Контрольные вопросы:

1. Каковы источники загрязнения атмосферы?

2. Охарактеризуйте атмосферные загрязнения.

3. По каким признакам характеризуют источники загрязнения воздушного пространства?

4. Приведите классификацию методов и аппаратов для отчистки и обезвреживания газовых выбросов.

5. Дайте характеристику основных свойств пыли.

6. Объясните, что такое фракционная и общая эффективность отчистки газов от пыли?

7. По каким соотношениям осуществляется пересчет характеристик пылегазового потока на работе условий аппарата на основе данных полученных при нормальных условиях?

8. Как осуществляется эффективность газоочистительных и пылеулавливающих установок?

9. Как рассчитать общий коэффициент отчистки при последовательном соединение нескольких аппаратов?

10. Что такое среднее и средне-медианный размер частиц в полидисперсной пыли?

Глава 3 Сухие механические пылеуловители.

К сухим механическим пылеуловителям относятся аппараты, в которых использованы различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительная камера), инерционный (камеры, осаждение пыли в которых происходит за счет изменения направления газового потока, или установки на его пути препятствия), центробежные (одиночные, групповые и батарейные циклоны). Перечисленные аппараты отличаются простотой изготовления и эксплуатации и их достаточно широко используют в промышленности. Однако эффективность улавливания в них пыли не всегда остается достаточной, в связи, с чем они часто выполняют роль предварительной очистки газов.

3.1.Пылеосадительная камера

Продемонстрируем типы пылеосадительных камер (рис3):

Рис3. типы пылеосадительные камеры, а) пылеосадительна камера с перегородками, б) простейшая пылеосадительная камера, в) многослойная пылеосадительная камера

В общем, виде скорость осаждения шарообразных частиц под действием силы тяжести имея вид:

(41)

- скорость осаждения частиц, м/с

d – Диаметр частицы, м

- плотность частицы,

- плотность газа

g – Ускорение свободного падения,

- коэффициент сопротивления частицы.

При применении закона Стокса минимальный размер частиц , которые будут полностью осажены в многополочной камере, может быть определен по формуле:

(42)

- объемный расход газа

- динамический коэффициент вязкости

B и L – ширина и длина камеры.

Понятно, что для достижения приемлемой эффективности необходимо чтобы частица находилась в камере наиболее продолжительное время.

Необходимо отметить, что маленькие частицы практически мгновенно достигают конечной скорости и в этом случае скорость Vср может быть принята за скорость осаждения.

3.2.Расчет пылеосадительной камеры

В пылеосадительных камерах выпадение частиц пыли из га­зового потока происходит под действием сил тяжести. Условия осаждения пыли в пылеосадительной камере должны быть такими, чтобы частицы пыли успели осесть на дно камеры в бункер-пылесборник раньше, чем газ выйдет из, нее. Эффективность осаждения в значительной мере определяется временем пребывания частиц в камере.

На входе газа в пылеосадительную камеру содержащиеся в нем частицы будут находиться на разной высоте h от дна камеры. Для осаждения частицы должны успеть пройти этот путь. В наиболее неблагоприятных условиях находятся частицы под потолком камеры, которым для осаждения нужно пройти наибольший путь, равный вы­соте камеры Н (рис. 4.).

Рис. 4. Схема пылеосадительной камеры

При приближенном расчете пылеосадительной камеры при­нимают, что частицы пыли имеют сферическую форму и движутся вдоль камеры со скоростью , равной скорости газового потока , и одновременно опускаются вниз со /скоростью, равной скорости ви­тания . Для осаждения частица должна достичь дна раньше, чем газовый поток вынесет ее из камеры. Поэтому время ее осаждения не должно превышать времени ее пребывания в камере :

.

Скорость витания для частиц сферической формы определяется, исходя из закона Стокса:

,

где d – диаметр частиц пыли, м;

- плотность частиц пыли, кг/м ;

- динамический коэффициент вязкости, Пас.

Выражая скорость газа через расход (м/с), деленный на площадь поперечного сечения камеры , получим:

,

Откуда следует:

.

Находят предельное количество газа, кото­рое можно пропустить через пылеосадительную камеру при условии осаждения частиц диаметром d.

Решая обратную задачу, можно определить диаметр частиц d (м), которые будут осаждаться при пропускании через пылеосадительную камеру газа с расходом (м /с)

.

Размер частиц пыли, которые при входе в пылеосадительную камеру находятся на расстоянии h (м) от ее дна и осядут в камере, рассчитывается по формуле

.