- •А.Г.Ветошкин процессы и аппараты пылеочистки: расчет и проектирование
- •6.3. Пенные пылеуловители.
- •1. Характеристики аэрозольных выбросов в атмосферу.
- •Дисперсный состав пыли
- •Фракции пыли с частицами меньше или больше заданного размера
- •2. Классификация методов и аппаратов для очистки аэрозолей
- •Группы и виды пылеулавливающего оборудования для улавливания пыли мокрым способом
- •Структурные характеристики различных систем пылеулавливания
- •3. Основные характеристики аппаратов для очистки аэрозолей
- •4. Механическое пылеулавливание
- •4.1. Пылеосадительные камеры
- •Значения нормальной функции распределения
- •Для нагретых газов может быть использована формула
- •Скорость потока в сечении камеры
- •4.2. Циклонные осадители
- •4.2.1. Конструкции циклонов
- •Соотношение размеров (в долях внутреннего диаметра) для циклонов
- •Циклоны конструкции сиоТа
- •Соотношение размеров (в долях диаметра d) для циклонов типа вцнииот
- •4.2.2. Расчет циклонов
- •Значения коэффициентов гидравлического сопротивления ряда циклонов приведены в табл. 4.8.
- •Коэффициенты гидравлического сопротивления циклонов.
- •Параметры, определяющие эффективность циклонов
- •Рабочие характеристики циклонных элементов
- •4.3. Вихревые пылеуловители
- •Эффективность вихревых пылеуловителей
- •5. Фильтрование аэрозолей
- •5.1. Волокнистые фильтры
- •5.2. Тканевые фильтры
- •5.2.1. Фильтровальные ткани
- •5.2.2. Рукавные фильтры
- •Патрубок.
- •Технические характеристики рукавных фильтров
- •5.3. Зернистые фильтры
- •5.4. Расчет и выбор газовых фильтров
- •Эффективность очистки пыли в рукавных фильтрах
- •6. Мокрое пылеулавливание
- •6.1. Полые газопромыватели
- •Поправка Кенингема
- •6.2. Орошаемые циклоны с водяной пленкой
- •Характеристика циклонов с водяной пленкой
- •6.3. Пенные пылеуловители
- •Нормализованный ряд аппаратов типа пасс
- •6.4. Ударно-инерционные пылеуловители
- •Характеристика мокрых пылеуловителей риси
- •6.5. Скоростные пылеуловители (скрубберы Вентури)
- •Технические характеристики мокрого пылеуловителя кмп
- •Технические характеристики скрубберов Вентури с кольцевым
- •7. Электрическая очистка газов
- •7.1. Принцип действия электрофильтров
- •7.2. Конструкции электрофильтров
- •Конструктивные характеристики сухих вертикальных электрофильтров
- •7.3. Подбор и расчет электрофильтров
- •В общем случае для любого электрофильтра
- •Пылеемкость электродов электрофильтров
- •8. Совершенствование процессов и аппаратов для пылегазоочистки
- •8.1. Специализация аппаратов.
- •8.2. Предварительная обработка аэрозолей.
- •8.3. Режимная интенсификация.
- •8.4. Конструктивно-технологическое совершенствование.
- •8.5. Многоступенчатая очистка.
Нормализованный ряд аппаратов типа пасс
Тип аппарата |
Расход газа, тыс. м3/ч |
Скорость газа в своб. сечении аппарата, м/с |
Основные размеры аппарата, мм |
|||
высота Н |
диаметр D |
диаметр выходного патрубка |
диаметр входного патрубка |
|||
ПАСС-Т(Д)-3 |
2,5- 3,4 |
2,9 |
3670 |
600 |
285 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-4 |
3,4- 4,5 |
2,85 |
3790 |
700 |
355 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-5 |
4,5- 6,2 |
2,96 |
3910 |
800 |
400 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-7 |
6,2- 8,4 |
3,05 |
4160 |
920 |
450 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-10 |
8,4- 11,7 |
2,94 |
4300 |
1100 |
500 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-14 |
11,7- 16,5 |
2,95 |
4860 |
1300 |
560 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-20 |
16,5-23,2 |
3,12 |
530'0 |
1500 |
630 |
100 |
ПАСС-Т(Д)-30 |
23,2-32,6 |
3,05 |
6050 |
1800 |
800 |
150 |
ПАСС-Т(Д)-40 |
32,6-45,7 |
3,14 |
6710 |
2100 |
900 |
150 |
ПАСС-Т(Д)-55 |
45,7-64,0 |
3,10 |
7630 |
2500 |
1020 |
150 |
Потеря напора (в Па) за счет слоя пены на решетке:
, (6.18)
где - высота слоя пены, м; - плотность жидкости, кг/м3; — скорость газа в отверстиях решетки, м/с.
В уравнении (6.18) высота слоя пены (мм) может быть найдена по зависимости:
, (6.19)
где т - плотность орошения, л/м3 газа; - диаметр отверстий решетки, мм; - относительная площадь свободного сечения решетки, м2/м2.
Потерю напора (в Па) под действием сил поверхностного натяжения рассчитывают по формуле:
, (6.20)
где - коэффициент поверхностного натяжения, н/м.
Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата рассчитывают по зависимости:
, (6.21)
где - коэффициент гидравлического сопротивления корпуса аппарата.
Степень фракционной очистки (в %) может быть рассчитана по зависимости:
, (6.22)
где средний эквивалентный размер частиц фракции, мкм; - высота слоя пены, мм; - скорость газа в сечении аппарата, м/с.
Общую степень очистки следует определять по уравнению (3.7) или (3.10)..
Пример 6.2. Рассчитать пенный аппарат для очистки технологических газов, удаляемых после сушилки с кипящим слоем и содержащих фосфоритовую пыль. Общий расход газа 20 000 м3/ч, температура газа 75°С, температура орошающей воды 25°С, начальная концентрация пыли 2 г/м3, дисперсный состав пыли :
, мкм |
0-5 |
5-10 |
10-15 |
15-20 |
20-30 |
>30 |
, % |
24 |
26 |
17 |
6 |
13 |
14 |
Принимаем за базовую конструкцию аппарат типа ПАСС, а скорость газа в сечении аппарата из условий устойчивости слоя пены м/с.
Площадь сечения корпуса аппарата
м2.
Диаметр корпуса аппарата
м.
Примем действительный диаметр корпуса равным 1500 мм, тогда действительная скорость газа в сечении аппарата
м/с.
Расход жидкости принимаем с учетом оптимальной работы аппарата при плотности орошения м3/(м2ч):
м3/ч.
Живое сечение дырчатой решетки вычисляем при высоте слоя пены 100 мм, диаметре отверстий 5 мм и плотности жидкости 1000 кг/м3.
.
Проверяем действительную высоту слоя пены по уравнению (6.19):
мм,
где
л/м3.
Шаг между отверстиями в случае ромбической разбивки
м мм.
Полное гидравлическое сопротивление аппарата:
,
где величины определяют по формулам (6.17), (6.18), (6.20), (6.21):
Па;
Па;
Па;
Па;
Па.
Фосфоритовая пыль гидрофобна, поэтому степень фракционной очистки определяем по формуле для плохо смачиваемых пылей:
.
В результате вычислений получаем следующие фракционные степени очистки при мм и :
, мкм |
0-5 |
5-10 |
10-15 |
15-20 |
20-30 |
30 |
, % |
79,34 |
89,32 |
93,96 |
97,46 |
100 |
100 |
Общая степень очистки:
%.
Остаточная концентрация пыли в газе на выходе из аппарата
г/м3.
Судя по полученному результату, степень очистки технологических газов в пенном аппарате не слишком высока и практически одинакова со степенью их очистки в высокоэффективном циклоне. Ввиду общего недостатка всех мокрых способов очистки - образования загрязненных стоков, применение циклона в данном случае более целесообразно.