2.3 Пример расчета пенного пылеуловителя

Определить основные технологические и конструктивные характеристики пенного пылеуловителя с провальными тарелками по следующим исходным данным:

1.Тип аппарата – ПГП-И

2.Объемный расход очищаемых газов L= 250000 м³/ч;

3.Температура газов - t_г =100 ^оС;

4.Температура воды t_воды= 30 ^оС;

5.Давление газа в пылеуловителе Р_ап = 1000 Па;

6.Плотность частиц пыли - ρ_ч, кг/м³;

7. Начальная концентрация пыли в газе - С_вх= 7,5 г/м³;

8. Конечная концентрация пыли в газе - С_вых = 0,6 г/м³;

9. Вид пыли – сажа

Решение

1.Определяем плотность очищаемых газов при рабочих условиях

= = 0,955 кг/м³.

= 1,293 кг/м³ – плотность воздуха при нормальных условиях.

2.Рассчитываем площадь поперечного сечения скруббера, принимая скорость газа W_г = 4,5 м/с

= = 15,43 м²

3.Находим диаметр корпуса аппарата

= = 4,44 м

По рассчитанному диаметру и производительности выбираем марку пенного пылеуловителя ПГП-И-120 (N = 2 шт.) и по стандартному диаметру D_ст = 3,3 м (табл.П.23 приложения) рассчитываем фактическую площадь сечения для каждого из двух аппаратов

=0,785·3,3² = 8,55 м²

4.Уточняем скорость газа в каждом пылеуловителе

= = 4,06 м/с

Данная скорость движения газа в аппарате попадает в допустимый диапазон скоростей и может быть принята в качестве расчетной.

5.Определяем расход жидкости на орошение аппарата. Плотность орошения принимаем по табл.П.23 приложения, g_ж = 7·10^-3 м³/м²·с

=7·10^-3·2·8,55 = 119,7·10^-3 м³/с

6.Площадь свободного сечения решетки рассчитываем по формуле

= 12·

= 12·4,06^0,35·0,007^0,16·0,006^0,37·0,4^-0,465·1000^-0,53 = 0,050 м²

Принимаем диаметр отверстий в решетке =6 мм; высоту пенного слоя на решетке Н_п = 400 мм; плотность орошающей воды = 1000 кг/м³.

7.Принимаем коридорную разметку перфорации на полке. Расстояние между отверстиями решетки, соответственно равно

= 0,006· = 0,012 м

8.Определяем гидравлическое сопротивление сухой решетки. Для перфорированной решетки рекомендуется принимать значение коэффициента местного сопротивления =1,45 [1]

= = = 465 Па

9.Гидравлическое сопротивление слоя пены с учетом рекомендованного в [1] значения а = 4,38, составляет

= 4,38·0,4·1000·4,06²= 28879 Па

10.Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата рассчитывается по формуле Дарси. Принимаем коэффициент гидравлического сопротивления аппарата равным =15 [1]

=0,5·15·4,06²·0,955 = 118 Па

11.Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного

натяжения для перфорированной решетки определяется по формуле

= = 42 Па,

Принимаем по табл.П.24 приложения при t_воды= 30 ^оС, = 6,3·10^-2, Н/м.

12.Общее гидравлическое сопротивление пенного аппарата соответственно равно

= + + + = 465 + 28879 +118 + 42 = 29504 Па

13.Удельная величина поверхности раздела фаз, отнесенная на 1 м² решетки, составляет

А = =

= 19,6·10³·4,06^1,35·(7·10^-3)^0,5·0,050^-2,47· (6·10^-6)^0,8·1000^-1,25 = 0,209

14.Фракционная эффективность очистки пылегазовых выбросов в пенном скруббере оценивается по формуле

для = 6 мкм = = 97,4%

Результаты расчета для заданного гранулометрического состава пыли приведены в табл.2.2.

15.Определяем общую эффективность очистки газов от пыли

= = 96,23%

Таблица 2.2

№ п/п	Размер частиц , мкм	Доля фракции Ф,%	А	,%
1	30	33	0,765	99,2
2	10	26	0,318	98,2
3	6	22	0,209	97,4
4	2	11	0,088	94,7
5	1	4	0,050	91,4
6	0,5	2	0,029	86,4
7	0,1	2	0,008	39,4

16.Требуемая степень очистки по заданию составляет

= = 92%

Выбранный аппарат превышает необходимую степень очистки газов и, следовательно, может быть рекомендован для применения в заданных условиях.