Процессы и аппараты очистки газов

h₁ = Ф(x) = 0,9402  или 94,02 %

 

10. Степень очистки  газа в батарейном циклоне  с учётом неравномерности распределения  газа равна:

h₁ = 0,85·h₁ = 0,85·0,9402 = 0,799  или 79,9 %.

Концентрация пыли после  очистки составляет:

Z₂ =Z₁(1-h);    

Z₂ =15×(1-0,799) =  3,015 г/м³

 

 

 

 

 

Тонкая очистка. Рукавный фильтр.

 

Задача:

Рассчитать и выбрать рукавный  фильтр из ткани лавсан

 

Исходные данные:

расход газа при нормальных условиях V¢_0г=120000 м³¤ч,

температура газа перед фильтром Т_г=120 ^оС ,

 барометрическое давление Р_бар=101,3 кПа,

разрежение перед фильтром  Р_г=8 к Па,

динамический коэффициент вязкости  m₀ =25,3×10^-6 Па×с (константа  с = 124),

  плотность газа r_г = 1,3 кг¤м³,

концентрация пыли в газе перед  фильтром z₀=3,015 г¤ м³,

плотность  частиц   пыли r_ч = 3900 кг¤ м³.

Гидравлическое сопротивление  фильтра не должно превышать  Dр = 1,4 кПа.

 

Решение:

 

1. Принимая допустимую температуру газа для ткани лавсан равной 130 ^оС, определим подсос  воздуха перед фильтром V_Ов из окружающей среды с температурой 20 ^оС, необходимый для охлаждения газа с Т¢_г = 145 ^оС до Т_г= 130 ^оС:   

 = = =

2. Полный расход газа, идущего  на фильтрование, при нормальных  условиях:

= = = 125000 × (1+ 0,136) = 142000 м³/ч.

3. Полный расход газа, идущего на фильтрование, при рабочих условиях:

Vг = = 120000 = 187559 м³/ч.

4. Запыленность газа перед фильтром  при рабочих условиях:

z₁ = = = 1,93 г ¤м³.

5. Допустимая газовая нагрузка на фильтр  (скорость фильтрации) в данных условиях определяется по формуле:

q¢ = q_н×С₁×С₂×С₃×С₄×С₅  

q_н=1,2 м³/(мин*м²)

С₁=0,7

С₂=1,1

С₃=1,1

С₄=0,725

С₅=1

q¢ = = 0,737 м³ ¤(м²×мин)

( w_ф = 0,0123 м ¤с )

6. Полное гидравлическое сопротивление фильтра Dр складывается из сопротивления корпуса Dр_к и сопротивления фильтровальной перегородки Dр_ф:                                 

Dр = Dр_к + Dр_ф.

7. Плотность газа при рабочих  условиях:

r_г = = 1,3    = 0,83 кг/ м³.

8. Гидравлическое сопротивление  корпуса фильтра:

Dр_к = = = 53,12 Па

где      w_вх – скорость газа на входе в фильтр, принимаем w_вх = 8 м ¤с;

z  - задаваемый коэффициент сопротивления, z = 2.

9. Сопротивление фильтровальной  перегородки Dр_ф складывается из сопротивления запыленной ткани Dр₁ и сопротивления накапливающегося слоя пыли Dр₂. Постоянные фильтрования принимаем:

А = 1100 × 10⁶ м^-1;                       В = 10 × 10⁹ м/кг.

10. Динамический коэффициент вязкости  газа при рабочих условиях:

m = = = 34,18×10^-6 Па×с.

где Т_га = 403 ^оК - абсолютная температура газа после охлаждения.

11. Гидравлическое сопротивление  фильтровальной перегородки при  Dр = 1,4 кПа:

Dр_ф = Dр - Dр_к = 1400 - 53,12 @ 1347 Па.

12. Продолжительность периода фильтрования  между двумя  регенерациями:

t_ф = = =  6109 с

13. Количество регенераций в  течение 1 часа:

n_p = 3600¤ (t_ф  + t_р) = 3600¤ (6109 + 40 ) » 1,

где t_p = 40 c - задаваемая продолжительность регенерации.

14. Расход воздуха на  регенерацию при условии, что  скорость обратной продувки равна  скорости фильтрования определим  из выражения:

= = = 1042м³/ч .

15. Предварительно определяем необходимую  фильтровальную площадь:

= ) = (187559 + 1042)/ 60 × 0,737 = 4265м².

16. Выбираем фильтр марки ФРО-4100-2с поверхностью фильтрования  F_ф = 4104 м², состоящий из N_c = 8 секций с поверхностью фильтрования по F_c = 513 м².

17.Площадь фильтрования F_p, отключаемая на регенерацию, в течение 1 ч.:

F_p = = = 23 м².

18. Уточненное количество воздуха, расходуемое на обратную продувку в течение 1 ч.:

V_p = = = 1010 м².

19. Окончательная площадь  фильтрации:

F_ф = = = 4287 м²,

что близко к площади фильтрования  выбранной марки фильтра.

20. Продолжительность периода фильтрования  должна быть больше суммарного  времени регенерации остальных  секций:

t_ф > (N_c - 1) t_p;           6109> (8- 1) × 40;     т.к. 6109 > 280

то есть в данном случае необходимое условие выполнено.

21. Фактическая удельная  газовая нагрузка:

 = = = 0,749 м³/м²×мин,

то есть близка к расчетной и, следовательно, фильтр выбран правильно.

 

 

Заключение.

В процессе агломерации возникают технологически обусловленные выбросы, большая часть которых образуется из агломерационного отходящего газа, содержащего пылевидные и газообразные компоненты. С целью превращения агломерационного производства в максимально возможный экологический процесс и выполнения экологических предписаний административных органов в последние годы при тесном сотрудничестве эксплуатационников и производителей агломерационного оборудования были разработаны крупномасштабные технологические решения. Благодаря процессам очистки и возврата отходящих газов достигнуты такие характеристики очищенного газа агломерационного производства, которые ранее невозможно было и представить.

Однако ежегодные выбросы агломерационного производства огромны. Поэтому необходимо ужесточать требования к выбросам вредных веществ в атмосферу, совершенствовать газоочистное оборудование и устанавливать их на предприятиях.

 

Список использованной литературы

1. С.Б. Старк Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. Изд. Металлургия 1977г.

2. http://www.steel-group.ru/

3. http://ogazah.ru/index/rukavnye_filtry_tipa_fro

4. Кочнов Ю.М., Барышева И.В., Мирошкина Л.А., Козлова И. Н. Процессы и аппараты защиты окружающей среды 2001 г.