ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Курсовая работа

По дисциплине: «Методы и Средства защиты окружающей среды»

Преподаватель: Заломнова О. Н.

Студент: Якушкин А. Н.

Группа: 9123

Москва 2008

Введение.

Обосновывается актуальность задачи защиты окру­жающей среды и приводится краткий обзор технологических про­цессов экологической безопасности.

Данная работа посвящена проблеме утилизации и переработке промышленных отходов. Эта проблема носит глобальный характер, что и обусловило ее важность. Практически любое промышленное изделие "начинается" с сырья, добываемого из недр планеты или вырастающего на ее поверхности. На пути к промышленным предприятиям сырье что-то теряет, часть его превращается в отходы.

Проектная часть

1. Расчет и схема скруббера Вентури:

Аппараты мокрой очистки воздуха от пыли работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель или пленки жидкости под действием сил инерции и броуновского движения. В качестве орошающей жидкости чаще всего исполь­зуется вода.

Аппараты мокрой очистки воздуха от пыли нашли широкое применение, так как имеют ряд достоинств:

• низкая стоимость;

• высокая эффективность улавливания мелкодисперсных пылей с d₄ > 1 мкм;

• очистка высокотемпературных, пожаровзрывоопасных, токсичных газов;

• возможность одновременной очистки как от пыли, так и от паро и газообразных компонентов.

Недостатки мокрых пылеуловителей:

• образование шлама, что требует оборудования для его переработки;

• возможность уноса капель жидкости и осаждение с пы­лью в газоходах.

Конструктивно мокрые пылеуловители разделяют на скруб­беры Вентури, форсуночные и центробежные скрубберы, аппара­ты ударно-инерционного типа, барботажно-пенные аппараты и др.

Скрубберы Вентури являются высокоэффективными аппара­тами, применяемыми для тонкой очистки воздуха от пыли. Ос­новная часть этого аппарата - труба Вентури, в которой под дей­ствием сил инерции и мельчайших капель тонкораспыленной во­ды происходит укрупнение частиц пыли до размеров, позволяю­щих отделять их от воздуха в простейших пылеуловителях.

Устройство и принцип работы скруббера Вентури (рис. 1), Через центробежные форсунки 1 в осевом направлении подводится жидкость (вода) на орошение под давлением 0,3...0,4 МПа. Ос­новная часть скруббера - сопло Вентури 2. В конфузорной (уз­кой) части сопла происходит разгон газа от входной скорости 20 м/с до скорости 200 м/с и более. В диффузорной части сопла поток тормозится до скорости 20 м/с и подается в каплеуловитель 3, выполненный в виде прямоточного циклона.

Очищенный газ

Шлам

Рис.1. Скруббер Вентури

1 - центробежные форсунки; 2 - сопло Вентури; 3 - каплеуловитель.

Исходные данные для расчета скруббера Вентури

№ варианта	Параметры
	Q, /ч	, м/с	кг/	, мкм	, мкм	, мкм	, %	, %	, %	L, л/
11	1600	50	730	2	4	5	20	15	40	1,1

Методика расчета

Зная расход очищаемых газов и задаваясь скоростью их дви­жения в горловине трубы Вентури, определяют диаметр горлови­ны трубы по формуле

D = = =0,106 м;

где D - диаметр горловины трубы, м; Q - расход газа, м³/ч; v_e-скорость движения газа в горловине трубы Вентури, м/с.

Средний диаметр капель жидкости, образующихся в трубе Вентури, определяют по формуле:

= +28· = + 25· =126,242 мкм;

где - диаметр капель жидкости, мкм; L - удельный расход жидкости.

Критерий Стокса Stk для отдельных фракций пыли определя­ют по формуле:

Stk = = =3,708

= =14,833

= =23,177

где р_п - плотность пыли, кг/ м³; р_г - плотность газа, р_г=1,293 кг/м³;

υ- кинематическая вязкость газа в горловине трубы, м²/с; определяется по формуле υ=μ/𝜌 , принимаем υ= 13,4 м²/с; D_n - диаметр частиц пыли, мкм.

Фракционный коэффициент очистки отдельных фракций пы­ли определяют по формуле:

=1- = 1- = 0,958

=1- = 1- = 0,998

=1- = 1- = 0,999

Общий коэффициент очистки в скруббере Вентури определя­ют по формуле:

= ( )+ ( )+ ( ) = ( )+( )+( )=0,007409

где Ф₁..., Ф_п - содержание данной фракции пыли, %.

Сопротивление трубы Вентури определяют по формуле:

= = =888,937

где - коэффициент гидравлического сопротивления сухой тру­бы Вентури, принимается = 0,25-0,3; - то же, при подаче жидкости в горловину; L - расход жидкости, л/м³ газа; • L- оп­ределяют по табл.1.

Таблица 1

Значение множителя в зависимости от расхода жидкости и скорости движения газа в горловине трубы Вентури

Расход жидко­сти, /_, л / м3 газа	при скорости газа в горловине трубы Вентури, ve . м\с
	50	70	90	110	150
0,3	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
0,5	0,3	0,3	0,3	0,4	0,4
0,7	0,4	0,4	0,4	0,5	0,5
0,9	0,6	0,7	0,9	1,0	1,1
1,1	0,8	1.0	1,2	1,4	1,7
1,3	1,2	1,6	2,0	2,4	2,6