![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •§ 1. Проблема охраны окружающей среды
- •§ 2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
- •§ 3. Общие вопросы защиты воздушного бассейна металлургических предприятий
- •Часть I газоочистные аппараты
- •Глава 1
- •§ 1. Основы классификации газоочистных аппаратов
- •§ 2. Оценка эффективности работы пылеуловителей
- •Глава 2
- •§ 1. Движение частиц пыли в неподвижной среде
- •§ 2. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах
- •Глава 3
- •§ 1. Сепарация частиц пыли из криволинейного потока газа
- •§ 2. Жалюзийные пылеуловители
- •§ 3. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)
- •Глава 4
- •§ 1. Улавливание пыли в циклонах
- •§ 2. Типы циклонов и основные правила их эксплуатации
- •§ 3. Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона
- •§ 4. Расчет эффективности циклонов
- •§ 5. Батарейные циклоны (мультициклоны)
- •§ 6. Вихревые пылеуловители
- •§ 7. Ротационные пылеуловители
- •Глава 5
- •§ 1. Общие сведения о процессе фильтрования
- •§ 2. Характеристики пористой перегородки
- •§ 3. Механизмы процесса фильтрования
- •§ 4. Аналитическое определение эффективности и гидравлического сопротивления пористого фильтра
- •Глава 6
- •§ 1. Волокнистые фильтры
- •§ 2. Тканевые фильтры
- •§ 3. Зернистые и металлокерамические фильтры
- •§ 4. Фильтры-туманоуловители
- •§ 5. Воздушные фильтры
- •Глава 7
- •§ 1. Мокрая очистка газов и область ее применения
- •§ 2. Захват частиц пыли жидкостью
- •§3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей
- •§4. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях
- •Глава 8
- •§1. Форсуночные скрубберы
- •§ 2. Скрубберы Вентури
- •Расчет скрубберов Вентури
- •3. Динамические газопромыватели
- •Глава 9
- •§ 1. Мокрые аппараты центробежного действия
- •§ 2. Мокрые аппараты ударно-инерционного действия
- •§ 3. Тарельчатые газоочистные аппараты
- •Глава 10
- •§ 1. Устройства для диспергирования жидкости
- •§ 2. Брызгоунос и сепарация капель из газового потока
- •§ 3. Водное хозяйство мокрых газоочисток
- •Глава 11
- •§ 1. Ионизация газов и коронный разряд
- •§ 2. Физические основы электрической очистки газа
- •§ 3. Вольт амперные характеристики коронного разряда
- •§ 4. Теоретическая эффективность электрической очистки газа
- •Глава 12
- •§ 1 Элементы конструкций электрофильтров
- •§ 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры
- •3. Мокрые трубчатые однозонные электрофильтры типа дм
- •§ 4. Двухзонные электрофильтры
- •Глава 13
- •§ 1. Способы повышения напряжения и выпрямления тока
- •§ 2. Методы регулирования напряжения на электродах
- •§ 3. Агрегаты питания электрофильтров
- •§ 4. Преобразовательные подстанции
- •Глава 14
- •§ 1. Влияние различных факторов на работу электрофильтра
- •§ 2. Электрические режимы питания электрофильтров
- •§ 3. Эксплуатация электрофильтров
- •§ 4. Выбор и расчет эффективности электрофильтров
- •Глава 15
- •§ 1. Основы процесса физической абсорбции
- •§ 2. Материальный баланс и основные уравнения процесса абсорбции
- •§ 3. Коэффициент абсорбции — массопередачи
- •§ 4. Абсорбционные аппараты и установки
- •§ 5. Основы расчета абсорберов
- •Глава 16
- •§ 1. Физика процесса. Изотермы адсорбции
- •§ 2. Виды и характеристики адсорбентов
- •§ 3. Устройство и основы расчета адсорбентов с неподвижным слоем поглотителя
- •§ 4. Адсорберы с кипящим слоем поглотителя
- •§ 5. Ионообменная очистка газов
- •Глава 17
- •§ 1. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха
- •§ 2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках
- •§ 3. Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой
- •Глава 18
- •§ 1. Конструкции и элементы газоходов
- •§ 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта
- •§ 3. Выбор дымососов и вентиляторов
- •§ 4. Дымовые трубы
- •Глава 19
- •§ 1. Устройства для выгрузки сухой пыли
- •§ 2. Устройства для удаления шлама
- •§ 3. Механическая транспортировка пыли
- •§ 4. Пневмотранспорт для удаления пыли
- •Глава 20
- •§ 1. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов
- •§ 2. Оценка экономичности работы газоочисток
- •§ 3. Экономические показатели газоочисток различных типов
- •§ 4. Пути снижения себестоимости очистки газа
- •§ 5. Ущерб от загрязнения воздуха
- •Глава 21
- •§ 1. Основы рационального выбора пылеуловителей
- •§ 2. Типизация газоочистных аппаратов
- •§ 3. Правила технической эксплуатации газоочистных установок
- •§ 4. Меры безопасности и охраны труда
- •Часть II газоочистные установки различных производств черной металлургии
- •Глава 22
- •§ 1. Характеристика выбросов агломерационного производства
- •§ 2. Отвод и обеспыливание газов агломерационных машин
- •§ 3. Улавливание и очистка вентиляционных и неорганизованных выбросов
- •§ 4. Очистка газов при производстве окатышей
- •Глава 23
- •§ 1. Очистка газов от сернистого ангидрида. Классификация методов
- •§ 2. Известняково-известковые методы очистки
- •§ 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида
- •§ 4. Адсорбционные и каталитические методы очистки от сернистого ангидрида
- •§ 5. Очистка газов агломерационных машин от оксида углерода
- •§ 6. Очистка агломерационных газов от оксидов азота
- •§ 7. Комплексная схема очистки газов агломерационных машин
- •Глава 24
- •§ 1. Свойства и выход коксового газа
- •§ 2. Очистка коксового газа
- •§ 3. Вредные выбросы коксохимического производства и их очистка
- •Глава 25
- •§ 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли
- •§ 2. Схемы очистки доменного газа
- •§ 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка
- •§ 4. Борьба с выбросами при грануляции шлака
- •§ 5. Выбросы миксерного отделения и их очистка
- •Глава 26
- •§ 1. Характеристика отходящих газов и пыли
- •§ 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей
- •§ 3. Очистка отходящих газов двухванных печей
- •§ 4. Оксиды азота и борьба с ними в мартеновском производстве
- •§ 5. Неорганизованные выбросы и борьба с ними
- •Глава 27
- •§ 1. Характеристика газопылевых выбросов
- •§ 2. Охлаждение конвертерных газов
- •§ 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров
- •§ 4. Установки с полным дожиганием оксида углерода
- •§ 5. Установки с частичным дожиганием оксида углерода
- •§ 6. Установки без дожигания оксида углерода
- •Глава 28
- •§ 1. Характеристика газопылевыделений
- •§ 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов
- •§ 3. Способы очистки газов
- •Глава 29
- •§1. Пылегазовые выбросы ферросплавных печей
- •§ 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей
- •§ 3. Очистка газов открытых ферросплавных печей
- •Характеристика выбросов печей ферросплавного производства.
- •Как осуществляют очистку газов закрытых печей?
- •Какие схемы применяют для очистки газов открытых печей?
- •Глава 30
- •§ 1. Локализация и удаление выбросов прокатных станов
- •§ 2. Обеспыливание выбросов машин огневой зачистки (моз)
- •§ 3. Борьба с вредными выбросами травильных отделений
- •Глава 31
- •§ 1. Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах
- •§ 2. Очистка вредных выбросов литейных цехов
- •§ 3. Очистка отходящих газов котельных агрегатов
- •Часть III газоочистные установки различных производств цветной металлургии
- •Глава 32
- •§ 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин
- •§ 2. Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца
- •§ 3. Очистка газов купеляционных печей и шлаковозгоночных установок
- •§ 4. Очистка газов при переработке вторичного свинцового сырья
- •§ 5. Обеспыливание отходящих газов обжиговых печей кипящего слоя (кс) цинкового производства
- •§ 6. Очистка газов вращающихся трубчатых печей (вельцпечей) цинкового производства
- •§ 7. Дополнительная очистка газов, идущих от печей кс на производство серной кислоты
- •Глава 33 пылеулавливание в медной промышленности
- •§ 1. Очистка газов на заводах, выплавляющих медь из первичного сырья
- •§ 2. Очистка газов на медеплавильных заводах при переработке вторичного сырья
- •§ 3. Обеспыливание газов на медно-серных заводах
- •Глава 34
- •§ 1. Пылеулавливание при производстве никеля
- •§ 2. Обеспыливание газов на оловянных заводах
- •§ 3. Пылеулавливание при производстве сурьмы
- •§ 4. Очистка газов при производстве ртути
- •§ 2. Очистка газов при производстве алюминия
- •§ 3. Обеспыливание газов при производстве силуминов (а1—Si сплавов)
- •§ 4. Очистка газов при производстве магния
- •Глава 36
- •1. Улавливание хлоридов редких металлов
- •§ 2. Очистка газов при производстве рассеянных металлов
- •§ 3. Очистка газов при производстве тугоплавких металлов
- •Глава 37
- •§ 1. Очистка технологических газов
- •§ 2. Очистка газов аспирационных систем
- •Глава 38
- •§ 1. Промышленные способы очистки слабоконцентрированных отходящих газов от сернистого ангидрида
- •§ 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений
- •Глава 39
- •§ 1. Особенности свойств пыли и газовых потоков
- •§ 2. Особенности выбора газоочистных аппаратов и эксплуатации газоочистных установок
- •§ 3. Особенности экономики газоочистных установок в цветной металлургии
- •Глава 40
- •§ 1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок
- •§ 2. Повышение уровня безотходности производства
- •§ 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна
- •§ 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы
§ 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна
Основной целью защиты атмосферы является обеспечение санитарных норм чистоты атмосферного воздуха. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите атмосферы осуществляется для наиболее быстрого снижения максимальных приземных концентраций от совокупности источников, выделяющих вредные вещества.
Согласно методике, разработанной Гипромезом [20], очередность осуществления мероприятий по защите атмосферы от отдельного источника следует определять в зависимости от получаемой эффективности, которую можно определять по формуле
Эi = (ki’ - ki")/Зп.i
где Эi — эффективность внедрения мероприятий для i-того источника, тыс. руб/год; ki’ — безразмерный показатель загрязнения воздуха i-тым источником до внедрения мероприятий по защите атмосферы; ki" — то же, после внедрения этих мероприятий; Зп.i — приведенные затраты на мероприятия для i-того источника, тыс. руб/год. В свою очередь.
Зп.i = Зэ.i + 0,12 Зк.i ,
где Зэ.i — эксплуатационные расходы по мероприятию для i-того источника, тыс. руб/год; Зк.i — капитальные затраты на мероприятие для того же источника, тыс. руб/год.
Безразмерные показатели загрязнения воздуха ki определяются исходя из установленного Гипромезом положения, что наиболее опасное влияние каждый источник оказывает в той из множества рассматриваемых точек, в которой произведение величины относительной (по отношению к ПДК) приземной концентрации от i-того источника и суммарной относительной концентрации вещества достигает максимального значения:
,
где
ki
—
показатель загрязнения воздуха от
i-того
источника;
— относительная приземная концентрация
от того же источника в точке с координатами
(х,
у);
—
то же, суммарная относительная
концентрация.
При определении очередности не учитываются мероприятия, которые могут быть осуществлены только на определенном этапе, например во время капитального ремонта соответствующего технологического агрегата. Однако при расчете следует иметь в виду, что на эти мероприятия в данном году потребуются затраты, называемые обязательными Зк.оi. Таким образом, на проведение мероприятий в данном году может быть израсходовано:
Δ Зк i = Зк I - Зк.оi.
Исходя из этой величины определяют, какие мероприятия могут быть осуществлены в данном году. В первую очередь должны выполняться наиболее эффективные мероприятия.
§ 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы
Исследование, проведенное Гипромезом [20], показало, что распределение различных видов топлива по потребителям при одинаковом суммарном расходе оказывает существенное влияние на величину приземных концентраций вредных веществ. Это объясняется различными условиями сжигания топлива в разных металлургических агрегатах, различной высотой дымовых труб, различным расположением относительно жилых массивов и т.п.
Исходя из требований минимальных приземных концентраций была разработана методика оптимального распределения топлива между металлургическими цехами и агрегатами. При разработке методики учитывались технологические ограничения, связанные с допустимостью использования тех или иных видов топлива в каждом из рассматриваемых объектов.
Для решения вопроса об оптимальном распределении топлива между топливопотребляющими источниками вредных выбросов по каждому из них определяются показатели загрязнения воздуха ki при использовании каждого из имеющихся в распоряжении видов топлива. Далее рассчитываются необходимые расходы каждого вида топлива Qi - по рассматриваемым топливопотребляющим источникам выбросов.
Вопрос об оптимальном распределении топлива между топливопотребляющими источниками решается аналогично известной транспортной задаче путем минимизации суммы произведений показателей загрязнения воздуха на расходы топлива. Наименьший суммарный показатель
Σ kiQi min ≈ k1Q1 + k2Q2+…+ knQn
будет соответствовать оптимальному распределению топлива между топливопотребляющими источниками вредных выбросов. Проведенные в Гипромезе по указанной методике расчеты по оптимизации топливного баланса для ряда металлургических предприятий показали, что при подобном перераспределении топлива приземные концентрации вредных выбросов могут быть уменьшены на 30—40 % и более без строительства дополнительных газоочистных сооружений.
Контрольные вопросы
Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочисток.
Как повысить уровень безотходности производства?
Оптимизация очередности внедрения природоохранных мероприятий.
Как рационализировать распределение топлива между потребителями?
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыщении и давлении смеси 0,101 МПа
Температура, оС |
Парциальное давление, кПа |
Влагосодержание, г/м3 |
Температура, оС |
Парциальное давление, кПа
|
Влагосодержание, г/м3 |
||
действительных влажных газов (плотность паров) |
сухих газов |
действительных влажных газов (плотность паров) |
сухих газов |
||||
0 |
0,61 |
4,84 |
4,8 |
55 |
15,7 |
104,3 |
148 |
5 |
0,865 |
6,8 |
7,0 |
60 |
19,9 |
130 |
196 |
10 |
1,22 |
9,4 |
9,8 |
65 |
24,9 |
161,1 |
265 |
15 |
1,70 |
12,8 |
13,7 |
70 |
31,0 |
197,9 |
361 |
20 |
2,33 |
17,3 |
18,9 |
75 |
38,4 |
241,6 |
499 |
25 |
3,16 |
23,0 |
26,0 |
80 |
47,3 |
293 |
716 |
30 |
4,23 |
30,4 |
35,1 |
85 |
57,6 |
353 |
1092 |
35 |
5,62 |
39,6 |
47,3 |
90 |
70,0 |
423 |
1877 |
40 |
7,35 |
51,1 |
63,1 |
95 |
85,0 |
504 |
4381 |
45 |
9,5 |
65,4 |
84,0 |
100 |
101 |
597 |
- |
50 |
12,3 |
83,0 |
111,4 |
|
|
|
|
Приложение 2 Основные физические свойства газов
Газ |
Плотность при 0 °С и давлении 0,101 МПа |
Относительная молекулярная масса |
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) |
Удельная теплоемкость при 20° С и давлении 0,101 МПа, кДжДкг-К) |
Вязкость при 0 °С и давлении 0,101 МПа |
||
ср |
сv |
·10-6, Па·с |
С * |
||||
Азот N2 |
1,2507 |
28,02 |
297 |
1,04 |
0,745 |
17 |
114 |
Аммиак NH3 |
1,771 |
17,03 |
488 |
2,24 |
1,67 |
9,18 |
626 |
Воздух |
1,293 |
(28,95) |
288 |
1,01 |
0,72 |
17,5 |
124 |
Водород Н2 |
0,08985 |
2,016 |
4130 |
1,42 |
1,01 |
8,42 |
73 |
Водяной пар Н2О |
0,804 |
18,02 |
430 |
2,01 |
— |
10,0 |
961 |
Диоксид азота NO2 |
46,01 |
18,40 |
180 |
0,802 |
0,614 |
— |
— |
Диоксид серы SO2 |
2,927 |
64,07 |
130 |
0,631 |
0,501 |
11,7 |
396 |
Диоксид углерода СО2 |
1,976 |
44,01 |
189 |
0,836 |
0,651 |
13,7 |
254 |
Кислород О2 |
1,42895 |
32 |
260 |
0,911 |
0,651 |
20,3 |
131 |
Метан СН4 |
0,717 |
16,04 |
519 |
2,22 |
1,67 |
10,3 |
162 |
Оксид углерода СО |
1,250 |
28,01 |
297 |
1,05 |
0,753 |
16,6 |
100 |
Сероводород H2S |
1,539 |
34,08 |
244 |
1,06 |
0,801 |
11,6 |
— |
Хлор С12 |
3,217 |
70,91 |
117 |
0,482 |
0,36 |
12,9 (16 оС) |
351 |
* С — константа, входящая в уравнение для определения вязкости газов при рабочей температуре. |
Приложение 3. Формулы для пересчета основных характеристик газов применительно к различным условиям
Плотность газов. Плотность сухих газов, состоящих из нескольких компонентов, при нормальных условиях (Тат =273 К, р= 101,3 кПа) равна, кг/м3: ρос = М/22,4;
М = 0,01 (а1М1 + а2М2 + … + апМп),
где М, М1, M2, ..., Мп — молекулярные массы смеси газов и отдельных компонентов, кг/кмоль; а1, а2, ..., ап — содержание компонентов в смеси, % (объемн.).
Плотность сухих газов при рабочих условиях (температуре Тг, °С, барометрическом давлении рбар, кПа, и избыточном давлении ±рг, кПа) определяют из выражения, кг/м3: ρс = ρос273 (p6sp ± рг)/101,3·(273 + Тг).
Плотность влажных газов при содержании в них водяных паров х, кг/м3, при нормальных условиях равна, кг/м3: ρо = (ρос + х) 0,804/(0,804 + х),
где ρoH2О = МH2О/22,4= 18/22,4 = 0,804 — плотность водяных паров при нормальных условиях, кг/м3.
Плотность влажных газов при рабочих условиях находят из выражения кг/м3:
.
Вязкость газов. Динамический коэффициент вязкости смеси газов, состоящей из нескольких компонентов, при нормальных условиях (То = 273 К, ро = 101,3 кПа) приближенно определяют из выражения, Па·с:
Мсм/см = 0,01 (a1M1/1 + a2M2/2 +.. + anMn/n), где Mсм, M1, M2, ..., Мп — молекулярные массы смеси газов и отдельных компонентов, кг/моль; а1 а2, ..., ап — содержание компонентов в смеси, % (объемн.); /см, 1, 2, ..., n — динамические коэффициенты вязкости смеси газов и отдельных компонентов, Па·с.
При рабочей температуре Тг, °С, динамический коэффициент вязкости находят из выражения, Па·с:
Значения о (при 0 °С) и констант С для различных газов приведены в Приложении 2.
Кинематический коэффициент вязкости газов равен, м2/с: v = /ρг, где ρг —плотность газа.
Влажность газов. В газоочистной технике влажность газов чаще всего характеризуют величиной относительной влажности φ=рН2О/рнас или влагосодержанием, выражаемым в граммах влаги на 1 м3 сухого воздуха (х) при нормальных условиях (То=273 К, ро== 101,3 кПа). Связь между этими величинами выражается следующими формулами:
х = 0 622 φ рнас/( рбар - φ рнас),.
где рбар — общее (барометрическое) давление смеси; рнас — парциальное давление водяных паров при насыщении для данной температуры.
Объем влажного газа, получаемого из 1 м3 сухого газа при нормальных условиях после частичного или полного насыщения его водяными парами, равен, м3:
где Тг — температура газа при рабочих условиях, °С.
Теплоемкость и энтальпия газов. Теплоемкость смеси газов, состоящей из нескольких компонентов, определяют из выражения
ссм = 0,01 (а1с1 + а2с2 + … + апсп)
где ссм, с1, с2,…, сп – удельные объемные теплоемкости смеси газов и отдельных компонентов; а1, а2, ..., ап — содержание компонентов в смеси, % (объемн.)
Энтальпию влажных газов iв.г определяют как сумму энтальпий сухих газов и водяных паров, отнесенных к 1 кг сухих газов:
iв.г =iс.г + хiп = сгТг + хiп,
где iс.г – энтальпия сухих газов, кДж/кг; iп – энтальпия водяных паров при расчетной температуре, кДж/кг; сг – теплоемкость сухих газов, кДж/(кг·оС); х – влагосодержание газов, кг/кг.
Энтальпию водяных паров с достаточной для практики точностью можно определять из выражения
iп = 2480 + 1,96Тг.
Объем газов. Объем влажных газов при рабочих условиях находят из выражения
,
где Vо – объем влажных газов при нормальных условиях, м3. Если известны объем сухих газов Vос, м3, при нормальных условиях и содержание в них водяных паров хвл, кг/м3, то объем влажных газов равен, м3:
Vо = Vос (1 + х/0,804).
Если влагосодержание х' дано в кг/кг, то объем влажных газов определяют из выражения, м3:
Vо = Vос (1 + ρох'/0,804).
Приложение 4. Технические характеристики вентиляторов и дымососов
Таблица 4.1. Технические характеристики вентиляторов серии ВЦ
Характеристика |
1ВЦ |
ВЦ-8М |
ВЦ-10М |
ВЦ-12М |
Производительность, тыс. м3/ч |
40-43 |
5,8-12,5 |
9-18 |
9-29 |
Полное давление, Па |
3920 |
2700-2300 |
4800-4300 |
6600-5200 |
Максимальный к. п. д. |
0,66 |
0,8 |
0,7 |
0,72 |
Установленная мощность электродвигателя, кВт |
75 |
10 |
30 |
55 |
Диаметр рабочего колеса, мм |
800 |
800 |
1000 |
1200 |
Габаритные размеры, включая электродвигатель, мм: длина |
2370 |
1520±30 |
1660±30 |
1993±30 |
ширина |
1330 |
1436±15 |
1680±15 |
1930±15 |
высота |
1340 |
1365±25 |
1575±25 |
1825±25 |
Масса (без электродвигателя), кг |
1080 |
375 |
885 |
1358 |
Таблица 4.2. Техническая характеристика вентиляторов серии ВДН
Характеристика
|
ВДН-15 |
ВДН-17 |
ВДН-18 |
ВДН-20 |
ВДН-22-11у |
ВДН-24-11у |
ВДН-26-11у |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
750 |
750 |
750 |
Производительность, тыс. м3/ч |
54 |
60 |
152 |
252 |
210 |
275 |
350 |
Полное давление, Па |
3200 |
4800 |
3940 |
4800 |
3400 |
4030 |
4700 |
Потребляемая мощность, кВт |
60 |
90 |
190 |
326 |
225 |
350 |
520 |
Масса (без электродвигателя), кг |
3500 |
2630 |
5500 |
6100 |
7600 |
8400 |
9400 |
Продолжение табл. 4.2
Характеристика
|
ВДН-28-11у |
ВДН-32-Б |
ВДН-31,5 |
ВДН-25×2 |
ВДН-25×2-1 |
ВДН-36×2 |
Частота вращения, об/мин |
750 |
750 |
750 |
1000 |
1000 |
920 |
Производительность, тыс. м3/ч |
430 |
475 |
275 |
520 |
560 |
1550 |
Полное давление, Па |
5150 |
6150 |
10570 |
8000 |
9000 |
1350 |
Потребляемая мощность, кВт |
700 |
920 |
990 |
1265 |
1680 |
6450 |
Масса (без электродвигателя), кг |
15800 |
16500 |
12800 |
26800 |
16900 |
54700 |
Примечание. Производительность и полное давление показаны при расчетной температуре 30 °С. |
Таблица 4.3. Техническая характеристика дымососов серии ДН, ДРЦ и ДЦ
Характеристика
|
ДН-15 |
ДН-15НЖ |
ДН-17 |
ДН-17НЖ |
ДН-19 |
ДН-19НЖ |
ДН-21 |
ДН-22 |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
1500 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
750 |
Производительность, тыс. м3/ч |
50 |
68 |
76 |
68 |
102 |
106 |
143 |
162 |
Полное давление, Па |
2260 |
3800 |
3000 |
2100 |
4460 |
2720 |
5850 |
3200 |
Потребляемая мощность, кВт |
40 |
85 |
73 |
50 |
172 |
98 |
284 |
175 |
Расчётная температура, °С |
200 |
400 |
200 |
400 |
100 |
400 |
100 |
100 |
Масса (без электродвигателя, кг |
2620 |
2490 |
2990 |
2850 |
7290 |
6800 |
6200 |
8030 |
Продолжение табл. 4.3
Характеристика
|
ДН-24 |
ДН-26 |
ДН-22×2-0,62 |
ДН-24×2-0,62 |
ДН-26×2-0,62 |
ДН-21×2 |
ДН-25×2 |
Частота вращения, об/мин |
750 |
750 |
750 |
750 |
750 |
740 |
970 |
Производительность, тыс. м3/ч |
210 |
267 |
289 |
375 |
447 |
420 |
2800 |
Полное давление, Па |
3810 |
4470 |
3300 |
3930 |
4610 |
3150 |
6600 |
Потребляемая мощность, кВт |
270 |
403 |
325 |
502 |
749 |
575 |
690 |
Расчётная температура, °С |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
170 |
350 |
Масса (без электродвигателя, кг |
8940 |
10100 |
18400 |
21500 |
29100 |
14200 |
16400 |
Таблица 4.4. Техническая характеристика вентиляторов серии ВМ
Характеристика |
ВМ-15 |
ВМ-17 |
ВМ-I8A |
ВМ-20А |
ВМ-160/850у |
ВМ-180/1100 |
ВВСМ-1у |
ВВСМ-2у |
ВВСМ-Зу |
Диаметр рабоче-его колеса, мм . . |
1500 |
1700 |
1800 |
2000 |
2220 |
1830 |
1200 |
1800 |
1800 |
Производитель-ность, тыс. м3/ч |
38 |
58 |
108 |
150 |
160 |
180 |
14 |
33 |
60 |
Полное давление, Па |
7300 |
9200 |
10650 |
12900 |
9000 |
12800 |
5300 |
5120 |
4750 |
Температура, °С |
70 |
70 |
70 |
70 |
60 |
120 |
80 |
80 |
80 |
Частота вращения, об/мин |
1480 |
1480 |
1480 |
1480 |
980 |
1480 |
1480 |
980 |
980 |
Мощность на валу, кВт |
955 |
180 |
395 |
660 |
540 |
800 |
33,5 |
73 |
125 |
Максимальный к. п. д., % |
82 |
82 |
81 |
81 |
72 |
76 |
62 |
62 |
62 |
Габаритные раз- меры , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длина |
2150 |
2420 |
2645 |
2690 |
1530 |
2950 |
1605 |
2000 |
2000 |
ширина |
2250 |
2915 |
3135 |
3374 |
3680 |
3730 |
1700 |
2480 |
2750 |
высота |
2660 |
3002 |
3172 |
3424 |
4640 |
2865 |
1870 |
2630 |
2680 |
Масса (без элек-тродвигателя), кг |
3000 |
4000 |
4300 |
4700 |
6900 |
6800 |
1900 |
4200 |
4800 |
Примечание. Номинальные параметры приведены при максимальном к. п. д. |
Приложение 5. Примеры расчета циклона и рукавного фильтра
Пример 1. Выбрать циклон типа ЦН-15, определить его гидравлическое сопротивление и эффективность при следующих исходных данных: расход газа при нормальных условиях Vo = 4100 м3/ч; плотность газа ρо = 1,29 кг/м3; температура газа T = 110 °С; вязкость газа = 24,8·10-6 Па·с; барометрическое давление pбар = 101,3 кПа; разрежение в циклоне pг = 30 Па; начальная концентрация пыли в газе z1 = 50 г/м3; характеристика дисперсного состава пыли: dm = 10 мкм; lgσч = 0,7; плотность частиц пыли ρч = 3000 кг/м3. Циклон должен работать в сети без раскручивателя.
Решение.
1. Плотность газа при рабочих условиях:
кг/м3.
2. Расход газа при рабочих условиях:
м3/с.
3. Диаметр циклона при оптимальной скорости
м.
Примем ближайший стандартный диаметр 800 мм и найдем действительную скорость газа в циклоне:
м/с
Ввиду того что действительная скорость отличается от оптимальной менее чем на 15 %, остановимся на выбранном диаметре циклона и найдем его остальные размеры в соответствии с нормалью (см. рис. 4.2).
4. Вычислим коэффициент сопротивления циклона:
ζ = К1К2ζ500 = 1·0,91·155= 141.
Величины К1, К2 и ζ500 берем из данных на сс. 31-32.
5. Найдем гидравлическое сопротивление циклона:
Па.
6. Определим размер частиц d50, улавливаемых выбранным циклоном при рабочих условиях с эффективностью 50 %:•
мкм,
где
DT,
ρч.т,
T,
wT
— величины, соответствующие условиям,
при которых получена величина
= 4,5 мкм; D,
ρч,
,
wг
—
величины, соответствующие действительным
условиям работы циклона.
7. Величина х равна:
.
8. Степень очистки газа в циклоне по табл. 4.2 будет равна: = Ф(х)= 0,665.
Пример 2. Рассчитать рукавный фильтр из ткани лавсан, предназначенный для очистки газов электросталеплавильной печи, приняв следующие исходные данные: расход газа при нормальных условиях Vог = 125000 м3/ч, температура газа перед фильтром Тг = 145 °С, барометрическое давление рбар == 101,3 кПа, разрежение перед фильтром рг = 300 Па, динамический коэффициент вязкости о = 17,9 Па·с (С=124), плотность газа ρг == 1,3 кг/м3. Концентрация пыли в газе перед фильтром zo = 13,3 г/м3; средний размер частиц dm = 3 мкм, плотность частиц пыли ρч = 5500 кг/м3. Гидравлическое сопротивление фильтра Δр = 1,4 кПа.
Решение
1. Примем допустимую температуру газа для ткани лавсан 130 °С. Определяем подсос воздуха с температурой 30 °С перед фильтром, необходимый для охлаждения газа с Т1 = 140 °С до Тг = 130 °С.
.
2. Полный расход газа, идущего на фильтрование, при нормальных условиях:
м3/ч.
3. Расход газа, идущего на фильтрование, при рабочих условиях:
м3/ч
4. Запыленность газа перед фильтром при рабочих условиях:
г/м3.
5. Допустимая газовая нагрузка на фильтр (скорость фильтрации) в данных условиях:
qф = qнС1С2С3С4С5 = 1,2·0,7·1,04·0,9·0,725·1 = 0,57 м3/(м2·мин) (wф = 0,0095 м/с).
6. Полное гидравлическое сопротивление фильтра Δр складывается из сопротивления корпуса Δрк и сопротивления фильтровальной перегородки
Δр = Δрк + Δрф.
7. Плотность газа при рабочих условиях:
кг/м3
8. Гидравлическое сопротивление корпуса фильтра:
Па,
где wвх = 8 м/с — принимаемая скорость газа при входе в фильтр; ζ = 2 — задаваемый коэффициент сопротивления.
9. Сопротивление фильтровальной перегородки складывается из сопротивления запыленной ткани Δp1 и сопротивления накапливающегося слоя пыли Δр2. Постоянные фильтрования принимаем по данным табл. 6.2:
А = 2300·106 м-1; В = 80·109 м/кг.
10. Динамический коэффициент вязкости газа при рабочих условиях:
Па·с.
11. Гидравлическое сопротивление собственно фильтровальной перегородки при Δр = 1,4 кПа может быть равно:
Δр ф = Δр — Δрк = 1400 - 56 = 1344 Па.
12. Продолжительность периода фильтрования между двумя регенерациями по формуле (6.10) равна:
с.
13. Количество регенераций в течение 1 ч:
nр = 3600/(tф + tр) = 3600/(560 + 40) = 6,
где tр = 40 с - задаваемая продолжительность процесса регенерации.
14. Расход воздуха на регенерацию, принимая, что скорость обратной продувки равна скорости фильтрования:
м3/ч.
15. Предварительно определяем необходимую фильтровальную площадь:
16. Выбираем для установки фильтр марки ФРО-7000 с поверхностью фильтрования Fф = 7182 м2, состоящий из Nc = 14 секций с поверхностью фильтрования по Fc = 513 м2.
17/ Площадь фильтрования Fp отключаемая на регенерацию в течение 1 ч:
Fp = NcFcnptp/3600 = 14·513·6·40/3600 = 479 м2.
18. Уточненное количество воздуха, расходуемое на обратную продувку в течение 1 ч:
Vp = wфnptpNcFc = 9,5·10-3·6·40·14·513 = 16375 м3.
19. Окончательная площадь фильтрования:
ма,
что близко к площади фильтрования для выбранной марки фильтра.
20. Продолжительность периода фильтрования должна быть выше суммарного времени регенерации остальных секций:
tф > (Nс — 1) tp; 560 > (14 — 1)·40 = 520 с.
21. Фактическая удельная газовая нагрузка:
м3/(м2·мин),
т. е. очень близка к расчетной.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Алиев Г. М. А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: Справочник. — М.: Металлургия, 1986. — 543 с.
2. Андоньев С. М., Филипьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии. — М.: Металлургия, 1979. — 192 с.
3. Бережинский А. Я., Циммерман Л. Ф. Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров. — М.: Металлургия, 1983. — 276 с.
4. Газоочистные аппараты сухого и мокрого типов: Каталог. — М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1984. — 92 с.
5. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. — М.: Металлургия, 1977. — 455 с.
6. Кричевцов Е. А., Щелоков Я. М. Теплоэнергетика сталеплавильного производства. — М.: Металлургия, 1986. — 104 с.
7. Кропп Л. Я., Харьковский М. С. Мокрое золоулавливание в условиях оборотного водоснабжения. — М.: Энергия, 1980. — 112 с.
8. Мазус М. Г., Мальгин А. Д., Моргулис М. Л. Фильтры для улавливания промышленных пылей. — М.: Машиностроение, 1985. — 239 с.
9. Очистка технологических и неорганизованных выбросов от пыли в черной металлургии. — М.: Металлургия, 1986. — 215 с.
10. Правила технической эксплуатации газоочистных и пылеулавливающих установок. М.: Минхиммаш, 1978. — 37 с.
11. Пылеулавливание в металлургии: Справочник/Под ред. А. А. Гурвица. М.: Металлургия, 1984.- 335 с.
12. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71. — М.: Стройиздат, 1971. — 97 с.
13. Смолдырев А. Е. Гидро- и пневмотранспорт в металлургии. — М.: Металлургия, 1985. — 280 с.
14. Сборник нормативно-технических документов по охране атмосферного воздуха поверхностных вод и почв от загрязнения. Т. 1. — М.: Московское отделение Гидрометиздата, 1985. — 132 с.
15. Справочник по пыле- и золоулавливанию. — 2-е изд., перераб. и доп./Под ред. А. А. Русанова. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 312 с.
16. Старк С. Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. — М.: Металлургия, 1977. — 328 с.
17. Теплоэнергетика металлургических заводов/Под ред. Ю. И. Розенгарта. — М.: Металлургия, 1985. — 302 с.
18. Толочко Я. И., Филиппов В. И., Филипьев О. В. Очистка технологических газов в черной металлургии. — М.: Металлургия, 1982. — 278 с.
19. Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю., Мягков Б. И., Решидов И. К. Очистка промышленных газов от пыли. — М.: Химия, 1981. — 396 с.
20. Шаприцкий В. Я. Защита атмосферы в металлургии. — М.: Металлургия, 1984, - 215 с.
21. Электрофильтры в цветной металлургии/Под ред. А. Л. Гурвица. — М.: Металлургия, 1982. — 136 с.
22. Юдашкин М. Я. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1984. — 320 с.
1 В числителе –данные по головной части охладителя, в знаменателе – по хвостовой части.
2 Доценко А.М. Пылегазовые выбросы миксерных отделений металлургических заводов и разработка эффективной системы их отвода и очистки: Диссертация канд. техн. наук. М.,1982. 185 с.