Очистка от зерновой пыли (стр. 3 из 3)

График дисперсного состава пыли обычно выполняют в вероятностно-логарифмической системе координат, на оси абрисе откладывают логарифмы размеров(диаметров) частиц, на оси ординат -массу, процентное содержание данной пыли соответствующего размера в процентах. Распределение массы пыли по диаметрам частиц выражается прямой или близкой к ней линией.

Дисперсность пыли также характеризует медианный диаметр. Медианным диаметром d₅₀ называют такой размер частиц, по которому масса частиц пыли мельче d₅₀ составляет 50% всей массы пыли, так же как и масса частиц крупнее d₅₀.

Результаты дисперсных анализов могут быть изображены графически. Принимая равномерным распределение частиц по размерам внутри каждой фракции, можно построить ступенчатый график, называемый гистограммой, по оси абсцисс откладывают размеры частиц а по оси ординат относительные содержания фракций, то есть процентное содержание каждой фракции, отнесенное к массе всего материала.

Если процентное содержание каждой фракции разделить на разность размеров частиц, принятых в качестве граничных, и найденные значения отложить в системе координат как ординаты точек, абсциссы которых равны среднему для соответствующих фракций размеру частиц, то через полученные точки можно провести плавную дифференциальную кривую распределения частиц по размерам.

Наиболее удобным является графическое изображение результатов дисперсного анализа в виде интегральных кривых D(d_ч) или R(d_ч), показывающих относительное содержание частиц с размерами больше или меньше данного размера.

Обозначения D и Rна осях ординат соответствуют начальным буквам немецких слое проход и остаток.

Для целого ряда расчетов, в которых используются результаты дисперсных анализов, удобно аналитическое описание функций распределения частиц по размерам. Ненарушенные распределения частиц по первичным размерам чаще всего являются логарифмически-: нормальными. Интегральная кривая для частиц с логарифмически нормальным распределением может быть представлена формулами, что позволяет при соответствующих значениях пользоваться табулированными значениями интеграла вероятности и стандартными программами ЭЦВМ. Интегральные, кривые для частиц с логарифмически нормальными распределениями -удобно строить в вероятностно логарифмической системе координат, в которой они приобретают вид прямых линий. В логарифмически-вероятностной системе координат ось абсцисс начинается от точки на оси ординат- 50%.

Интегральные кривые для частиц с логарифмически нормальным распределением удобно строить в вероятностно-логарифмической системе координат , в которой они приобретают вид прямых линий. Для построения такой системы координат по оси абсцисс в логарифмическом масштабе откладывают значения d_ч, а по оси ординат - значения D(d_ч) или R(d_ч). Приведем расчет в следующем виде:

^-t/2dt, где t=(lg(d_x/d_m))/lg𝛅_x

t₂=lg 0.02/ 0.7=-0.99 D(d_x)=84%

t₄=lg 0.4/ 0.7=-0.57 D(d_ч)=72%

t₆=lg 0.6/ 0.7=-0.32 D(d_x)=63%

t₈=lg 0.8/ 0.7=-0.14 D(d_ч)=56%

t₁₀=0 D(d_ч)=50%

t₂=lg 2/ 0.7=0.43 D(d_ч)=33%

t₂=lg 3/ 0.7=0.68 D(d_ч)=23%

t₂=lg 4/ 0.7=0.86 D(d_ч)=20%

t₂=lg 5/ 0.7=0.99 D(d_ч)=16%

Поскольку в вероятностно- логарифмической системе координат ось абсцисс начинается от точки на оси ординат, соответствующей 50 %, значения х для D(dx) больше 50% откладываются вверх от начала оси абсцисс, а меньше 50% -вниз.

4. Расчет рукавного фильтра

Расход очищаемых газов Q =4660 г/м³

Концентрация пыли в очищаемых газах 28,5 C°

Плотность пыли 3000 кг/м³

Медианный диаметр частиц dм=20мкм

Фильтровальный материал - лавсан, арт. 86033

Требования к очищаемому газу: содержание пыли не должно превышать 0,3 мг/м ,

КПД вентилятора 0,75; передача к вентилятору - клиноременная.

Ход расчета

Определяем удельную газовую нагрузку в рукавном фильтре:

q⁼q_H* С1*С2*С3*С4*С5

где q_H - нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее склонности к агломерации (глинозем, цемент, керамические красители, уголь, плавиковый шпат, резина, каолин, известняк, сахар, пыль горных пород q_H=2,0);

C₁ - коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов (для фильтров с регенерацией путем обратной продувки C₁=0,55...0,7);

С₂ — 1 - коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли на удельную газовую нагрузку);

Сз - коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе (для частиц диаметром 20мкм Сз⁼1,0);

С₄ = 1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры;

С₅=0,95 - коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки

q=2-0,7*1*1 *0,95=1,33 м³\( м²*мин)

Определяем фильтровальную площадь:

F=V/(60q)=4660/(60*l,33)=58,4м² .

Для указанных условий принимаем два фильтра СМЦ-166Б, каждый из которых имеет фильтровальную поверхность 30м^2τ .

Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, предварительно оценивая длительность цикла фильтрования τ=600с.

Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки включаетпотери напора за счет самой перегородки (∆Р_Л) и потери за счет осевшей наперегородку пыли (∆ Р_П)

∆Р_П= ∆Р_П + ∆P_П

Величину ∆Рп вычисляем:

∆Р_П =К_П µwⁿ

где К_п - коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки, 1/м (зависит от толщины и проницаемости фильтровальной перегородки, количества пыли, оставшейся на перегородке после регенерации, свойств пыли). Для фильтровальных тканей из лавсана, улавливающих цементную пыльК_п= (1100...1500>10^бм"¹;

µ=18,6-10^-6- динамическая вязкость газа, Па*с;

w=0,015 - скорость фильтрования, м/с (таблица 3.16 [1]);

n - показатель степени, зависящий от режима течения газа сквозь перегородку (для ламинарного режима n = 1, для турбулентного n> 1).

∆P_П= 1200-10⁶-18,6-10^-6 -0,015*2=670Па

Вычисляем величину ∆Р_П :

∆р_П = µτс_вхw²K₁

где τ=600с - продолжительность фильтровального цикла, с;

с_вх - концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м³;

К₁ - параметр сопротивления слоя пыли, м/кг; зависит от свойств пыли и порозности слоя пыли на перегородке, K₁=(6,5... 19)*10⁹ м/кг для цемента.

∆Р_п=18,6*10^-6*600*3,34*10^-3*(0,015)²*19*10⁹=159Па

∆Р_п=670+159=829Па.

Определяем гидравлическое сопротивление аппарата в целом: ∆Р _Ф = ∆Р_П+∆Р_К

Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата ∆Р_К определяем, задаваясь коэффициентом гидравлического сопротивления корпуса £_к=2, приведенным к скорости во входном патрубке :

U_вх= V/(3600*S_BX ) = 4660/ (3600*0,3) = 4,3 м/с,

тогда гидравлическое сопротивление корпуса аппарата:

∆Р_К = £_к*U_вх²*р_г /2=2*4,3²*0,998/2= 18,5Па

∆Р_ф = 829+18,5=847,5Па

Определяем мощность ЭД вентилятора при транспортировании газа через фильтр:

N=V*∆Р_ф/(3600*1000*ή_в*ή_п)=4660-847,5/(3600-1000-0,75-0,92)=1,6кВт

Заключение

В заключении подводим итог данной работы. Следует отметить важные пункты проведенного анализа табачного производства.

При выборе оборудования для очистки выбросов от зерновой пыли пыли нужно учитывать особенности данной пыли: гидрофильность, малую плотность, значительную парусность, многокомпонентность и др. В настоящее время для очистки выбросов от табачной пыли применяют два вида пылеулавливающего оборудования — циклоны и рукавные фильтры.

Циклоны даже самых совершенных конструкций нецелесообразно применять в качестве единственной ступени очистки в связи с тем, что они не обеспечивают эффективное улавливание тонких фракций пыли. В то же время вполне рационально применять циклоны на первой ступени очистки, до рукавных фильтров.

Улучшение очистки воздуха в рукавных фильтрах может быть достигнуто при применении фильтровальной ткани из синтетических материалов

Циклоны являются одними из простейших пылеулавливающих устройств.

Осаждение пыли в циклонах происходит под действием центробежной силы.

Запыленный газ по воздуховоду подается в цилиндрическую часть циклона где за счет тангенциального ввода приобретает вихревое движение. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам циклона и ссыпаются по конической его части к разгрузочному отверстию. Обеспыленный воздух отводится из циклона через верхний патрубок.