
- •Основні умовні позначення до 1 розділу
- •1 Основні властивості промислового пилу і газів
- •Природа атмосферних забруднювачів
- •1.2 Основні властивості пилу
- •Ефективність вловлювання пилу
- •1.4 Основні властивості газів
- •Фізичні основи пиловловлювання
- •1.6 Природоохоронні технології захисту навколишнього середовища
- •1.6.1 Способи очищення газів
- •1.7 Необхідна ступінь очищення газів
- •1.7.1 Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин
- •1.7.2 Гранично допустимі викиди шкідливих речовин
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 2 розділу
- •Знепилювання промислових газів у сухих інерційних апаратах
- •2.1 Пилоосаджувальні камери
- •Інерційні пиловловлювачі
- •Жалюзійний пиловіддільник
- •Циклони
- •2.4.1 Технологічні розрахунки циклонів
- •Групові та батарейні циклони
- •2.5.1 Технологічні розрахунки батарейних циклонів
- •2.6 Вихрові пиловловлювачі
- •2.7 Динамічні пиловловлювачі
- •2.8 Приклади вибору і розрахунку сухих інерційних пиловловлювачів
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 3 розділу
- •3 Очищення газів фільтруванням
- •3.1 Тканинні фільтри
- •3.2 Волокнисті фільтри
- •3.3 Зернисті фільтри
- •3.4 Технологічні розрахунки фільтрів
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 4 розділу
- •4 Електричне очищення газів
- •4.1 Типи і конструкції електрофільтрів
- •4.2 Розрахунок і вибір електрофільтрів
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 5 розділу
- •5 Мокре очищення газів
- •5.1 Фізичні основи мокрого пиловловлювання
- •5.2 Порожнинні газопромивники
- •5.3 Насадкові газопромивники
- •5.4 Пінні пиловловлювачі
- •5.5 Механічні газопромивники
- •5.6 Ударно-інерційні газопромивники
- •Газопромивники (скрубери) відцентрової дії
- •5.8 Швидкісні газопромивники (скрубери Вентурі)
- •5.9 Приклади вибору і розрахунку мокрих пиловловлювачів
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 6 розділу
- •6 Очищення викидів від газо- і пароподібних забруднень
- •6.1 Абсорбція
- •6.2 Хемосорбція
- •6.3 Адсорбція
- •6.4 Термічне знешкодження газів
- •6.5 Каталітичне очищення газів
- •6.5.1 Апарати з фільтрувальним шаром каталізатора
- •6.5.2 Апарати з завислим (киплячим) шаром каталізатора
- •3 1 Ог 4 зг 6 2 5 Каталізаторор ог
- •6.5.3 Апарати з пиловидним каталізатором
- •Розрахунок контактних апаратів з завислим шаром
- •6.6 Біохімічні реактори
- •6.7 Гідрофільтри
- •6.8 Технологічні розрахунки
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 7 розділу
- •7 Магнітне очищення газів
- •7.1 Електромагнітні фільтри з осердям-насадкою
- •7. 2 Багатополюсні фільтри з „відділеними” електромагнітами
- •7.3 Фільтри з постійними магнітами
- •7.4 Вибір і розрахунок насадок
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 8 розділу
- •8 Проблеми і шляхи підвищення екологічності автомобільного транспорту
- •8.1 Зниження забруднення атмосфери відпрацьованими газами шляхом економії палива
- •8.2 Удосконалення двигунів внутрішнього згоряння (двз)
- •8.3 Методи знешкодження відпрацьованих газів
- •8.4 Альтернативні двигуни
- •8.5 Пошук нових видів палива
- •8.6 Автоматизовані системи управління міським транспортом
- •8.7 Розрахунок викидів шкідливих речовин автомобільним транспортом
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •Основні умовні позначення до 9 розділу
- •9 Розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі
- •9.1 Розрахунок забруднення атмосфери викидами одиночного джерела
- •9.2 Приклади розрахунку розсіювання шкідливих речовин
- •Розв'язування
- •9.2.1 Розрахунок концентрації двоокису сірки
- •9.2.2 Розрахунок концентрації окислів азоту
- •9.2.3 Розрахунок концентрації золи
- •Розв'язування
- •Розв'язування
- •Контрольні запитання
- •10 Основні принципи та умови раціонального розташування промислових підприємств
- •Вимоги до розташування та організації виробничої території
- •10. 2 Вибір району будівництва підприємств
- •10.3 Компонування будівель і споруд на промисловому майданчику
- •Санітарно-захисні зони
- •10.5 Регулювання викидів при несприятливих метеорологічних умовах
- •10.5.1 Заходи для скорочення викидів при першому режимі роботи підприємства
- •10.5.2 Заходи для скорочення викидів при другому режимі роботи підприємства
- •10.5.3 Заходи для скорочення викидів при третьому режимі роботи підприємства
- •Оцінювання забруднення атмосферного повітря населених місць
- •10.6.1 Гігієнічні нормативи допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць
- •10.6.2 Правила оцінювання забруднення атмосферного повітря
- •10.7 Контроль стану навколишнього середовища
- •Контрольні запитання
- •11 Екологічний моніторинг атмосферного повітря
- •11.1 Поняття моніторингу довкілля
- •Загальні засади державного моніторингу навколишнього природного середовища України
- •Структура і рівні системи державного моніторингу навколишнього природного середовища
- •Організація роботи системи державного моніторингу навколишнього природного середовища
- •Порядок функціонування системи державного моніторингу навколишнього природного середовища
- •Організація спостережень та контролю за забрудненням атмосферного повітря
- •11.6.1 Види постів спостережень
- •Програми та терміни спостережень
- •11.6.3 Автоматизовані системи спостереження і контролю за атмосферним повітрям
- •11.7 Екологічне нормування якості атмосферного повітря
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Глосарій
- •Додаток а
- •Додаток б Гігієнічні нормативи допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць (за дсп 201-97)
- •Додаток в
- •Додаток г
- •Додаток д
- •Додаток е
- •Додаток ж
- •Додаток и
- •Додаток к
- •Про охорону атмосферного повітря
- •Розділ I загальні положення
- •Розділ II стандартизація і нормування в галузі охорони атмосферного повітря
- •Розділ III заходи щодо охорони атмосферного
- •Розділ V контроль у галузі охорони атмосферного повітря
- •Розділ VI державний облік та моніторинг у галузі охорони атмосферного повітря
- •Розділ VII відповідальність за порушення законодавства в галузі охорони атмосферного повітря
- •Розділ VIII міжнародні відносини в галузі охорони атмосферного повітря
- •Розділ IX прикінцеві положення
- •Навчальний посібник
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
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 м2/м2 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, м2/м2.
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
м2/м2)
(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 м2/м2 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)