
- •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
8.2. Сухие механические пылеуловители
Задание 2.1. Найти эффективность улавливания пыли осадительной камерой с размерами BHL = 438 м. Исследовать влияние расхода газа на эффективность работы камеры, приняв объемный расход газов равным V = 30 – 40 – 60 – 70 тыс. м3/ч. Построить график зависимости =f(V). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 4 таблицы 8.1.
Задание 2.2. Найти исходную запыленность газа z после осадительной камеры с размерами BHL = 2310 м. Исследовать влияние длины камеры на эффективность ее работы, приняв значения ее длины равными L = 5 – 10 – 20 – 25 м. Построить график зависимости = f(L). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 5 таблицы 8.1.
Задание 2.3. Определить, какое количество пыли М осядет за сутки в прямоугольном газоходе шириной B = 2 м и высотой H = 3 м на участке длиной L= 20 м. Исследовать влияние скорости газа в газоходе на количество осаждающейся за сутки пыли, приняв значения скорости газов равными wг = 2 - 6 – 10 – 14 – 18 м/с. Построить график зависимости М = f(wг). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 6 таблицы 8.1.
Задание 2.4. Определить оптимальную производительность циклона ЦН-15 диаметром D = 800 мм, его гидравлическое сопротивление p и степень очистки газа . Исследовать влияние газовой нагрузки на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона, приняв значения Vг/F = 1,5 – 2,5 – 3,5 – 4,5 – 5,5 м3/м2с. Построить графики зависимостей = f(Vг/F) и p = f(Vг/F). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 1 таблицы 8.1.
Задание 2.5. Выбрать типоразмер циклона ЦН-l5, определить его гидравлическое сопротивление р и запыленность очищенного газа z. Исследовать влияние условной скорости газа в циклоне wц на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона , приняв значения условной скорости в циклоне равными wц = 2 – 3 – 4 – 5 – 6 м/с. Построить графики зависимостей = f(wц) и р = f(wц). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 2 таблицы 8.1.
Задание 2.6. Выбрать типоразмер циклона ЦН-24, определить его гидравлическое сопротивление р и степень очистки газа . Исследовать влияние газовой нагрузки Vг/F на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона, приняв Vг/F = 2,5 - 3,5 - 4,5 - 5,5 - 6,5 м3/м2с. Построить графики зависимостей = f(Vг/F) и p = f(Vг/F). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 3 таблицы 8.1.
Задание 2.7. Определить оптимальную производительность V циклона СДК-ЦН-33 диаметром D = 2,4 м, его гидравлическое сопротивление р и запыленность очищенного газа z". Исследовать влияние температуры газа Тг на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона, приняв Тг = 100 - 120 - 130 - 140 – 150 °С. Построить графики зависимостей = f(Тг) и p = f(Тг). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 4 таблицы 8.1.
Задание 2.8. Выбрать типоразмер циклона СК-ЦН-34, определить его гидравлическое сопротивление р и запыленность очищенного газа z". Исследовать влияние размеров частиц пыли d m на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона, приняв d m = 14 - 16 - 18 - 20 – 22 мкм. Построить графики зависимостей = f(d m) и p = f(d m). Необходимые исходные данные для расчетов принять в соответствии с вариантом 5 таблицы 8.1.
Задание 2.9. Выбрать типоразмер циклона СК-ЦН-22 (wц = 2 м/с; коэффициент сопротивления циклона500 = 2000; среднемедианный размер частиц пыли d m = 1,13 мкм; логарифм среднеквадратичного отклонения размеров частиц пыли lgп = 0,34), определить его гидравлическое сопротивление р и запыленность очищенного газа z". Исследовать влияние плотности частиц пылип, на гидравлическое сопротивление и эффективность работы циклона, приняв п = 3,9 - 4,2 - 4,5 - 4,8 - 5,1 г/см3. Построить графики зависимости = f(п) и p = f(п). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 6 таблицы 8.1.
Задание 2.10. По приведенным исходным данным выбрать типоразмер циклона для каждой из трех марок (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24) и сравнить выбранные циклоны по гидравлическому сопротивлению р и эффективности . Исследовать влияние газовой нагрузки Vг/F на р и и построить графики зависимостей р = f(Vг/F) и = f(Vг/F), приняв Vг/F = 1,5 - 2,5 - 3,5 - 4,5 - 5,3 м3/м2с. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 1 таблицы 8.1.
Задание 2.11. По приведенным исходным данным выбрать типоразмер циклона для каждой из трех марок (СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-22) и сравнить выбранные циклоны по гидравлическому сопротивлению р и эффективности (wц = 2 м/с ; 500 = 2000; d m = 1,13 мкм; lgп = 0,34). Исследовать влияние условной скорости газа в циклоне wц на и р и построить графики зависимостей = f(wц) и р = f(wц), при wц = 1 - 1,5 - 2,0 - 2,5 – 3 м/с. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 2 таблицы 8.1.
Задание 2.12. Скомпоновать группу из циклонов ЦН-11. Определить ее гидравлическое сопротивление р и степень очистки газа . Исследовать влияние барометрического давления Рбар на и р и построить графики зависимостей = f(Рбар) и р = f(Рбар), приняв Рбар =730 - 740 - 750 - 760 – 770 мм рт.ст. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 3 таблицы 8.1.
Задание 2.13. Определить пропускную способность V группы из 6-ти циклонов ЦН-15 диаметром D = 900 мм, работающих в оптимальном режиме, и сравнить ее по гидравлическому сопротивлению р и эффективности с одиночным циклоном СК-ЦН-34 диаметром D = 2,4 м. Исследовать влияние температуры Тг на р и и построить графики зависимостей = f(Тг) и р = f(Тг), приняв Тг = 140 - 150 - 160 - 170 – 180 °С. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 4 таблицы 8.1.
Задание 2.14. Выбрать типоразмер, определить гидравлическое сопротивление р и эффективности батарейного циклона (диаметр циклонного элемента D = 250 мм; завихритель – розетка с углом наклона лопаток а = 30°). Исследовать влияние скорости газа в циклонном элементе аппарата wг на и р, приняв wг = 2,5 - 3,5 - 4,5 - 5,5 - 6,5 м/с. Построить графики зависимостей = f(wг) и р = f(wг). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 5 таблицы 8.1.
Задание 2.15. Определить оптимальную пропускную способность батарейного циклона, состоящего из 64 циклонных элементов диаметром D = 250 мм с завихрителями типа розетка с углом наклона лопаток а = 30°. Найти его гидравлическое сопротивление р и степень очистки газа от пыли . Исследовать влияние температуры Тг на р и , приняв Тг = 150 - 250 - 300 - 350 – 400 °С. Построить графики зависимостей = f(Тг) и р = f(Тг). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 6 таблицы 8.1.
Задание 2.16. Определить гидравлическое сопротивление р и степень очистки в циклоне ЦН-11 диаметром D = 800 мм при оптимальной скорости газа wопт. Исследовать влияние размеров циклона на р и при оптимальном значении скорости газа, приняв D = 600 – 700 – 800 – 900 – 1000 мм и радиус выхлопной трубы R2 = 0,6R1 , где 2 R1 = D. Построить графики зависимости = f(D) и р = f(D). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 1 таблицы 8.1.
Задание 2.17. Выбрать типоразмеры и сравнить по гидравлическому сопротивлению р и эффективности циклоны ЦН-15 и СК-ЦН-34. Исследовать влияние скорости газа в циклоне wц на р и , приняв wц = 1 - 2 - 3 - 4 – 5 м/с. Построить графики зависимостей = f(wц) и р = f(wц). Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 2 таблицы 8.1.
Задание 2.18. Выяснить, как изменится гидравлическое сопротивление р и эффективность работы газоочистки , если за циклоном ЦН-15 диаметром D = 700 мм, работающим в оптимальном режиме, установить еще один такой же циклон. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 3 таблицы 8.1.
Задание 2.19. Скомпоновать двухступенчатую установку для очистки газов от пыли на расход газов Vо = 6000 м3/ч, состоящую из циклона ЦН-11 (первая ступень) и циклона СК-ЦН-34 (вторая ступень). Выбрать типоразмеры циклонов, определить общее гидравлическое сопротивление р и общую степень очистки газа . Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 4 таблицы 8.1.
Задание 2.20. Выбрать типоразмеры одноступенчатой (циклон СК-ЦН-34) и двухступенчатой (циклон ЦН-24 плюс циклон СК-ЦН-34) установок газоочистки для очистки газов в количестве V = 7600 м3/ч. Сравнить установки по гидравлическому сопротивлению р и степени очистки газа . Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом 4 таблицы 8.1.