2 . Конструктивный расчет пенного пылеуловителя

Принимаем за базовую конструкцию аппарат типа ПАСС, а скорость газа в сечении аппарата – из условий устойчивости слоя пены υ⁰_г=3м/с.

Площадь сечения корпуса аппарата:

, (1)

где V – расход газа, м³/ч;

υ⁰_г – скорость газа в сечении аппарата, м/с.

S=25000/(3600*3)=2.31м²

Диаметр корпуса аппарата:

, (2)

D₀=(4*2.31/3.14)^0.5=1.72м

Примем действительный диаметр корпуса равным 1800 мм, тогда действительная скорость газа в сечении аппарата:

, (3)

где D – действительный диаметр корпуса, м.

υ_г=3*1.172²/1.8²=2.74 м/с.

Расход жидкости принимаем с учетом оптимальной работы аппарата при плотности орошения L₀=1 м³/(м²·ч):

L_ж=L₀S_Д, (4)

где S_Д=π(D/2)²=3.14*(1.8/2)²=2.54 м².

L_ж=1*2.54=2.54м³/ч

Живое сечение дырчатой решетки S_р вычисляем при высоте слоя пены 100 мм, диаметре отверстий 5 мм и плотности жидкости 1000 кг/м³:

, (5)

где H_п – действительная высота слоя пены, м;

d₀ – диаметр отверстий, м;

ρ_ж – плотность жидкости, кг/м³.

S _р= =0.20.

Проверяем действительную высоту слоя пены:

H_п= , (6)

где m=L₀/V_г=1000/25000=0.04 л/м³.

H_п= =90.36 мм.

Шаг между отверстиями в случае ромбической разбивки:

, (7)

=10 мм.

3. Расчет эффективности аппарата

Общая степень очистки:

=∑(∆q_фi)100%, (8)

где q – выраженная в  доля массы пыли, оставшейся на сите после просеивания, от общей массы просеиваемой пробы пыли;

_фi – степень фракционной очистки;

Степень фракционной очистки определяем по формуле:

_фi=1001 - 87.1(1.37 – d_ср^0.1 )( Н_п^0.9*w_г^0.25), (9)

где d_ср – средний диаметр фракций, мкм;

Н_п – высота слоя пены, мм;

W_г – скорость газа в сечении аппарата, мс.

Таблица 1. Дисперсный состав пыли

d, мкм	0-1,0	1.0–1.6	1.6–2.5	2.5–4.0	4.0–6.3	6.3-10	 10
q, 	2	6.5	16.5	30	31	12.7	1.3

d_ср=0,5; _фi=1001-87.1 (1.37 – 0.5^0.1)(90.36^0.9*2.74^0.25)=48.6%

d_ср=1.3; _фi=1001-87.1 (1.37 – 1.3^0.1)(90.36^0.9*2.74^0.25)= 59.6

d_ср=2.05; _фi=1001-87.1(1.37 – 2.05^0.1)( 90.36^0.9*2.74^0.25)=65.3 

d_ср=3.25; _фi=1001-87.1(1.37 – 3.25^0.1)( 90.36^0.9*2.74^0.25)= 71.2

d_ср=5.15; _фi=1001-87.1(1.37 – 5.15^0.1)( 90.36^0.9*2.74^0.25)=77.4 

d_ср=8.15; _фi=1001-87.1(1.37 – 8.15^0.1)( 90.36^0.9*2.74^0.25)=83.9 

d_ср=10; _фi=1001-87.1(1.37 – 10^0.1)( 90.36^0.9*2.74^0.25)= 86.9

Тогда

= (48.6*2+59.6*6.5 + 65.3*16.5 + 71.2*30 + 77.4*31 + 83.9*12.7 +86.9*1.3)100=72.8

Остаточная концентрация пыли в газе на выходе из аппарата:

, (10)

г/м³

О бщее количество улавливаемой пыли в аппарате:

, (11)

где V_ог – расход запыленного газа при нормальных условиях, м³/ч;

С_н – начальная концентрация пыли, кг/м³;

С_к – конечная концентрация пыли, кг/м³.

G_ул=25000*(0.003-0.000816)=54,6 кг/ч.

Количество жидкости, необходимое для образования на тарелке суспензии с определенным Т:Ж:

L=G_ул/С, (12)

где С=Т:Ж=1:10

L=54.6/0.1=546 кг/ч