2.2 Технологический расчет пенного пылеуловителя

По результатам расчета определяют оптимальные значения конструктивных элементов и гидравлических параметров аппарата. Исходными данными для расчета являются:

1. Объемный расход очищаемого газа - L , м³/ч;

2.Температура - t_г ,^оС; 3.Начальная концентрация пыли в газе - С_вх, г/м³;

4.Конечная концентрация пыли в газе - С_вых , г/м³;

5.Плотность частиц газа - , кг/м³;

6.Вид пыли;

7.Дисперсионный состав пыли – задается в виде таблицы распределения частиц пыли по крупности;

8.Технологические параметры, которые обеспечивают устойчивую работу пылеуловителя, выбираются по справочным таблицам.

Рис 2.8 - Пенный пылеуловитель с провальной тарелкой

1 – корпус; 2 – оросительное устройство; 3 – тарелка

Рис.2.9 - Конструкции провальных тарелок

(а) щелевая, (б) дырчатая

Технологический расчет проводится в следующей последовательности:

Определяем плотность очищаемого газа при рабочих условиях

(2.24)

здесь Р_о, Т_о – значения давления и температуры газа, соответственно, для нормальных условий (Р_о = 103300 Па, Т_о = 273 К);

= 1,293 кг/м³ – плотность газа (воздуха) при нормальных условиях;

Р_ап, t_г – фактические значения избыточного давления и температуры в аппарате.

Определяем площадь поперечного сечения аппарата

(2.24)

где L – объемный расход газов, м³/с;

W_г – скорость газа определяется конструктивными особенностями аппарата [11], и должна приниматься в пределах 2,5…4,5 м/с.

Для аппаратов круглого сечения определяется диаметр корпуса пылеуловителя

(2.25)

По рассчитанному значению диаметра и заданной производительности (табл.П.21-табл.П.23) выбираем количество N и марку аппарата. По стандартному диаметру D_ст рассчитываем фактическую площадь сечения

(2.26)

Уточняем скорость газа в каждом пылеуловителе

(2.27)

Определяем расход жидкости на орошение аппарата. Плотность орошения g_ж принимаем по табл.П.21-табл.П.23 приложения

(2.28)

Площадь свободного сечения решетки рассчитываем по формуле

= 12· (2.29)

Согласно рекомендаций [11], диаметр отверстий в решетке должен приниматься равным =4…8 мм, высота пенного слоя на решетке Н_п = 400…500 мм, плотность орошающей воды в диапазоне рабочих температур можно принять постоянной = 1000 кг/м³.

Расстояние между отверстиями зависит от типа разметки решетки и составляет

- при ромбической симметричной (2.30)

- при коридорной и квадратной (2.31)

Общее гидравлическое сопротивление пенного аппарата

= + + + (2.32)

Гидравлическое сопротивление сухой решетки определяется по формуле

= (2.33)

где - коэффициент местного сопротивления решетки, определяется по табл.2.1

Табл.2.1 – Технологические характеристики решеток [11]

Вид решетки	Диаметр отверстий , мм		а
Перфорированная	4…6	1,45	4,38
Перфорированная	7…8	1,87	3,97
Трубчатая	Свыше 8	2,67	4,15

Гидравлическое сопротивление слоя пены составляет

(2.34)

Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата рассчитывается по формуле Дарси. Коэффициент гидравлического сопротивления аппарата без каплеуловителя принимаем равным =15, а при наличии жалюзийного каплеуловителя =28 [1]

(2.35)

Дополнительное гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения

- для перфорированной решетки

(2.36)

- для трубчатой решетки

(2.37)

Значение коэффициента поверхностного натяжения в зависимости от температуры орошающей воды, принимаем по табл.П.24 приложения.

Рассчитываем удельную величину поверхности раздела фаз, отнесенную на 1 м² решетки

А = (2.38)

Фракционная эффективность очистки пылегазовых выбросов в пенном скруббере оценивается по формуле

(2.39)

Общая эффективность очистки газа в пенном аппарате оценивается с учетом задаваемого гранулометрического состава пыли

(2.40)