6.1. Розрахунок пінного апарата для очищення газу від пилу

Розрахунок пінного апарата здійснюється в такий спосіб. Спочатку визначають переріз (м²) корпуса апарата:

, (6.1)

де G – витрата газу, м³/с; V_Г– швидкість газу в перерізі апарата, які приймають рівною 3 м/с.

Далі знаходять діаметр (м) корпуса апарата: .

Визначивши габаритні розміри пінного апарата, розраховують витрату рідини G_р (м³/год) з умови оптимальної роботи апарата при щільності зрошення L_о (м³/м²·год), яку приймають в межах 5–40:

G_P=G₀·F. (6.2)

Після цього знаходять переріз дірчастих ґрат за емпіричною формулою

, (6.3)

д

53

еH_п — висота пінного шару, яку приймають рівною 150 мм; d_o – діаметр отворів ґрат, приймають рівним 7 мм; ρ_Р – щільність рідини, для води вона дорівнює 1000 кт/м³.

Оскільки розбивка ґрат може бути різною, то у випадку ромбічної розбивки крок між отворами ґрат становитиме

. (6.4)

Одним з важливих параметрів, що характеризують нормальну ро­боту пінного апарата, є його повний гідравлічний опір:

ΔP=ΔP_P+ΔP_П+ΔP_σ+ΔP_a , (6.5)

де ΔP_P – втрата тиску на сухих ґратах; при швидкості газу в перерізі апарата V=3,0 м/с та G_o=8 м³/год втрату тиску на сухих ґратах приймають рівною 220 Па; ΔP_П – гідравлічний опір шару піни,

; (6.6)

ΔP_σ – втрата тиску на подолання поверхневого натягу для дірчастих грат; для води при 25°С:

σ=6,3·10^-2 Н/м (6.7)

тоді

ΔР_σ=4σ/d_o (6.8)

ΔP_a – гідравлічний опір корпусу апарата з краплеуловлювачем:

, (6.9)

де ζ = 28.

Визначивши параметри, що характеризують роботу пінного апарата, розраховують ступінь очищення газу від пилу.

Спочатку знаходять фракційний ступінь очищення. Для погано зволоженого пилу фракційний ступінь очищення розраховують за формулою

, (6.10)

д

54

еδ_Т – розмір часток пилу по фракціях, мкм.

Потім шляхом підсумовування фракційних ступенів очищення ви­значають загальний ступінь очищення η_ЗАГ.

Тоді залишкова концентрація (г/м³) пилу в газі:

, (6.11)

де С_Г – концентрація пилу в газі до надходження його в апарат.

Одержавши значення для залишкової концентрації пилу в газі, порівнюють його з ГДК даного пилу в газових викидах. Якщо ГДК не перевищено, то вважають, що очищення газу від пилу проведено ефективно.

Завдання

Розрахувати пінний апарат для очищення технологічних газів, що містили фосфористий пил.

Вихідні дані: Температура запиленого газу 90 °С; температура зрощувальної води 25 °С; початкова концентрація пилу 2,5 г/м³. Дисперсний склад пилу:

δ, мкм (%): 0‒5(25); 5‒10(26); 10‒15(17); 15‒20(6); 20‒30(13); 30(14);

Н = 150 мм; ζ=28.

Розбивка ґрат ‒ ромбічна.