- •Лабороторные работы
- •Содержание
- •1. Исследование работы трубчатого электрофильтра
- •2. Исследование работы пластинчатого электрофильтра
- •3. Исследование работы рукавного фильтра
- •4. Исследование работы скоростных пылеуловителей с трубами Вентури
- •6. Исследование работы одиночного центробежного циклона
- •7. Исследование работы сухого батарейного циклона
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ФИЛИАЛ)
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНСТИТУТА
СТАЛИ И СПЛАВОВ
(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
факультет ММТ
кафедра МТП
Лабороторные работы
ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
«Теория процессов и аппаратов очистки газов»
Выполнил:
студент группы ТФА-04-1д
Денисенко А.С.
Проверил:
к.т.н., проф. Петров В.И.
Старый Оскол, 2008 г.
Содержание
1. Исследование работы трубчатого электрофильтра |
3 |
2. Исследование работы пластинчатого электрофильтра |
13 |
3. Исследование работы рукавного фильтра |
23 |
4. Исследование работы скоростных пылеуловителей с трубами Вентури |
29 |
5. Исследование работы полого форсуночного скруббера |
|
6. Исследование работы сухого одиночного центробежного циклона |
|
7. Исследование работы сухого батарейного циклона |
|
8. Исследование работы мокрого циклона с водяной пленкой |
|
9. Исследование работы пенного аппарата |
|
Список литературы |
|
1. Исследование работы трубчатого электрофильтра
Цель работы:
Изучение влияния различных факторов на параметры, характеризующие работу трубчатого электрофильтра:
- на общую степень очистки газа от пыли, η0;
- на фракционную степень очистки газа от пыли, ηф;
- на остаточную концентрацию пыли, z2;
- на удельный расход электроэнергии на очистку газа от пыли, Nуд;
- на мощность, потребляемую электрофильтром, N;
- на ток коронного разряда, I;
- на длину активной зоны электрофильтра, обеспечивающую заданную остаточную концентрацию пыли, Laз;
- на аэродинамическое сопротивление электрофильтра, Δp;
- на распределение частиц по размерам на выходе из электрофильтра.
Схема изучаемого аппарата:
Краткие сведения из теории и методики расчета пылеулавливающего аппарата:
Технологический расчёт электрофильтра заключается в расчёте площади его активного сечения по заданному количеству очищаемого газа и рекомендуемой его скорости, определении электрических параметров работы электрофильтра и площади осадительных электродов, обеспечивающих требуемое значение остаточной концентрации пыли на выходе из электрофильтра.
В начале принимаем к установке электрофильтр стандартного типа. Задавшись скоростью газа в электрофильтре v=1 м/с, рассчитываем площадь активного сечения:
F=V/v |
|
Где V – количество газа, м3/с |
|
Выбираем по каталогу электрофильтр со стандартной площадью активного сечения составляет. Уточняем скорость газа в электрофильтре:
v=V/FK |
|
По технологической характеристике электрофильтра, характеристике газа и содержащейся в нем пыли рассчитываем электрические параметры и степень очистки газа.
Вычисляем относительную плотность газа:
|
|
Критическую напряжённость электрического поля при отрицательной короне рассчитываем по формуле:
где r0k – радиус коронирующего электрода |
Критическое напряжение короны или разность потенциалов между коронирующим и осадительным электродами при возникновении коронного разряда в трубчатом электрофильтре определяем по формуле:
|
|
Линейную плотность тока короны для пластинчатого электрофильтра определяем по формуле:
, где 0= 1/(4..9.109)=8,85.10-12 Ф/м. |
|
Напряжённость поля в трубчатом электрофильтре определяем по формуле:
|
|
Вязкость отдельных компонентов газовой смеси при температуре t рассчитываем по формуле
, |
где - динамическая вязкость i-го компонента газовой смеси при 0 °С, Па·с (таблица А.1 приложения А);
Сi - постоянная Сатерленда i-го компонента газовой смеси при 0 °С (таблица А.1 приложения А);
T - абсолютная температура газовой смеси, К.
Молекулярную массу газовой смеси находим по формуле
; |
Mсм, Mi - молекулярные массы, соответственно, газовой смеси и отдельных её компонентов, кг/кмоль;
ai - содержание в газовой смеси i-го компонента, % по объёму;
n - число компонентов в газовой смеси;
i - порядковый номер компонента в газовой смеси.
Находим динамическую вязкость газовой смеси по формуле
, |
|
Где , - динамическая вязкость, соответственно, газовой смеси и отдельных её компонентов (при температуре t), Па·с;
Mсм, Mi - молекулярные массы соответственно газовой смеси и отдельных её компонентов, кг/кмоль;
ai - содержание в газовой смеси i-го компонента, % по объёму;
n - число компонентов в газовой смеси;
i - порядковый номер компонента в газовой смеси.
Тогда
, |
Отсюда вязкость газовой смеси будет равна
, |
|
Рассчитываем теоретическую скорость движения заряженных частиц к электродам электрофильтра. Скорость движения (скорость дрейфа) частиц радиусом более 1 мкм вычисляем по формуле:
; |
|
где E=Eз.о=Eз.з - напряжённость поля в зоне осаждения, В/м;
rP - радиус частицы, м;
г - динамическая вязкость газа, Па.с; г = см.
Для частиц радиусом 0,5 мкм теоретическую скорость определяем по формуле:
, |
|
где E=Eз.о=Eз.з - напряжённость поля в зоне осаждения, В/м;
rP - радиус частицы, м;
A - постоянный коэффициент (равен 0,815-1,63);(принимаем A=1);
lm - средняя длина свободного пробега молекул, м; (для газов ориентировочно можно принять lm =10-7 м);
г - динамическая вязкость газа, Па.с; г = см.
Действительная скорость движения частиц в электрофильтре, по практическим данным, в два раза меньше рассчитанной.
Находим удельную поверхность осаждения:
f= Fо.э/V м2/(м3/с). |
|
Фракционную степень очистки газа в выбранном пластинчатом электрофильтре рассчитываем по формуле:
,
где f - удельная поверхность осаждения, с/м;
;
Fо.э - общая площадь осадительных электродов, м2;
H - высота осадительных электродов, м;
L - общая длина осадительных электродов всех электрических полей, м;
n - число газовых проходов в активном сечении;
Fа.с - площадь активного сечения, м2;
h - расстояние между коронирующими и осадительными электродами, м.
Общая степень очистки газа в электрофильтре определяется по формуле:
Содержание пыли в очищенном газе:
z2= z1·(1 - ) г/м3. |
Если расчётное значение остаточной концентрации пыли z2 в очищенном газе будет превышать заданное в исходных данных, необходимо увеличить площадь осадительных электродов путём увеличения числа электрических полей или числа последовательно включенных электрофильтров и повторить расчёт.
Влияние различных факторов на параметры аппарата и графики зависимостей:
Исследование влияния напряжения
Исследование влияния температуры
Исследование влияния радиуса коронирующего электрода
Исследование влияния диаметра осадительного электрода
Исследование влияния площади осаждения
Исследование влияния скорости газа