Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Для осуществления контакта частиц пыли с жидкостью необходимо диспергировать жидкость и создать разность скоростей движения фаз, т.е. затратить какую-то энергию. Опытным путем установлено, что эффективность мокрых пылеуловителей практически не зависит от конструкции и размеров аппаратов, а зависит в основном лишь от так называемой энергии соприкосновения. Энергия соприкосновения Кт (кДж/1000 м3 газа) складывается из энергии турбулизации газо вого потока и энергии, затраченной на диспергирование жидкости, т. е. на увеличение поверхности контакта. В разных типах аппаратов влияние каждой составляющей различно. В скруббере Вентури преоб ладает первая, в полых форсуночных скрубберах – вторая состав ляющая.
Kч =ап + жVж/Vг, (5.11)
где ап — гидравлическое сопротивление аппарата, Па; ж — давление распыляемой жидкости при входе в аппарат, Па; Vж и Vг—объемные расходы соответственно жидкости и газа, м3/с.
В соответствии с энергетическим методом расчета степень очистки газов в мокром пылеуловителе может быть определена по формуле
, (5.12)
где B и — константы, свойств и дисперсного состава пыли.
При высоких степенях очистки оценку эффективности работы аппарата удобнее выражать не степенью очистки , а числом единиц переноса Nч—понятием, используемым в теории тепло и массообмена, связанным с следующей зависимостью:
Nч = , (5.13)
Из сопоставления выражений (5.12) и (5.13) следует, что
Nч = BKч , (5.14)
Зависимость (3.4) аппроксимируется в логарифмических координатах
Kч - Nч прямой линией, угол наклона которой к горизонту дает величину , а величина B определяется как значение Nч при Kч = 1.
Для определения параметров В и χ воспользуемся методом наи меньших квадратов. Для этого прологарифмируем выражение (3.4). Получим
уi = b + χxi, (5.15)
где уi = lnNчi; xi = ln Ктi; b = lnВ.
Согласно методу наименьших квадратов коэффициенты b и χ долж ны удовлетворять условию минимума функционала
(5.16)
Для достижения этого условия необходимо и достаточно выполне ния условий
dI/db = 0, dT/dχ =0. (5.17)
Проведя дифференцирование и решив систему уравнений относи тельно b и χ, получим
(5.18)
В = ехр(b).
С учетом полученных значений параметров В и χ находят минимально необ ходимую скорость газа в горловине трубы Вентури. По известной ско рости движения газа с применением ЭВМ рассчитывают все геомет рические параметры аппарата - скруббера Вентури.
Результаты энергетических расчетов МТВ с конусами и сравнение их с обработанными результатами для ТВ и МТВ с дисками представлены на графиках, см. рис. 5.7, 5.8
|
Значения К.П.Д. пылеулавливания, рассчитанные по энергетической теории в ТВ, МТВ с дисками и МТВ с конусами в горловине при qЖ = 0,1 л/м3 |
Значения К.П.Д. пылеулавливания, рассчитанные по энергетической теории в ТВ, МТВ с дисками и МТВ с конусами в горловине при qЖ = 0,3 л/м3 |
Рис. 5.7 Рис. 5.8 Рис. 5.4.2
Выводы
Энергетическая теория подтвердила, что МТВ с коническими элементами в горловине значительно эффективней улавливает мелкодисперсную пыль, К.П.Д, при этом равен 99,25 % (при WГ = 60 м/с и qЖ = 0,3 л/м3)
Повышение скорости газа до 70-80 м/с приводит к падению К.П.Д., что обуславливается снижением времени пребывания воздуха в горловине, возрастанию гидравлического сопротивления установки и как следствие энергозатрат на пылеулавливание.
1) Расчет горловины МТВ.
Для Qв = 18000 м3/ч и Wг = 70 м/с, диаметр горловины равен:
Qв = F · Wг · 3600; F = ; F = ; Dг = ;
Dг = ;
Dг = = 0,3 м. (5.19)
Т.к. по данным завода Qв = 55000 м3/ч, примем для проектирования 3-е МТВ с Dг = 0,3 м.
а) Необходимый диаметр каплеуловителя выбирают исходя из условной скорости в циклоне ц, которая должна находиться в пределах 2,5—4,5 м/с, и объемного расхода газа Vг:
Dц = (5.20)
Активная высота каплеуловителя Hц в зависимости от ско рости газа в циклоне принимается равной:
ц, м/с . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,5—3 3—3,5 3,5—4,5 4,5—5,5
Hц (в долях Dц) . . . . . . . . . . . . . 2,5 2,8 3,8 4,5
Гидравлическое сопротивление каплеуловителя:
pц = (5.21)
Для прямоточного циклона = 30—33, для циклона типа ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе = 70. Плотность газа в циклоне принимается равной плотности газа на выходе из трубы Вентури.
Dц = = = 1,13 · 1,32 = 1,49 м.
Примем DКУ = 1,5 м , H = 3,8 · Dц = 4,5 · 1,5 м = 6,75 м.
б) Расчетная скорость в каплеуловителе: при DКУ = 1,5 м суммарная площадь пылеулавливающей установки равна: м2.
Тогда при Q = 55000 м3/ч = 15,28 м3/с -> WКУ = Q/F = 4,5 м/с.