Проектирование систем очистки газов и промышленная вентиляция

V_o^г – 7,02 м³/кг

V_о^возд – 6,54 м³/кг

- 1,3

 

Концентрация пыли в отходящих газах смеси на входе в козырек

 

Концентрация  пыли в газовоздушной смеси на входе в козырек

Расходы воздуха и газа берутся при  температуре Т_см

- массовые расходы газа из  окна и подсасываемого воздуха

ПДК_р.з. = 0,01 мг/л=0,01 г/м³

 

Расчетные формулы  основных размеров зонта-козирька

Длина козирька L, м:

L=1,22*Х+0,5D_экв

D_экв – эквивалетний диаметр печного окна, м

, м

Х – расстояние от окна до оси восходящей струи  воздуха, м

у – высота козырька над осью окна, м; у=h/2=0.5/2=0,25

m – 4…5 – экспериментальный коэффициент формы окна;

h – высота окна, м;

g=9.8 м/с²;

Т_г – температура газов в печи, К;

Т_возд – температура окружающего воздуха, К;

w – скорость віходящих из окна газов, м/с

Наклон козірька 30…45º

 

L=1,22*1,03+0,5*0,7=1,6 м; 

Площадь поперечного  прореза воздуховода (F_с.в.), м²:

w_в/в =20 м/с,  = 1,205 кг/м³

F_с.в = / w_в/в = 2,98/20 = 0,15 м²

F_в/в =              d_в/в = м

Найдем  при = 45⁰ и

AВ=(AС-BC) → AВ=(1,6-0.44)=1,16

                                   L = 1,16*tg45⁰ = 1,16 :

L/d_в/в = 1,16/0,44= 2,6             = 0,1 

 Па

 

3. Расчет характеристик дисперсности аэрозолей в выбросах 

     Дисперсность  является одним из важнейших параметров выделяющихся аэрозолей, т.к. от нее  зависит эффективность работы всех видов пылегазоочистных аппаратов, а также способность к рассеянию  и переносу на дальние расстояния. Понятие дисперсности включает 3 вида параметров:

1. средний размер частиц
2. диапазон размеров частиц в системе
3. фракционный состав, т.е. распределение частиц по размерам

     Размер  частиц характеризуется эквивалентным  диаметром. В качестве среднего размера берут медианный диаметр частиц.

     Характеристики  рассчитывают в предположении нормально-логарифмического распределения размеров пылевых  частиц.

Медианный (средний геометрический) диаметр  частиц пыли d₅₀:

 

Стандартное геометрическое отклонение размеров частиц [2]:

, 

где d_i - средний диаметр частиц, осевших на i-й ступени импактора,             

 m_i = ; М - массовая доля пыли на i-й ступени; -масса осевшей на   i-й ступени импактора пыли, -масса всей исследованной пыли. 

Гистограмма 

     Гистограмма представляет собой совокупность смежных  прямоугольников. Высота каждого прямоугольника равна массовой доле частиц m_i, диаметр которых попадает в данный интервал. Для этого основание прямоугольников равно (d_max - d_min). Гистограмму будем строить в линейных шкалах величин. 

График  дифференциальной функции  распределения 

     Для построения этого графика необходимо для каждого d, вычислить значения дифференциальной функции распределения f_i: 

f_i = m_i / (d_max - d_min), где 

d_max , d_min – наибольший и наименьший диаметр частиц в данном диапазоне со средним диаметром d_i. Площадь под кривой дифференциальной функции для диапазона диаметров d₁ ... d₂ равна массовой доле частиц с диаметрами в этом диапазоне.

     График  дифференциальной функции будем строить в полулогарифмических координатах: по оси ординат для f_i используем линейную шкалу, а по оси абсцисс для диаметров - логарифмическую шкалу [3]. 

Построение логарифмической шкалы координат 

     Находим логарифмы для всех значений выбранной  величины и откладываем их на оси  в линейном масштабе. Затем у соответствующих  точек вписываем численные значения величины, а не их логарифмы. Таким  образом получилась неравномерная логарифмическая шкала данной величины. 

График  интегральной функции  распределения 

     Интегральная  функция распределения определяется интегрированием дифференциальной по диаметрам частиц и для нормально- логарифмического распределения находится  по таблицам. Пределы изменения функции 0...1. Функция показывает массовую долю частиц с диаметрами d. Для каждого d_i вычисляем величину t и по таблице приложения находим соответствующее F(d_i):

     

 

График  строим в линейных координатах.

Интегральная  функция в вероятностно- логарифмических   координатах

     В этих координатах интегральная функция  откладывается на оси ординат  по вероятностной шкале, а диаметры - на оси абсцисс по логарифмической  шкале. Для построения вероятностной шкалы необходимо для каждого d_i вычислить параметр t:

  

     Затем отложить значения t, вписав у соответствующих точек значения F(d). График для нормально-логарифмического распределения является прямой. Медианный диаметр частиц d₅₀ соответствует F(d) = 0,5. 

     Фракция – это массовая доля (или количество) частиц, размеры которых находятся  в достаточно узком диапазоне, границы  которого приняты в качестве нижнего  и верхнего пределов фракции.[2]  
 
 
 
 
 
 
 

Ситовый анализ

     Это определение фракций пыли с помощью сит с различными по размерам ячейками.

     Дано:     = 1,6 г/см³

• По графику находим:

 
 

• Используя формулы    

                                             

                                            

                                             

                                                   , найдем:

• = 0,02*0,954 + 0,12*1,176 + 0,1*1,397 + 0,2*1,602 + 0,15*1,778 + 0,15*1,929 + 0,2*2,176 + 0,05*2,352 = 0,019 + 0,141 + 0,139 + 0,32 + 0,267 + 0,289 + 0,435 + 0,118 =1,728
• = 0,02*(0,954 – 1,728)² + 0,12*(1,176 – 1,728)² + 0,1*(1,397 – 1,728)² + 0,2*(1,602 – 1,728)² + 0,15*(1,778 – 1,728)² + 0,15*(1,929 – 1,728)² + 0,2*(2,176 – 1,728)² + 0,05*(2,352 – 1,728)²  = 0,1284

Значение F находим по таблице нормальной функции распределения в зависимости от параметра t.