газових бульбашок. Режим роботи апаратів залежить від швидкості подання газу під решітку. При швидкості до 1 м/с спостерігається барботажний режим роботи апарата. Подальше збільшення швидкості газу в корпусі апарата до 2...2,5 м/с супроводжується виникненням пінного шару над рідиною, що приводить до підвищення ефективності очищення газу. Вільний переріз решітки складає 0,1...0,4 м22 площі перерізу апарата.

Розроблено і освоєно промисловістю 12 типорозмірів пиловловлювача ПАСС марки ПВП (табл. 5.4) діаметром 600...2500 мм, продуктивністю для газу 3...90 тис. м3/год, а також 8 типорозмірів марки АК (з відцентровим стабілізатором-закручувачем).

Залежно від властивостей вловлюваного пилу вони мають швидкість газів м/с, гідравлічний опір 100...1900Па, питомі витрати ріди-ни 0,6...0,8 кг/м3.

Для очищення аспіраційного повітря і газів від пилу, який не схоп-люється у воді, застосовується гідравлічний пиловловлювач ГДП (рис. 5.5), основні технічні характеристики якого наведені в табл. 5.4. Газопромивник є апаратом безперервної дії з внутрішньою циркуляцією рідини і періодич-ним вивантаженням вловлених продуктів у вигляді шламу чи розчинів.

Таблиця 5.4 – Технічні характеристики газопромивників

Найменування

Марка апарата

ГДП-5М

ГДП-7М

ГДП-10М

Продуктивність для газу, м3/год

5000

7000

10000

Максимальна температура газу на вході, °С

250

250

250

Максимальний гідравлічний опір, Па

1800

1800

1800

Запиленість газів на вході, г/м3

до 30

до 30

до 30

Питоме зрошення, л/м3

0,015-0,05

0,015-0,05

0,015-0,05

Діаметр апарата, м

1,0

1,25

1,5

Висота апарата, м

2,9

3,2

3,65

Маса в робочому стані, кг

1000

1560

2200

Запилений газ спочатку надходить в простір під решіткою, захоплює частину рідини, а потім, пройшовши отвори решітки зі швидкістю 10...12 м/с, контактує з шаром турбулізованої піни. Для забезпечення рівномірного розподілення газу у вільному перерізі решітки її отвори виконані зі збільшенням діаметра з віддаленням отворів від вхідного пат-рубка.

Очищений від пилу газ проходить через краплевіддільник і через вихідний патрубок відводиться в атмосферу. Вловлений пил у вигляді шламу осаджується в бункерній частині й через вивантажувальний прист-рій періодично видаляється з апарата.

При виборі та розрахунку пінного апарата враховуються витрати активного газу, властивості вловлюваного пилу і умови, необхідні для створення стійкої роботи пінного шару в пиловловлювачі.

Площа перерізу апарата , м2 , знаходиться за формулою:

. (5.10)

Діаметр корпусу апарата розраховуємо за формулою:

. (5.11)

Лінійну швидкість газу приймаємо, виходячи з умов оптимального режиму роботи пиловловлювача (в даному випадку м/с). При більшій швидкості контакту систему оснащують системою подвій­ної стабілізації піни.

Витрати рідини на зрошення , м3/год, будуть складати

(5.12)

де – густина зрошення (для середньо розчинних газів  м3/(м2 ∙год) ; для погано розчинних газів м3/(м2∙год).

Знаходимо число решіток , шт., в апараті

(5.13)

де – рекомендована висота пінного шару на кожній решітці апарата (приймається 400…500 мм).

Відстань (крок) між отворами , м, решітки

- при ромбічному розбитті (симетричне розміщення отворів на ре-шітці)

, (5.14)

- при рядковому і квадратному

, (5.15)

де – діаметр отворів в решітці, приймається рівним 4…8 мм;

– вільний переріз решітки, м22.

визначаємо з емпіричної залежності

(5.15а)

де – еквівалентний діаметр отворів в решітці.

При виготовленні решіток з окремих пластин відстань між квад-ратними отворами

. (5.16)

Ширина пластин або відстані , м, між краями отворів

. (5.17)

Загальний гідравлічний опір ∆Р, Па, пінного апарата визнача­ється за формулою

(5.18)

де – гідравлічні опори відповідно сухої решітки, шару піни, корпусу апарата і опір силам поверхневого натягнення рідини.

Рисунок 5.5 – Газопромивник типу ГДП-М:

1 – корпус; 2 – відцентровий краплеуловлювач; 3 – патрубок для підли-вання води; 4 – патрубок вхідний для газу; 5 – тарілка; 6 – гідрозатвор;

7 – регулятор рівня води; 8 – шар турбульованої піни

Таблиця 5.5 – Технічні характеристики газопромивників типу ПВПР

Наймену-вання

Марка апарата

ПВПР-3

ПВПР-4

ПВПР-5

ПВПР-7

ПВПР-9

ПВПР-12

ПВПР-17

ПВПР-22

ПВПР-30

ПВПР-41

ПВПР-55

ПВПР-80

Продук-тивність за газом, м3/год

2500-3400

3400-4500

4500-6200

6200-7500

7500-10000

10000-15000

15000-18700

18700-24000

24000-32600

32600-45700

45700-64000

64000-90000

Основні розміри, мм:

Д

Д1

Д2

Н

Н*

600

500

300

3890

3190

700

600

350

4245

3645

800

700

400

4550

3950

900

700

500

5125

4525

1000

800

500

5685

5085

1200

1000

600

6835

5835

1400

1200

600

7380

6380

1600

1400

600

7855

6855

1800

1600

800

9330

8330

2200

1800

1000

10990

9790

2600

2200

1200

12100

10900

3000

2400

1200

13520

12320

Маса, кг

725

915

1120

1335

1570

2640

3200

3810

6440

8370

11340

13090

Н* – висота апарата з однією тарілкою (без середньої секції)

Гідравлічний опір сухої решітки , Па, знаходиться за формулою (при м22)

(5.19)

де – коефіцієнт місцевого опору решітки, приймається рівним 1,45 для дрібнодірчастої і великодірчастої решіток.

Для трубчастої решітки цей коефіцієнт залежить від ширини щілини і зовнішнього діаметра труб

(5.20)

Гідравлічний опір шару піни знаходиться за такими формулами: - для дрібнодірчастої решітки

; (5.21)

- для трубчастої решітки

; (5.22)

- для великодірчастої решітки

. (5.23)

Гідравлічний опір на подолання сил поверхневого натягання рідини , Па, визначається за формулами:

- для дірчастої решітки

; (5.24)

- для трубчастої решітки

, (5.25)

де – поверхневе натягнення (для води при температурі +25 °С

H/м ).

Гідравлічний опір на подолання сил поверхневого натягнення для великодірчастої решітки незначний і ним можна знехтувати. Гідравлічний опір корпусу апарата , Па, рівний

(5.26)

де – коефіцієнт місцевого опору апарата, віднесений до швидкості газу в повному перерізі, рівний 15 для апарата без краплеуловлювача і 28 для апарата з влаштованим жалюзійним краплеуловлювачем.

Таким чином, загальний гідравлічний опір протиструминних апаратів з великодірчастими решітками при м22 розраховується за формулою :

. (5.27)

Фракційна ефективність пиловловлювання , %, пилу

, (5.28)

де – поверхня контакту фаз, віднесена до 1 м2 решітки:

. (5.29)

Загальна ефективність пиловловлювання в апараті

. (5.30)