Блочный контактный насадочный скруббер ЭК–БМ1 последней модификации
Рис.2. 1 – входной патрубок горячих газов; 2 – штуцер для отвода нагретой воды; 3 – переливной патрубок (труба); 4 – корпус; 5 – люк; 6 – рабочий слой кольцевых насадок, уложенных рядами; 7 – то же, загруженных навалом; 8 – каплеулавливающий насадочный слой; 9 – люк-взрывной клапан; 10 – патрубок для отвода охлажденных газов; 11 – водораспределитель производить подсушку дымовых газов.
Преимуществом насадочных аппаратов по сравнению с безнасадочными является большая компактность, однако они обладают и большим гидравлическим сопротивлением. Насадка склонна к забиванию пылью при обработке запыленных газов.
2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
Главной целью теплового расчета контактных теплоутилизаторов является определение объема насадки (ее геометрической поверхности), который обеспечивает нагрев воды до заданных параметров.
В соответствии с заданием уточняем исходные данные для выполнения расчетов:
а) температуру дымовых газов на входе в КТУ (температуру уходящих из котла газов принимаем из характеристик котельного агрегата [2]),
=1460С;б) температуру дымовых газов на входе в КТУ (по заданию),
=400С;в) температуру воды на входе в КТУ (по заданию),
=50С;г) теоретические объемы воздуха, водяных паров, азота, трехатомных газов принимаем из приложения 8 [1]:
=2,24 м3/м3; =9,03 м3/м3; =1,31 м3/м3; =11,13 м3/м3 – теоретический объем воздуха; =12,58 м3/м3 – теоретический объем газов;д) коэффициент избытка воздуха принимаем согласно рекомендациям [2],
=1,3;е) расчетный КПД котла, расход топлива (из характеристик котельного агрегата [2]):
=92,1 %;Расход топлива рассчитываем по формуле:
,где
теплопроизводительность котла, кВт, определяемая по формуле: ,где
номинальная паропроизводительность, кг/с, (из характеристик котельного агрегата [2]), 10 т\ч=2,77кг/с; расход воды на продувку, кг/с, принимается кг/с; энтальпия перегретого пара, питательной и котловой воды, МДж/кг. определяем при =194 0С (прил.5,[1]), =2789,08 кДж/кг; определяем при 0С (прил.4.[1]), =419,1 кДж/кг; определяем при =1,4 МПа, (прил.4.[1]), =830,8 кДж/кг; располагаемая теплота, принимаемая МДж/м3; м3/сОпределяем удельный объем дымовых газов:
где
коэффициент избытка воздуха; м3/м3Определяем объемные доли компонентов в дымовых газах:
, , ,Определяем начальное влагосодержание дымовых газов:
,где
объемная доля компонента; молекулярная масса компонента, г/моль, 18 г/моль, 44 г/моль, 28 г/моль, 29 г/моль. кг/кг.Тепловой расчет контактного теплоутилизатора ведется на 1 кг сухого газа, поэтому необходимо определить начальное влагосодержание сухих газов, кг/кг с.г.
,где
молекулярная масса сухих газов. кг/кг с.г.Определяем конечное влагосодержание дымовых газов, полагая, что на выходе из теплоутилизатора при температуре
газ является насыщенным, кг/кг с.г.: ,где
газовая постонная сухого газа, ; газовая постоянная водяного пара (молекулярная масса пара =18), ;Р – давление влажного газа в аппарате, МПа, принимаем Р=0,1 МПа;
РМАКС – давление насыщенного пара при
=400С, МПа (прил. 6 [1]), РМАКС=0,0076 МПа; кг/кг с.г.Определяем давление водяных паров в аппарате по формуле:
МПаПо давлению водяных паров определяем предварительное значение температуры мокрого термометра
(прил. 6 [1]): =52,2 0С при =0,0141 МПаОпределяем влагосодержание дымовых газов
, кг/кг с.г. при по формуле: кг/кг с.г.Уточняем температуру мокрого термометра по методу, предложенному Н.И. Егоровым. Этот метод основан на составлении теплового баланса теплоутилизатора в момент насыщения газа парами и достижения жидкостью температуры мокрого термометра. В этом случае тепло, содержащееся в газе, равно сумме тепла, внесенного газом в аппарат, и тепла паров, образовавшихся при испарении жидкости.