- •Московский государственный институт стали и сплавов
- •Процессы и аппараты защиты окружающей среды
- •Аннотация
- •Предисловие
- •Термины и определения
- •1. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок
- •Где v1 и v2 - объемные расходы газов соответственно на входе и выходе из аппарата очистки (м3/с).
- •При последовательном соединении нескольких аппаратов очистки газов коэффициенты проскока через первый, второй и третий аппараты будут соответственно равны:
- •Следовательно, общий коэффициент очистки трех последовательно включенных аппаратов будет равен:
- •1.1. Примеры расчета эффективности очистки газов
- •2. Сухие механические пылеуловители
- •2.1. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах. Пылеосадительные камеры.
- •2.2. Пример расчета пылеосадительной камеры
- •2.3. Сухие центробежные пылеуловители. Циклоны. Батарейные циклоны Циклоны
- •Расчет циклонов
- •Значения нормальной функции распределения
- •Батарейные циклоны
- •Расчет батарейных циклонов
- •2.4. Пример расчета циклона
- •2.5. Пример расчета батарейного циклона
- •3. Аппараты фильтрующего действия
- •3.1. Тканевые рукавные фильтры
- •3.2. Расчет тканевого рукавного фильтра
- •Гидравлическое сопротивление корпуса фильтра определяется величиной местных сопротивлений при входе и выходе газа из аппарата и распределении потока по фильтровальным элементам:
- •3.3. Зернистые фильтры
- •3.4. Пример расчета рукавного фильтра
- •3.5. Пример расчета зернистого фильтра
- •4. Аппараты мокрой очистки газов от пыли
- •4.1. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях
- •4.2. Энергетический метод расчета эффективности мокрых пылеуловителей
- •4.3. Конструкции и особенности расчетов мокрых пылеуловителей Пылеуловители с промывкой газов
- •Пылеуловители с осаждением пыли на пленку жидкости
- •4.4. Пример расчета форсуночного скруббера
- •4.5. Пример выбора и расчета скруббера Вентури
- •4.6. Пример расчета трубы Вентури
- •5. Электрическая очистка газов
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Расчет электрофильтра
- •5.3. Примеры расчета электрофильтров
- •6. Сорбционные методы очистки газов от вредных газообразных компонентов
- •6.1. Основы процесса физической абсорбции
- •6.2. Устройство и расчет абсорбционных аппаратов
- •Расчет абсорберов
- •6.3. Пример расчета абсорбера
- •6.4. Основы процесса физической адсорбции
- •Характеристики адсорбентов и их виды
- •6.5. Устройство адсорберов и их расчет
- •Расчет адсорбера с неподвижным слоем адсорбента
- •6.6. Примеры расчета адсорберов
- •7. Аэродинамический расчет газоотводящего тракта и выбор дымососов и вентиляторов
- •7.1. Аэродинамический расчет газоотводящего тракта
- •7.2. Выбор дымососов и вентиляторов
- •7.3. Пример аэродинамического расчета газоотводящего тракта
- •8. Задачи для самостоятельного решения
- •8.1. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок
- •8.2. Сухие механические пылеуловители
- •8.3. Аппараты фильтрующего действия
- •8.4. Аппараты мокрой очистки газа
- •8.5. Электрофильтры
- •8.6. Аппараты сорбционной очистки газов
- •8.7. Аэродинамический расчет газоотводящего тракта и выбор дымососов и вентиляторов
- •Литература
- •Приложения
- •Основные физические свойства газов
- •Приложение 4 Температура мокрого термометра дымовых газов
- •Приложение 5
- •Приложение 6 технические характеристики батарейных циклонов
- •Батарейные циклоны типа бц-2
- •Батарейные циклоны типа пбц
- •Батарейные циклоны типа цбр-150у
- •Приложение 7 технические характеристики рукавных фильтров
- •Фильтры типа фрки (фильтры рукавные, каркасные, с импульсной продувкой),
- •Приложение 8 технические характеристики скрубберов вентури
- •Технические характеристики труб Вентури типа гвпв
- •Технические характеристики каплеуловителей кцт
- •Технические характеристики электрофильтров
- •Техническая характеристика электрофильтров серии эга
- •Техническая характеристика электрофильтров серии уг
- •Приложение 10 технические характеристики вентиляторов и дымососов
- •Техническая характеристика дымососов серии дн, дрц и дц
- •Продолжение таблицы п.10.3
- •Техническая характеристика вентиляторов серии вм
8. Задачи для самостоятельного решения
8.1. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок
Задание 1.1. Определить, как изменится дисперсный состав пыли после очистки в пылеуловителе, имеющем следующие фракционные КПД: Ф1= 70 % (для частиц менее 1 мкм), Ф2=72 % (для частиц 1-5 мкм), Ф3=75 % (для частиц 5-10 мкм), Ф4=78 % (для частиц 10-20 мкм), Ф5= 87 % (для частиц более 20 мкм).
Дисперсный состав пыли перед пылеуловителем принять из таблицы Приложения 1 для своего варианта.
Задание1.2. Определить с какой эффективностью работает пылеуловитель, если концентрация пыли, замеренная на входе в него и выходе при рабочих условиях составила соответственно z = 5,5 г/м3 и z = 305 мг/м3? При расчете считать, что температура газов не изменяется, гидравлическое сопротивление пылеуловителя составляет р = 2000 Па, подсос воздуха в пылеуловитель достигает 4 %.
Недостающие данные для расчета принять из таблицы 8.1.
Задание 1.3. Пылеуловитель очищает запыленные газы с эффективностью, равной = 78 %. На сколько нужно увеличить эффективность пылеулавливающего аппарата, чтобы концентрация загрязняющего вещества на выходе из пылеуловителя не изменилась, если концентрация загрязняющего вещества перед очисткой увеличилась соответственно в 2 – 3 – 4 – 5 раз? Изменением гидравлического сопротивления газоочистного аппарата можно пренебречь.
Концентрацию пыли на входе в пылеуловитель принять из таблицы 8.1 (вариант задает преподаватель).
Задание 1.4. Концентрация пыли на входе в пылеуловитель увеличилась в 2 раза, при этом объемный расход газов не изменился. Определить эффективность пылеуловителя, который включается в качестве второй ступени, для того, чтобы концентрация пыли на выходе из системы осталась неизменной. Изменением объемного расхода газов при этом можно пренебречь.
Необходимые исходные данные принять из таблицы 8.1 (вариант задает преподаватель).
Задание 1.5. Пылегазовый поток, отходящий от металлургической печи с концентрацией пыли, равной z = 20 г/м3, необходимо очищать от пыли до остаточной запыленности z = 8 мг/м3. Для очистки газов от пыли предусмотрена система, состоящая из трех последовательно включенных пылеуловителей (грубой, полутонкой и тонкой очистки). Эффективность пылеулавливания аппарата грубой очистки составляет 1 = 65 %. Оценить, какие должны быть эффективности пылеулавливания аппарата полутонкой очистки 2 при условии, что средняя эксплуатационная эффективность аппарата тонкой очистки 3 будет составлять: 95 - 97 - 98 - 99 - 99,5 %.
Задание 1.6. Определить, сколько одинаковых газоочистных аппаратов, работающих с эффективностью улавливания, равной = 72 % каждый, следует установить последовательно для того, чтобы концентрация загрязняющего вещества уменьшилась от С1 = 5 г/м3 до С2 = 15 мг/м3. Подсосами воздуха в газоочистных аппаратах можно пренебречь.
Задание 1.7. Для очистки газов агломерационных машин используется электрофильтр, обеспечивающий очистку газов от концентрацией пыли равной z = 10 г/м3 до остаточной запыленности равной z = 75 мг/м3. Оценить, сколько батарейных циклонов, имеющих эффективность для улавливания этих пылей равную бц = 78 %, следует установить последовательно вместо электрофильтра для достижения той же эффективности, что и электрофильтр. Изменением дисперсного состава пыли при очистке в батарейных циклонах можно пренебречь. Как будет изменяться концентрация пыли после каждого батарейного циклона?
Задание 1.8. В двухступенчатой системе очистки аппарат первой ступени работает с эффективностью 1 = 65 %, а аппарат второй ступени – с эффективностью 2 = 92 %. При этом обеспечиваются необходимые условия очистки газов. Оцените, на сколько нужно повысить эффективность очистки газов в аппарате второй ступени, если аппарат первой ступени вышел из строя (эффективность очистки 1 = 0).
Задание 1.9. По технологическим условиям концентрация пыли в газах после очистки не должна превышать 20 мг/м3. Пылеулавливающая установка работает со следующими параметрами: объемный расход очищаемых газов составляет V1 = 5 м3/с, температура газов Т1 = 150оС, эффективность пылеулавливания 1 = 95 %, концентрация пыли на выходе из пылеуловителя z = 15 мг/м3. Оцените, будет ли отвечать технологическим условиям работа пылеуловителя, если температура очищаемых газов снизится до 20 – 50 – 80 – 120оС. Изменением температуры газов в пылеуловителе и давления или разрежения газов можно пренебречь.