- •1.1. Основное уравнение гидростатики
- •1.2. Абсолютное и избыточное давление, вакуум, приборы для их измерения
- •1.3. Закон Паскаля и его использование в технике
- •1.4. Сила давления жидкости на плоские стенки
- •1.5. Сила давления жидкости на криволинейные стенки. Закон Архимеда
- •1.6. Относительный покой жидкости
- •Контрольные вопросы
- •2. Гидравлика
- •2.1. Классификация жидких сред. Реологические среды
- •2.2. Поток жидкости. Геометрические элементы и гидравлические параметры потока
- •2.3. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной и вязкой жидкости
- •2.4. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Примеры практического использования уравнения Бернулли
- •2.5. Гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов
- •2.5.1. Ламинарное движение жидкости в трубах
- •2.5.2. Турбулентное течение жидкости в трубах
- •2.5.3. График Никурадзе
- •2.5.4. Способы уменьшения гидравлических сопротивлений
- •2.5.5. Местные гидравлические сопротивления. Интерференция местных сопротивлений
- •2.6. Гидравлический расчет трубопроводов, их классификация
- •2.6.1. Расчет простых трубопроводов
- •2.6.2. Расчет сложных трубопроводов
- •2.6.3. Сифонный трубопровод
- •2.7. Особенности расчета газопровода
- •2.8. Некруглые трубопроводы
- •2.9. Определение оптимального диаметра трубопровода
- •2.10. Течение в трубах неньютоновских жидкостей
- •Контрольные вопросы
- •3. Основы динамики двухфазных потоков
- •3.1 Система «жидкость (газ) – твердое тело»
- •3.1.1. Характеристика зернистого слоя
- •3.1.2. Движение жидкости через неподвижный зернистый слой
- •3.1.3. Псевдоожиженный слой
- •3.1.4. Расчет скорости витания (осаждения) и уноса
- •3.1.5. Гидро- и пневмотранспорт зернистых материалов
- •Пневмотранспорт заторможенным плотным слоем
- •3.2. Система «газ (пар) – жидкость»
- •3.2.1. Пленочное течение жидкости
- •3.2.2. Образование и движение капель и газовых пузырей. Барботаж
- •3.3. Система «жидкость – жидкость»
- •Контрольные вопросы
- •4. Разделение неоднородных систем
- •4.1. Классификация неоднородных систем и методов их разделения
- •4.2. Осаждение
- •4.2.1. Разделение неоднородных систем в поле сил тяжести
- •Конструкция аппаратов гравитационного осаждения
- •4.2.2. Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил
- •Конструкция аппаратов центробежного осаждения
- •4.2.3. Очистка газов в электрическом поле
- •Конструкции электроосадителей
- •4.3. Мокрая и инерционная очистка газовых неоднородных систем
- •4.4. Фильтрование
- •4.4.1. Основное уравнение фильтрования
- •4.4.2. Фильтрование в поле центробежных сил
- •4.4.3. Аппаратура для фильтрования
- •Очистка газов фильтрованием
- •Фильтрование жидких неоднородных систем
- •4.5. Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем
- •Аппараты для очистки газовых неоднородных систем
- •Аппараты для разделения жидких неоднородных систем
- •4.6. Методы повышения эффективности разделения неоднородных систем
- •Контрольные вопросы
- •5. Перемешивание
- •5.1. Перемешивание в жидкой среде
- •5.1.1. Механическое перемешивание
- •Расход мощности на перемешивание
- •5.1.2. Пневматическое перемешивание
- •5.1.3. Гидравлическое перемешивание
- •Контрольные вопросы
- •6. Перемещение жидкостей
- •6.1. Классификация насосов. Элементы насосной установки
- •6.2. Основные рабочие параметры насосов
- •6.3. Лопастные насосы
- •6.3.1. Центробежные насосы
- •Основное уравнение центробежных машин (уравнение Эйлера)
- •Характеристики центробежных насосов
- •Работа центробежного насоса на сеть
- •Параллельная и последовательная работа двух центробежных насосов
- •Высота всасывания центробежных насосов. Кавитация
- •6.3.2. Осевые насосы
- •6.3.3. Вихревые насосы
- •6.4. Поршневые насосы
- •6.4.1. Производительность (подача) поршневых насосов
- •6.4.2. Процессы всасывания и нагнетания поршневых насосов
- •6.4.3. Воздушные колпаки поршневых насосов
- •6.5. Роторные насосы
- •6.5.1. Шестеренные насосы
- •6.5.2. Винтовые насосы
- •6.5.3. Пластинчатые насосы
- •6.5.4. Роторно-поршневые насосы
- •6.6. Характеристики объемных насосов и их работа на сеть
- •6.7. Другие типы насосов
- •6.7.1. Газлифты
- •6.7.2. Монтежю
- •6.7.3. Струйные насосы
- •6.7.4. Гидравлический таран
- •Контрольные вопросы
- •7. Сжатие и перемещение газов
- •7.1. Классификация компрессорных машин
- •7.2. Термодинамические основы сжатия газов
- •7.2.1. Процессы сжатия газа в идеальной компрессорной машине
- •7.2.2. Изотермический и адиабатный кпд компрессорной машины
- •7.3. Поршневые компрессорные машины
- •7.3.1. Производительность и коэффициент подачи
- •7.3.2. Мощность и кпд поршневых компрессорных машин
- •7.3.3. Многоступенчатое сжатие газа в компрессорной машине
- •7.4. Турбокомпрессоры
- •Контрольные вопросы
- •Оглавление
4.5. Выбор аппаратов для разделения неоднородных систем
При выборе аппаратуры приходится учитывать несколько факторов:
– требуемое качество разделения НС;
– требуемая степень очистки НС;
– требуемые технико-экономические показатели;
– экологические требования;
– технологические требования.
Аппараты для очистки газовых неоднородных систем
При очистке газовых потоков от пыли необходимо учесть:
– свойства пыли (влажность, гигроскопичность, слипаемость, возгораемость и т.д.);
– дисперсный состав пыли;
– начальное содержание пыли в очищаемом газе;
– требуемая степень очистки газа;
– количество очищаемого газа и его физические и химические свойства;
– технико-экономические показатели работы пылеуловителей.
В табл. 1 и 2 приведены ориентировочные данные по выбору аппаратов пылеочистки, которые показывают, что сухие инерционные пылеуловители и циклоны пригодны лишь для отделения сравнительно крупных частиц и могут быть использованы для предварительной грубой очистки от сухой, неслипающейся и неволокнистой пыли. Однако эти аппараты не требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат, а также значительных производственных площадей.
Таблица 1 |
10000 |
9 |
|
|
Смоляной туман Удобрения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Капли от гидрофорсунок |
|
|
1000 |
8 |
|
|
|
|
|
Цементная пыль |
|
|
Морской песок |
|
Дым щелочей Мука |
|
|
|||
Характеристика газовых неоднородных систем и областей применения аппаратов |
100 |
7 |
Пыль |
Брызги |
Летучая зола |
Угольная пыль |
|
|
|
|
|
Капли из пневмофорсунок |
|||||
10 |
6 |
|
|
|
Дымы |
|
Туман серной кислоты |
|
Пигментные красители |
|
|
|
|
Пыль, вредная для легких |
|||
1 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0,1 |
4 |
|
|
|
|
|
Хлористый аммоний |
|
|
|
|
Пыль |
|
||||
0,01 |
3 |
Дым |
Туман |
Масляный туман |
Табачный дым |
Металлургические пыли и дымы |
Сажа |
Дым окиси цинка |
Порошковое молоко |
Атмосферная пыль |
|
Пылевидное топливо |
|||||
0,001 |
2 |
|
|
|
Молекулы газов |
|
|
||||||||||
Диаметр частиц, мкм |
1 |
Газ + Твердые частицы |
Газ + Жидкие частицы |
Типичные газовые неоднородные системы |
|||||||||||||
Таблица 1 (окончание) |
9 |
|
Гравий |
Дождь |
Осадительные камеры |
|
|
Инерционные аппараты |
|
Барботажные и пенные аппараты
|
|
8 |
|
Мелкий песок Крупный песок |
Изморось |
|
|||||||
7 |
|
||||||||||
6 |
|
Облака и туман |
|
Центробежные аппараты (скрубберы) |
|
|
|
|
Струйные пылеуловители |
||
5 |
Бактерии |
Ил |
|
|
Насыпные фильтры Ротационные аппараты Пористые фильтры |
||||||
4 |
|
Глина |
|
Ультразвуковые аппараты |
|
Мокрые статические аппараты Тканевые фильтры |
Электроосадители |
|
|||
3 |
Вирусы |
|
|
|
|
||||||
2 |
|
|
Дым |
|
|
|
|||||
1 |
|
Атмосферные аэрозоли |
Типы аппаратов |
||||||||
Таблица 2
Сравнительная характеристика аппаратов
Типы аппаратов |
Начальное содержание дисперсной фазы, мг/м3 |
Гидравлическое сопротивление, Па |
Степень очистки (КПД), |
Сухие аппараты |
|||
Тканевые фильтры |
Более 200 |
700–1000 |
98–99 |
Набивные (насыпные) фильтры |
1000 и менее |
5000 |
95–99 |
Пористые фильтры |
5 ∙ 103 и менее |
8 ∙ 105 |
90–95 |
Пылеосадительные камеры |
Не лимитируется |
200 |
30–40 |
Аэрофиклоны: а) единичные б) батарейные |
Более 1000 |
400–700 600–9000 |
70–90 85–95 |
Инерционные осадители |
200–104 |
400–1000 |
60–75 |
Ротационные пылеуловители |
|
Создают сами до 5000 |
90–95 |
Электроосадители |
|
200 |
95–99 |
Мокрые аппараты |
|||
Статические аппараты |
Более 200 |
500–1000 |
60–75 |
Динамические газопромыватели |
Не менее 20 ∙ 103 |
Создают сами до 5000 |
90–95 |
Барботажные аппараты |
3 ∙ 105 |
3000 |
85–90 |
Пенные аппараты |
3 ∙ 105 |
300–1000 |
95–99 |
Инерционные пелеуловители |
|
150–1000 |
75–90 |
Струйные пылеуловители |
|
1500–7500 |
95–99 |
Центробежные пылеуловители (скрубберы) |
3 ∙ 103 |
500–1500 |
90–95 |
Циклоны и батарейные циклоны целесообразно применять для очистки газов с высоким содержанием пыли, причем при больших расходах очищаемого газа рекомендуется применять батарейные циклоны.
Рукавные фильтры используются для тонкой очистки газов от сухой пыли (улавливание цемента, сажи, окислов цинка и т.д.). Они эффективны при очистке газов от волокнистой, но не от влажной и липкой пыли.
Очистка газов от тонкодисперсной пыли осуществляется мокрыми пылеуловителями. Однако они могут применяться лишь в тех случаях, когда допустимо или желательно охлаждение и увлажнение очищаемого газа, а отделяемая пыль не взаимодействует с орошаемой жидкостью.