Очистка воздуха при помощи аппаратов типа циклон: Учебно-методическое пособие. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Главная
Каталог
Библиотека
Форум
Новости
Глоссарий
Порталы
О проекте
Очистка воздуха при помощи аппаратов типа циклон: Учебно-методическое пособие
Текстовая версия документа PDF (размер: 1084.7 КБ)
Качество преобразования для различных документов может сильно различаться. Изображения (картинки, формулы, графики) в документе игнорируются. Защищённый документ не может быть преобразован.
Предыдущая
1
2
3
4
5
6
7
Следующая
применяются для грубой очистки газов от частиц более 15-20 мкм,
выполняются сухими (отделение под действие механических сил) и мокрыми
(отделение при соприкасании частиц с жидкостью) [16,17, 25,26].
1.2.2. Основные характеристики пылеулавливающего
оборудования
К основным характеристикам пылеулавливающего оборудования
относятся эффективность (степень) очистки воздуха от пыли, которую также
иногда называют коэффициентом полезного действия аппарата, хотя это не
отражает ее энергетические характеристики; гидравлическое сопротивление;
расход электрической энергии; стоимость очистки.
Эффективность (степень) очистки воздуха от пыли – зная величину
концентрации пыли в воздухе до очистки Cвх , и после очистки Cвых
(соответственно мг/м3), выражается в процентах, иногда в долях единицы:
C вх − C вых
η= ⋅ 100%
C вх
При наличии подсоса воздуха (например, в рукавных фильтрах)
эффективность определяется по формуле.
⎛ C Q ⎞
ε = ⎜1 − вых вых ⎟100%,
⎜
⎝ Cвх Qвх ⎟
⎠
Где Qвх, вых - соответственно расход воздуха при входе и выходе из
аппарата, м / ч.
3
При последовательной установке нескольких аппаратах (каскадная,
или многоступенчатая очистка), применяемая для более полного
обеспыливания воздуха, суммарная эффективность очистки определяется по
формуле
ε = [1 − (1 − ε 1 )(1 − ε 2 )...(1 − ε n )] ⋅ 100%,
Где ε1,ε 2 ...ε n - эффективность очистки определяется каждого из аппаратов,
входящих в каскад (в долях единицы).
Эффективность очистки – важнейшая характеристика аппарата. На неё
ориентируются при выборе пылеулавливающего оборудования в
соответствии с допустимым осадочным содержанием в очищаемом воздухе.
11
Сравнивая два аппарата, сопоставляют проценты пропущенной пыли.
Если эффективность одного аппарата 99 % , а другого 98 % , то они
пропускают соответственно 1 % и 2 % пыли. Следовательно, эффективность
первого аппарата в два раза выше, чем второго.
Для полной характеристики аппарата нужно знать его фракционную
эффективность. Она показывает долю уловленной пыли по каждой фракции.
Это позволяет выбрать пылеулавливающее оборудование в соответствии с
фракционным составом пыли. Фракционная эффективность очистки
выражается отношением
сn
ε фП = ,
СП
Где сП - концентрация улавливаемой пыли данной фракции;
С П - концентрация поступившей в аппарат пыли данной фракции.
Общую эффективность аппарата ε определяют по фракционной
эффективности следующим образом
С1ε ф1 + С2ε ф 2 + ... + Сnε фn
ε= ,
С1 + С2 + ... + Сn
Где C1,C 2 ..., C n - концентрации пыли соответствующих фракций,
поступающей в аппарат;
ε ф1 , ε ф 2 ..., ε фn - фракционная эффективность улавливания по данной
фракции.
Отношение количества пыли данной фракции ко всей пыли
поступившей в аппарат, выражается:
C1 C C
= δ 1 ; 2 = δ 2 ;...; n = δ n .
C C C
После преобразования получим значение общей эффективности
очистки
ε = δ 1ε ф1 + δ 2ε ф 2 + ... + δ nε фn
,
Или в процентах
n
ε = 100∑ δε ф
1 .
Производительность характеризуется количеством воздуха, которое
очищается за один час. Аппараты, в которых воздух очищается при
прохождении через фильтрующий слой, характеризуется удельной
12
воздушной нагрузкой, т.е. количеством воздуха, которое проходит через один
квадратный метр фильтрующей поверхности за один час.
Стоимость газоочистки является важнейшим показателем, т.к.
характеризует ее экономичность. Она зависит главным образом от
капитальных затрат на оборудование и эксплуатационных расходов.
Капитальные зависят от конструктивных особенностей и установленных
мощностей оборудования. Эксплуатационные расходы зависят в основном от
расхода электрической энергии, которые определяются потребляемой
мощностью циклона. Эта мощность зависит от гидравлического
сопротивления циклона (потери давления в нем ∆P )
vвх ρ
2
∆ P = ζ вх .
2
где v вх - скорость потока во входном патрубке, м/с.
ζ вх - коэффициент гидравлического сопротивления циклона
ρ - плотность газа.
Расход электрической энергии на пылеулавливания определяется
потребляемой мощностью циклона:
N = ∆P ⋅ Q ,
где Q = vвх ⋅ ω вх - расход воздуха,
ω вх - площадь входного живого сечения.
vвх ρ
3
N = ζ вх ω вх .
2
Таким образом, расход электроэнергии существенно зависит от скорости
воздуха в пылеуловителе. Расход электроэнергии при одноступенчатой
очистке находится в пределах от 0,035 до 1,0 кВт-ч на 1000 кубических
метров воздуха.
Стоимость очистки воздуха в различных аппаратах значительно
отличается. Как правило, более эффективная очистка обходится значительно
дороже. Если стоимость очистки определённого количества воздуха в таком
сравнительно простом аппарате, как циклон большой производительности
принять за 100% , то стоимость очистки такого же количества воздуха в
батарейном циклоне составит 120%, в циклоне с водяной пленкой 130% , в
электрофильтрах, в которых электроэнергия расходуется в основном на
создание электростатического поля стоимость очистки возрастает до 220%,
13
т.к. в тканевых фильтрах (в зависимости от типа) за счет увеличения
гидравлического сопротивления по мере загрязнения фильтра от 260 до
280%.
Стоимость высокоэффективной двухступенчатой очистки по схеме
батарейный циклон электрофильтр составит 330%.
1.2.3. Использование циклонов в области воздухоочистки
Одним из наиболее распространенных устройств пылеочистной техники
считаются циклоны (от греч. kyklon - кружащийся, вращающийся). Их широкое
распространение обусловлено простотой устройства циклона, надежностью в
эксплуатации, и небольших капитальных и эксплуатационных затратах [33,16,
3, 32].
Не известно, кем и когда был создан первый простейший циклон,
однако молва утверждает, что в России нечто похожее на циклон
использовалось еще на знаменитых Демидовских заводах.
В обзорной статье немецкого исследователя Матиаса Боната
"Циклонный очиститель газа от твердых частиц" опубликованной в 1982 году
в сборнике "Химико-инженерная техника", так представлена история создания
первых циклонов:
"В 1886 году американец О.М. Мерсе. представитель "Кникербокер
компани". подал заявку на получение патента на пылесборник и получил
авторское свидетельство на первый циклонный очиститель. Хотя циклонный
очиститель используется в технике уже на протяжении 100лет, до
сегодняшнего дня не удалось полностью вычислить режим потока в этих
аппаратах. В создании циклонного аппарата участвовали многие
исследователи. Лишь немногим, наверное, известно, что Л.Прандль, который
при помощи своих выводов о теории пограничного слоя обосновал
современную механику потока, тоже занимался циклонными очистителями.
Так фирма MAN в Нюрнберге в 1901 году подала заявку на патент циклонного
очистителя, изобретателем которого является Л.Прандль. Работой о
вычислениях и параметрах циклонных очистителей, опубликованной в 1956
году. В.Барту из Карлсруе сделал решительный шаг на пути к пониманию
аэродинамических процессов в циклонном очистителе, которые определяют
режим очистки".
Подобные пылеочистные аппараты широко применяются для сухой
очистки газов, выделяющихся при некоторых технологических процессах
14
(сушка, обжиг, агломерация, сжигание топлива и т.д.). Принцип действия
циклонов основан на выделении частиц пыли из газового потока под
воздействием центробежных сил, возникающих вследствие вращения потока
в корпусе аппарата. Рассмотрим механизм очистки в циклоне на примере
противоточного циклона конического исполнения. Корпус циклона состоит из
конической и цилиндрической частей. По форме циклоны разделяют на
цилиндрические (Hц>Hк) и конические (Hц
sharp ar-5415
/
mobil pegasus
-
kyiv apartaments service
isdn
i`m o.k./
rvg
.
dvd-box