Работа скруббера Вентури

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВВЕДЕНИЕ

В системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для очистки от пыли применяются устройства, называемые пылеуловителями. В данной работе используются инерционные пылеуловители, они основаны на принципе выделения пыли из воздушного потока под действием центробежной силы. И используются для очистки воздуха от пыли 2-ой группы дисперсности с размером эффективно улавливаемых частиц более 8 мкм.

По сравнению с другими сухими пылеуловителями приемущесво данного типа состоит в том, что они имеют более простую конструкцию, обладая большой пропускной способностью, просты в эксплуатации.

Для обеспечения нормальной работы циклона применяют герметичные бункера. В работе рассчитана пылеулавливающая установка двухступенчатой очистки. При расчете циклона 1-ой ступени очистки-ЦН-24 определяем его диаметр, гидравлическое сопротивление, коэффициент очистки и общие размеры. Аппаратом 2-ой ступени очистки является мокрый инерционный пылеуловитель — скруббер Вентури. В зависимости от гидравлического сопротивления скруббера Вентури подразделяется на низконапорные с Р< 5кПа и высоконапорные с Р>5 кПа.

Работа скруббера Вентури основана на дробление воды турбулентным газовым потоком, в захвате частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе инерционного действия. В данной работе в качестве каплеуловителя принят прямоточный циклон ЦН-241.

1. Определение необходимой эффективности пылеулавливающей установки

Исходные данные:

начальная запыленность газа СН=60г/м3.

допустимая конечная концентрация пыли в выбрасываемом воздухе СК=40 мг/м3.

Расчет:

необходимая эффективность:

, (1)

предварительный выбор производится исходя из необходимой эффективности пылеуловителя.

В качестве аппарата 1-ой ступени очистки применяют пылеуловитель 3-го класса-циклон ЦН-15у, улавливающий пыль 2-го класса дисперсности с эффективностью 99,87% - пыль размером более 4 мкм.

В качестве аппарата 2-ой ступени очистки применяют мокрый пылеуловитель типа скруббера Вентури.

2. Марка циклона ЦН-15у. Определение его аэродинамического сопротивления и эффективности очистки

Исходные данные:

расход газа при н.у. L0=7200 м3/ч;

плотность воздуха в=1,26 кг/м3;

температура воздуха перед первой ступени очистки tв = 50єС;

барометрическое давление PБар=101,3 кПа;

средний размер пыли d=6 мкм;

плотность пыли n=2400 кг/м3;

разряжение в циклоне PЦ=120Па;

— начальная концентрация пыли Сн=60г/м3.

Расчет:

1. Оптимальная скорость воздуха в сечении V0 = 3,5 м/с.

2. Определяем необходимую площадь сечения циклона:

, м2 (2)

м2

3. Определяем диаметр циклона, D, м2, задаваясь числом циклонов N =2:

, м2 (3)

м

4. Выбираем два циклона диаметром 600 мм и вычисляем действительную скорость:

, м/с (4)

= 3,54 м/с

Действительная скорость отличается от оптимальной на

= % = 1,2% < 15%, условие выполняется.

5. Коэффициент местного сопротивления циклона:

, (5)

где k1 — поправочный коэффициент на диаметр циклона, k1=1.

k2 — поправочный коэффициент на запыленность воздуха, k2 =0,9.

- коэффициент гидравлического сопротивления циклона, работающего в сети, =148.

k3 — коэффициент учитывающий дополнительные потери давления, связанные с компоновкой циклонов, k3 =35.

=1*0,9*148+35=168,2

Потери давления, Па, в циклоне рассчитываем по формуле:

Па (6)

где — плотность воздуха, кг/м3.

Па

6. Определяем КПД очистки аппарата в зависимости от размера пыли =3,7 мкм (рис. 3), динамическая вязкость =1,9610-5 Пас (табл. 9):

, мм (7)

где D — фактический диаметр выбранного циклона, мм;

— динамическая вязкость воздуха, Пас, (принимается в зависимости от его температуры;

П — плотность пыли, кг/м3.

= 3,5 мм

Пользуясь рис. 3 [4], определяем КПД циклона, для медианного диаметра пыли 6 мкм КПД циклона равен 77%, =0,77.

7. Рассчитываем концентрацию пыли после очистки:

С2= С1 — С1, г/м3 (8)

где С1 — концентрация пыли до очистки, мг/м3;

— коэффициент очистки.

С2=60 — 600,77 = 13,8 г/м3.

8. Эффективность очистки:

, (9)

= 77% - улавливание не эффективно, т. к. < 95%.

3. Определение эффективности очистки 2-ой ступени

необходимая эффективность Е 1,2=99,93%.

эффективность 1-ой ступени Е 1=77%.

(10)

4. Расчет аппарата второй ступени очистки. (Расчет скруббера Вентури)

Исходные данные:

— расход газа L0=7200 м3/ч;

температура воздуха перед первой ступени очистки tв=500C;

барометрическое давление Pб=101,3 кПа;

разряжение в циклоне Pц=120 Па

плотность воздуха в=1,26 кг/м3;

начальная концентрация пыли С1 = 60г/м3;

концентрация пыли на выходе С2=13,8 г/м3;

напор воды на орошение Pж=250 кПа.

Расчет:

1. Рассчитываем требуемый коэффициент очистки:

, (11)

2. Определяем затраты энергии на очистку, кДж на 1000 м3 газа:

, кДж (12)

где Х и В-параметры зависящие от вида пыли.

В = 0,6910-2, Х =0,67.

(13)

кДж на 1000 м3 газа.

3. Определяем общее гидравлическое сопротивление скруббера:

, Па (14)

где m — удельный расход воды m=0,006 м33.

4. Рассчитываем циклон-каплеуловитель.

Диаметр циклона — каплеуловителя:

, м (15)

где LC — расход воздуха, м3/с;

vЦ — эффективная скорость воздуха в циклоне, vЦ = 5,5 м/с.

Высота циклона, м:

, м (16)

Гидравлическое сопротивление циклона:

(17)

где Ц — коэффициент местного сопротивления циклона, для пылеуловителей типа ЦВП Ц = 30;

— плотность воздуха, кг/м3.

5. Гидравлическое сопротивление трубы Вентури:

(18)

6. Рассчитываем скорость воздуха в трубе Вентури, м/с:

, м/с (19)

= 24,9 м/с

7. Определяем геометрические размеры трубы Вентури:

— диаметр горловины dГ, м, трубы Вентури:

, м (20)

где L — расход воздуха м3/ч.

= 0,32 м

— длина горловины lГ, м:

lГ = 0,15 dГ, м (21)

lГ = 0,15·0,32=0,048 м

— диаметр входного отверстия конфузора dк, м:

, м (22)

где vВХ — скорость воздуха во входном патрубке, vВХ =15−20 м/с.

= 0,41 м

— длина конфузора, м:

, м (23)

где 1 — угол раскрытия конфузора, равный 25−300.

lК= (0,41 — 0,32) / 2tg (30/2) = 0,17 м.

— диаметр входного отверстия диффузора, м:

, м (24)

где vВЫХ — скорость выхода воздуха из диффузора, vВЫХ=16−18 м/с.

— длина диффузора, м:

, м (25)

где 1 — угол расширения диффузора, 6080.

— диаметр сопла подачи воды dС, м:

, м (26)

где GВ — расход воды, м3/с.

GВ = LC m, м3/с (27)

= 0,005 м.

Список источников

1 Смольников Г. В., Оленев И. Б. Аспирация и очистка газовых потоков гидромеханическими методами: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 290 700 — «Теплогазоснабжение и вентиляция «/ КрасГАСА. Красноярск, 2004. 22 с.

2 СТО 4.2 — 07 — 2012 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. Взамен СТО 4.2 — 07 — 2010; дата введ. 27. 02. 2012. Красноярск: ИПК СФУ. 2012.

каплеуловитель пыль скруббер вентури

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой