2. Особливості розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі (на підставі методики онд - 86).

На малюнку приведена аксонометрична схема забруднення повітря створювана одним джерелом.

Безпосередньо над трубою забруднення повітря немає, а починаючи від точки, в якій димовий факел при несприятливих метеорологічних умовах дотуляється землі, приземна концентрація забруднюючих речовин швидко збільшується і на відстані, рівній 10-40 висотам труби, досягає максимальної величини. Для середніх умов ця величина рівна близько 20Н. Після точки максимального забруднення приземна концентрація повільно зменшується вдаль вітрової осі. При цьому відбувається розширення димового факелу. Як видно з схеми, концентрація в любій точці (наприклад в точці А) залежить від відстані х, на яку вона віддалена від труби, і від зміщення у по відношенню до вітрової осі.

Розрахунок приземних концентрацій забруднюючих речовин проводиться на підставі методики ОНД - 86 по розрахунку концентрацій і розсіювання викидів підприємств в атмосферу.

Максимальна концентрація С_макс, мг/м³, яка створюється точечним джерелом визначається за формулою:

для "нагрітих газів":

;

для "холодних газів":

А - коефіцієнт температурної стратифікації атмосфери в районі розміщення підприємства, ; М - викиди, г/с; F - безрозмірний коефіцієнт, який враховує осідання частинок в атмосферному повітрі; m, n і k - коефіцієнти, які враховують умови виходу газів із труби (розраховуються по нормам розрахунку приземних концентрацій); η = 1÷1,3 - безрозмірний коефіцієнт , який враховує вплив рельєфу місцевості; Н - геометрична висота джерела викиду над рівнем землі, м; V₁ - витрати газоповітряної суміші, м³/с, при температурі газів; ΔT - різниця температур газоповітряної суміші і навколишнього середовища, ⁰С.

3. Інерційні та гравітаційні пиловловлювачі. Конструкція апаратів та особливості підбору і розрахунку.

Пиловловлюючі системи, в яких тверді частинки видаляються з закрученого газового потоку під дією центробіжних сил називаються циклонами.

Гравітаційні пиловловлювачі - це пилоосаджувальні камери, які застосовують при великих концентраціях великодисперсного пилу, зокрема для попереднього очищення повітря. Як правило, пилоосаджувальні камери здійснюють у вигляді збільшення канала (колектора), по якому транспортується запилений потік. Розміри камери встановлюються в кожному окремому випадку шляхом орієнтовного розрахунку. Площа поперечного перерізу камери встановлюється головним чином шляхом збільшення її ширини. Турбулентність потоків в камерах перешкоджають осадженню дрібних пилових частинок (<30 мкм). Видалення осівшого пилу з камери повинно бути механізовано.

Інерційні пиловловлювачі бувають сухого і мокрого типу.

Інерційні пиловловлювачі сухого типу - циклони, причому головним чином циліндричні, конічні циклони конструкції НИИОГаза і інші види циклонів.

Циліндричні циклони серії ЦН (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24) відносяться до циклонів великої продуктивності. Вони відрізняються подовженою циліндричною частиною і володіють не великим опором.

Ці циклони в якості єдиної ступені очищення застосовують для уловлювання з невеликих вентиляційних викидів найбільш великих частинок, які забруднюють територію. Для таких випадків застосовують ЦН-15, які відрізняються особливою надійністю. Для окремого обмеження по витраті енергії і при великому вмісту пилу - ЦН-24. Ефективність циклонів ЦН-11 більше ефективності ЦН-15 на 1-2%. Конструктивна схема серії ЦН:

1 - підведений повітропровід;

2 - підведений патрубок циклону;

3 - циліндрична частин корпусу апарату;

4 - патрубок виходу із циклону;

5 - конічна частина циклону;

6 - бункер-накопичувач пилу;

7 - розкрувач потоку після циклону;

8 - патрубок випуску очищеного повітря в атмосферу

Конічні циклони серії С (СК-ЦН-34, СДК-ЦН-33) відносяться до циклонів високої ефективності. Вони відрізняються подовженою конічною частиною, спіральним вхідним патрубком і малим діаметром труби. Ці циклони застосовують у випадку коли з їх допомогою можна забезпечити необхідне очищення повітря при енерговитратах. Конструктивна схема серії С:

1 - вхідний патрубок;

2 - вихлопна труба;

3 - циліндрична частина корпуса апарату;

4 - конічна частина циклону;

5 - бункер-накопичувач пилу.

Інерційні пиловловлювачі мокрого типу з підводом води в зону відокремлення пилу ззовні (центробіжні скрубери ЦВП і СИОТ, а також низьконапірні пиловловлювачі КМП) і з внутрішньою циркуляцією води (струмені пиловловлювачі ПВМ).

В циклоні з водяною плівкою ЦВП повітря подається тангенційно через нижній вхідний патрубок 2 і видаляється через патрубок 6 в його верхній частині. Стінки циклону безперервно змочуються водою з сопел, які розміщені в його верхній частині. До спускного отвору циклону прикріплений конус, який замінює гідравлічну засувку 1. В підведеному патрубку циклону є змивне обладнання для видалення пилових відкладів, які утворюються в патрубку. Обладнання складається з прямої труби з соплами 9, яка знаходиться в корпусі циклону 4.

В циклонах СИОТ частина води подається в вхідний патрубок 4. Шлам стікає через зливний отвір, який розміщений в центрі нижнього конусу. В залежності від діаметру отвору стік регулюється таким чином, щоб в конусі апарату накопичувалась деяка кількість води. Ця вода закручується повітряним потоком і розміщується на стінках корпусу апарату 5. Потім змивається і подається в вихідний патрубок 2. Також 6 - пиловідвідний патрубок.

Пиловловлювач вентиляційний мокрий ПВМ має бункер, який заповнений водою до включення вентилятора. Очищене повітря проходить через щілину між поверхнею води і кромкою перегородки 9, частково забираючи з собою воду, яка утворює на перегородці 10 постійно обновлений шар, який зв'язує відокремлений пил. Підпитка пиловловлювача відбувається через обладнання 1, яке автоматично піддержує заданий рівень води при роботі пилевловлювача. Конструктивна схема ПВМ:

1 - засіб для регулювання рівня води;

2 - підвід технічної води;

3 - люк;

4 - повітрозбірник;

5 - металічна сітка;

6 - вентилятор;

7 - каплевловлювач;

8 - корпус;

9, 10 - перегородки;

11 - злив шламу;

12 - конусна воронка.

Коагуляційні мокрі пиловловлювачі КМП призначені для очищення повітря від пилу 2, 3, 4 груп дисперсності. Встановлюються в приміщеннях з позитивною температурою. в комплект КМП входить труба Вентурі 3 і каплевловлювач 4. В корпусі труби Вентурі розміщено сопло з відбійником для подачі основної частини води. Зверху корпуса розміщена водяна камера для плівкового орошення внутрішньої поверхні конфузору в цілях запобігання відкладення шламу. В нижній частині каплевловлювача прикріплена гідрозасувка 5.

Конструктивні схеми ЦВП, СИОТ, КМП:

Розрахунок циклон:

1. Задаємося типом циклона і вибираємо для нього оптимальну швидкість;

2. Визначаємо необхідну площу перерізу циклону в м²:

3. Визначаємо діаметр циклону задаючись при цьому кількістю циклонів N:

Одержаний Дц округлимо до стандартного, де в якості стандартних приймаємо слідуючі розміри: 200, 300, 315, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1120 мм.

N = 2, 4, 6, 8

4. Визначаємо дійсну швидкість газу в циклоні за формулою:

5. Виписуємо з літератури значення коефіцієнтів місцевих опорів циклону і уводимо поправки на кількість циклонів і їх діаметр, роботу в мережі і запиленість газу:

К₁ - поправочний коефіцієнт на діаметр циклону;

К₂ - поправочний коефіцієнт на запиленість;

К₃ - уводиться при груповій установці.

6. Визначаємо втрати тиску в циклоні:

7. З літератури виписуємо характерні значення, які відповідають даному типу циклону: d₅₀^т, lqσ_г^т

8. Визначаємо значення d₅₀ для свого пилу:

9. Перевіряємо відношення:

10. Визначаємо допоміжний параметр Х:

11. Визначаємо фракційну ефективність частинки, яка залежить від параметра Х і одержуємо Ф, потім визначаємо степінь очистки циклону:

12. Перевіряємо співвідношення:

Е_одер. > Е_вим