РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ НАГРЕТЫХ ВЫБРОСОВ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

ПО промышленной ЭКОЛОГИИ

 

 

1. Практическая работа № 1. Расчет рассеивания нагретых выбро-

сов вредных веществ в атмосфере

2. Практическая работа № 2. Расчет рассеивания холодных выбро-

сов вредных веществ в атмосфере

3. Практическая работа № 3. Расчет пылеосадительной камеры

4. Практическая работа № 4. Расчет циклона

5. Практическая работа № 5. Расчет пенного пылеуловителя

6. Практическая работа № 6. Расчет скруббера Вентури

7. Практическая работа № 7. Расчет абсорбера

8. Практическая работа № 8. Расчет оборотной системы водо-

снабжения

9. Практическая работа № 9. Расчет замкнутой системы водо-

использования

10. Практическая работа № 10. Расчет системы водоиспользования

с прудом-охладителем

11. Практическая работа № 11. Расчет вертикального отстойника

12. Практическая работа № 12. Расчет сепаратора

13. Практическая работа № 13. Расчет напорного зернистого

фильтра

14. Практическая работа № 14. Расчет напорного гидроциклона

15. Практическая работа № 15. Расчет электрофильтров

Практическая работа № 1

РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ НАГРЕТЫХ ВЫБРОСОВ

ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ

 

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет рассеивания нагретого выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере.

Таблица 1 Исходные данные

Номер варианта	Вредное вещество	Н, м	Тг, оС	Тв, оС	D, м	ω о, м/с	М, г/с	ПДКм.р., мг/м3
	SO2				1, 2			0, 5
	SO2				1, 0			0, 5
	SO2				1, 4			0, 5
	SO2				1, 3			0, 5
	SO2				1, 2			0, 5
	SO2				1, 0			0, 5
	NO2				1, 2			0, 085
	NO2				1, 0			0, 085
	NO2				0, 8			0, 085
	NO2				1, 0			0, 085
	NO2				1, 2			0, 085
	NO2				1, 5			0, 085
	NO				1, 3			0, 6
	NO				1, 4			0, 6
	NO				1, 2			0, 6
	NO				1, 4			0, 6
	NO				1, 3			0, 6
	NO				1, 5			0, 6
	СО				1, 0			3, 0
	СО				1, 2			3, 0
	СО				1, 2			3, 0
	СО				1, 5			3, 0
	СО				0, 8			3, 0
	СО				1, 0			3, 0
	СO				1, 7			3, 0

 

Расчет рассеивания нагретых выбросов вредных веществ в атмосфере производится в соответствии с «Методикой расчета концентраций вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий в атмосферу» (ОНД – 86).

Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха вредными веществами определяют по наибольшему рассчитанному значению приземной концентрации вредных веществ, которая может устанавливаться на некотором расстоянии от источника выброса при наиболее неблагоприятных метеорологических условиях.

Значения наибольшей концентрации каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы С_м не должны превышать максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДК_м.р.:

С_м ПДК_м.р. (1)

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным характером действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы:

g = + + … + 1, (2)

где g – безразмерная суммарная концентрация группы вредных веществ, обладающих однонаправленным действием; С₁, С₂, ..., С_n – концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности, мг/м³; ПДК₁, ПДК₂, … ПДК_n – соответствующие максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м³.

Максимальная концентрация С_м, мг/м³, вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле:

, (3)

где: А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе; М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, в единицу времени (табл. 1), г/с; F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H- высота источника выброса над уровнем земли (табл. 1), м; (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50м на 1 км, η =1); Δ Т - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г (табл. 1) и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в (табл. 1), равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 ч, ^оС, Δ Т = Т_г – Т_в; Q - объемный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м³/с), определяемый по формуле:

Q = , (4)

где D - диаметр устья источника выброса (табл. 1), м; ω _о - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (табл. 1), м/с;

Значения коэффициента А зависят от географического района, для Нижнего Поволжья А = 200.

Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий:

Степень очистки газа F

- выше 90 % …………………… 2

- от 75 до 90 % ………………… 2, 5

- менее 75 % …………………… 3

Безразмерный коэффициент m определяют по формуле:

m = , (5)

где f – коэффициент, м/(с^{2 о}С), определяемый по формуле:

f = 10³ . (6)

Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра V_м , м/с:

при V_м < 0, 5, n = 4, 4 V_м; (7)

при 0, 5 ≤ V_м 2, n = 0, 532 V_м² - 2, 13 V_м + 3, 13; (8)

при V_м ≥ 2, n = 1. (9)

Для нагретых выбросов V_м определяется по формуле:

V_м = 0, 65 . (10)

Расстояние х_м, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формулам:

а) для газообразных и мелкодисперсных примесей (F = 1)

х_м = d ∙ H; (11)

б) для пыли и золы (F ≥ 2)

х_м = d ∙ H, (12)

где d – безразмерный коэффициент, значение которого для нагретых выбросов определяется по формулам:

при V_м ≤ 2, d = 4, 95V_м (1 + 0, 28 ); (13)

при V_м > 2, d = 7 (1 + 0, 28 ). (14)

Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле:

С = S ∙ C_м, (15)

где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/х_м и коэффициента F:

при х/х_м ≤ 1, S = 3(х/х_м)⁴ – 8(х/х_м)³ + 6(х/х_м)²; (16)

при 1 < х/х_м ≤ 8, S = ; (17)

при х/х_м > 8 и F = 1, S = ; (18)

при х/х_м > 8 и F ≥ 2, , S = . (19)

Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу (ПДВ, г/с), при котором его максимальная концентрация в приземном слое воздуха не превышает ПДК_м.р., для нагретых выбросов определяется по формуле:

ПДВ = . (20)

Минимальную высоту Н_min источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДК_м.р., можно определить по формуле:

Н_min = . (21)

Содержание отчета

 

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист (приложение А);

2) задание с исходными данными;

3) расчет рассеивания нагретого выброса вредного вещества:

а) определение максимальной концентрации вредного вещества С_м в приземном слое атмосферы;

б) сравнение максимальной концентрации С_м с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией ПДК_м.р. данного вредного вещества и выводы о соблюдении санитарных норм, т.е. соотношения С_м ≤ ПДК_м.р.;

в) определение расстояния х_м, на котором образуется максимальная концентрация вредного вещества;

г) определение концентраций вредного вещества С на различных расстояниях х от источника выброса для построения графика распределения концентраций (значения х рекомендуется брать кратные х_м/2);

д) график распределения концентраций;

е) расчет предельно допустимого выброса вредного вещества ПДВ;

ж) определение минимальной высоты источника выброса H_min;

5) выводы.

Практическая работа № 2

ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ

 

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет рассеивания холодного выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере.

Таблица 1 Исходные данные

Номер варианта	Вредное вещество	Н, м	D, м	ω о, м/с	М, г/с	ПДКм.р., мг/м3
	SO2		1, 2			0, 5
	SO2		1, 0			0, 5
	SO2		1, 4			0, 5
	SO2		1, 3			0, 5
	SO2		1, 2			0, 5
	SO2		1, 0			0, 5
	NO2		1, 2			0, 085
	NO2		1, 0			0, 085
	NO2		0, 8			0, 085
	NO2		1, 0			0, 085
	NO2		1, 2			0, 085
	NO2		1, 5			0, 085
	NO		1, 3			0, 6
	NO		1, 4			0, 6
	NO		1, 2			0, 6
	NO		1, 4			0, 6
	NO		1, 3			0, 6
	NO		1, 5			0, 6
	СО		1, 0			3, 0
	СО		1, 2			3, 0
	СО		1, 2			3, 0
	СО		1, 5			3, 0
	СО		0, 8			3, 0
	СО		1, 0			3, 0
	СO		1, 7			3, 0

 

Расчет рассеивания холодных выбросов вредных веществ в атмосфере производится в соответствии с «Методикой расчета концентраций вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий в атмосферу» (ОНД – 86).

Максимальная концентрация С_м, мг/м³, вредного вещества в приземном слое при холодных (температура близка к температуре окружающего атмосферного воздуха, т.е. разность температур Δ Т близка к нулю) газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле:

С_м = , (1)

Где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе; М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, в единицу времени (табл. 1), г/с; F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; n - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H - высота источника выброса над уровнем земли (табл. 1), м; (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50м на 1 км, ); К – коэффициент, с/м², определяемый по формуле:

К = = . (2)

где D – диаметр устья источника выброса (табл. 1), м; ω _о – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (табл. 1), м/с; Q – объемный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м³/с), определяемый по формуле

Q = , (3)

Значения коэффициента А зависят от географического района, для Нижнего Поволжья А = 200.

Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий:

Степень очистки газа F

- выше 90 % …………………… 2

- от 75 до 90 % ………………… 2, 5

- менее 75 % …………………… 3

Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра V_м , м/с:

при V_м < 0, 5, n = 4, 4 V_м; (4)

при 0, 5 ≤ V_м < 2, n = 0, 532 V_м² - 2, 13 V_м + 3, 13; (5)

при V_м ≥ 2, n = 1. (6)

Для холодных выбросов V_м определяется по формуле:

V_м = 1, 3 ω _оD/H (7)

Расстояние х_м, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формулам:

а) для газообразных и мелкодисперсных примесей (F = 1)

х_м = d ∙ H; (8)

б) для пыли и золы (F ≥ 2)

х_м = d ∙ H, (9)

где d – безразмерный коэффициент, значение которого для холодных выбросов определяется по формулам:

при V_м ≤ 2, d = 11, 4 V_м; (10)

при V_м > 2, d = 16, 1 . (11)

Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле:

С = S ∙ C_м, (12)

где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/х_м и коэффициента F:

при х/х_м ≤ 1, S = 3(х/х_м)⁴ – 8(х/х_м)³ + 6(х/х_м)²; (13)

при 1 < х/х_м ≤ 8, S = ; (14)

при х/х_м > 8 и F = 1, S = ; (15)

при х/х_м > 8 и F ≥ 2, , S = . (16)

Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу (ПДВ, г/с), при котором его максимальная концентрация в приземном слое воздуха не превышает максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДК_м.р., для холодных выбросов определяется по формуле:

ПДВ = . (17)

Минимальную высоту Н_min источника выброса для рассеивания холодных выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДК_м.р., можно определить по формуле:

Н_min = . (18)

Содержание отчета

 

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист (приложение А);

2) задание с исходными данными;

3) расчет рассеивания холодного выброса вредного вещества:

а) определение максимальной концентрации вредного вещества С_м в приземном слое атмосферы;

б) сравнение максимальной концентрации С_м с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией ПДК_м.р. данного вредного вещества и выводы о соблюдении санитарных норм, т.е. соотношения С_м ≤ ПДК_м.р.;

в) определение расстояния х_м, на котором образуется максимальная концентрация вредного вещества;

г) определение концентраций вредного вещества С на различных расстояниях х от источника выброса для построения графика распределения концентраций (значения х рекомендуется брать кратные х_м/2);

д) график распределения концентраций;

е) расчет предельно допустимого выброса вредного вещества ПДВ;

ж) определение минимальной высоты источника выброса H_min;

5) выводы.

 

Практическая работа № 3

Практическая работа № 4

РАСЧЕТ ЦИКЛОНА

 

Задание: Рассчитать циклон в соответствии с заданным вариантом (табл. 1).

Таблица 1 Исходные данные

Номер варианта	Материал пыли	Плотность частиц , кг/м3	Степень поли-дисперсности пыли lg	Расход газа Q, м3/с	Концентрация пыли на входе циклона Свх, г/м3
	Зола		0, 527	0, 2	11, 234
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
	Известняк		0, 384	0, 2	0, 780
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
	Мел		0, 422	0, 2	23, 269
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
	Кварц		0, 405	0, 2	1, 830
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
	Цемент		0, 468	0, 2	16, 230
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
	Уголь		0, 334	0, 2	5, 240
	- « -	- « -	- « -	0, 4	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 6	- « -
	- « -	- « -	- « -	0, 8	- « -
	- « -	- « -	- « -	1, 0	- « -
Для всех вариантов: 1) газовая среда – воздух; 2) плотность газа ρ = 1, 293 кг/м3; 3) динамическая вязкость газа μ = 0, 0173× 10-3 Па∙ с.

 

На предприятиях применяют циклоны различных типов. Наибольшее распространение получили цилиндрические и конические циклоны НИИОГАЗ.

К цилиндрическим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24. Отличительной особенностью этих аппаратов является удлиненная цилиндрическая часть корпуса. Входной патрубок расположен под углом 11, 15 и 24^о к горизонтали.

К коническим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типов СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СК-ЦН-34М. Они отличаются от циклонов типа ЦН длиной конической части и наличием спирального входного патрубка.

Цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным, а конические – к высокоэффективным аппаратам.

Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000 мм, а диаметр цилиндрической части конических – 3000 мм.

Цилиндрические циклоны НИИОГАЗ характеризуются следующими особенностями:

- ЦН-24 (входной патрубок расположен под углом α = 24^о); этот тип обеспечивает повышенную производительность при наименьшем гидравлическом сопротивлении; предназначен для улавливания крупной пыли;

- ЦН-15 (α =15^о); этот тип обеспечивает хорошую степень улавливания при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении;

- ЦН-11 (α =11^о); этот тип обеспечивает повышенную эффективность и рекомендуется в качестве унифицированного пылеуловителя.

Схема цилиндрического циклона представлена на рис. 1.

Запыленный газ вводится в цилиндрическую часть корпуса 1 через входной патрубок 2 тангенциально со скоростью 20-30 м/с. Благодаря тангенциальному вводу он приобретает вращательное движение вокруг выхлопной трубы 3. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам корпуса и под действием гравитационных сил спиралеобразно опускаются в сборник пыли (на схеме не показан). Очищенный газ выбрасывается из циклона через выхлопную трубу 3 и направляется в трубопровод для отвода очищенного газа.

Очищенный газ

 

3 2

 

Запыленный газ

 

 

Пыль

1 – корпус; 2 – входной патрубок; 3 – выхлопная труба

Рис. 1. Схема цилиндрического циклона

 

Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений в следующем порядке [2].

1. Выбирают тип циклона (ЦН-24, ЦН-15, ЦН-11).

2. Выбрав тип циклона, определяют оптимальную скорость газа _опт, м/с, в сечении циклона (табл. 2).

3. Определяют диаметр D, м, циклона по формуле:

, (1)

где Q – объемный расход очищаемого газа, м³/с (табл.1).

С учетом числа циклонов n выражение (1) примет вид:

(2)

Полученный диаметр циклона округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона из ряда: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000 мм.

Если расчетный диаметр циклона превышает его максимально допустимое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклона, диаметр которых определяется по формуле (2).

4. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне , м/с:

, (3)

Действительная скорость газа в циклоне не должна отклоняться более чем на 15 % от оптимальной скорости ω _опт.

5. Определяют коэффициент гидравлического сопротивления ξ циклона или группы циклонов:

, (4)

где k₁ – поправочный коэффициент, зависящий от диаметра циклона (табл. 3); k₂ – поправочный коэффициент, учитывающий запыленность газа (табл. 4); k₃ – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, связанные с компоновкой циклонов в группу (для одиночных циклонов k₃ = 0); - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл.5); направление выхлопа принимается исходя из требований охраны окружающей среды, безопасности, технологии и др.

6. Определяют потери давления в циклоне , н/м²:

, (5)

где ρ - плотность газа, проходящего через циклон, кг/м³ (табл. 1).

7. Определяют диаметр частиц, улавливаемых на 50 %, d₅₀:

, (6)

где индекс “T” означает стандартные условия работы типового циклона

[2]:

- находится по табл. 2;

- диаметр циклона D_T = 0, 6 м;

- средняя скорость газа в циклоне = 3, 5 м/с;

- плотность частиц = 1930 кг/м³;

- динамическая вязкость газа = 0, 022× 10^-3 Па∙ с.

8. Определяют эффективность очистки газа в циклоне η :

= 0, 5 [1 + Ф(х)], (7)

где Ф(х) – табличная функция от параметра х (табл. 6).

Параметр х можно найти следующим образом:

, (8)

где - дисперсия функции фракционной степени очистки (табл. 2); - степень полидисперсности пыли (табл. 1).

В зависимости от значения х находят функцию распределения Ф(х) по табл. 6.

Таблица 2 Параметры, определяющие эффективность циклонов [2]

Параметр	Тип циклона
ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11
d50т, мкм	8, 50	6, 00	3, 65
lg σ η	0, 308	0, 352	0, 352
ω опт, м/с	4, 5	3, 5	3, 5

 

Таблица 3 Значения поправочного коэффициента k₁ [2]

Тип циклона	Диаметр циклона D, мм
ЦН-11	0, 94	0, 95	0, 96	0, 99	1, 0
ЦН-15, ЦН-24	0, 85	0, 90	0, 93	1, 0	1, 0

 

Таблица 4 Значения поправочного коэффициента k₂ [2]

Тип циклона	Концентрация пыли на входе циклона свх, г/м3
ЦН-11		0, 96	0, 94	0, 92	0, 90	0, 87	-
ЦН-15		0, 93	0, 92	0, 91	0, 90	0, 87	0, 86
ЦН-24		0, 95	0, 93	0, 92	0, 90	0, 87	0, 86

Таблица 5 Значения коэффициентов сопротивления циклонов ξ ₅₀₀ (D = 500 мм)

Тип циклона	Коэффициент сопротивления ξ 500
при выхлопе в атмосферу	при выхлопе в гидравлическую сеть
ЦН-11
ЦН-15
ЦН-24

 

Таблица 6 Значения нормальной функции распределения Ф(х) [2]

х	Ф(х)
- 2, 6	0, 0047
- 2, 4	0, 0082
- 2, 2	0, 0139
- 2, 0	0, 0228
- 1, 8	0, 0359
- 1, 6	0, 0548
- 1, 4	0, 0808
- 1, 2	0, 1151
- 1, 0	0, 1587
- 0, 8	0, 2119
- 0, 6	0, 2743
- 0, 4	0, 3446
- 0, 2	0, 4207
	0, 5000
0, 2	0, 5793
0, 4	0, 6554
0, 6	0, 7257
0, 8	0, 7881
1, 0	0, 8413
1, 2	0, 8849
1, 4	0, 9192
1, 6	0, 9452
1, 8	0, 9641
2, 0	0, 9772
2, 2	0, 9861
2, 4	0, 9918
2, 6	0, 9953

 

Содержание отчета

 

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист (приложение А);

2) задание с исходными данными;

3) схему циклона;

4) расчет циклона;

5) выводы.

Практическая работа № 5

Очищенный газ

 

 

 

1

2

3

Вода

 

Запыленный газ

Шлам

 

 

 

 

Шлам

1 – корпус; 2 – решетка; 3 – сливной порог

Рис. 1. Схема пенного пылеуловителя

 

Порядок расчета

 

1. Выбор расчетной скорости газа. Скорость газа в аппарате – один из важнейших факторов, определяющих эффективность работы аппарата. Допустимый диапазон фиктивных скоростей составляет 0, 5-3, 5 м/с. Однако при скоростях выше 2 м/с начинается сильный брызгоунос и требуется установка специальных брызгоуловителей. При скоростях меньше 1 м/с возможно сильное протекание жидкости через отверстия решетки, вследствие чего высота слоя пены снижается, а жидкость может не полностью покрывать поверхность решетки. Для обычных условий рекомендуемая скорость ω = 2 м/с.

2. Определение площади сечения аппарата. Площадь поперечного сечения аппарата S, м², равна:

, (1)

где Q_н – расход газа, поступающего в аппарат при рабочих условиях, м³/с.

В случае круглого поперечного сечения, в котором обеспечивается более равномерное распределение газа, при известной площади сечения S можно определить диаметр корпуса аппарата D, м:

. (2)

3. Определение расхода поступающей воды. Для холодных и сильно запыленных газов расход определяется из материального баланса пылеулавливания, для горячих газов – из теплового баланса. В сомнительных случаях выполняют оба расчета и выбирают наибольшие из полученных значений расхода. Обычно газ можно рассматривать как холодный, если его температура ниже 100 ^оС.

Расход поступающей воды L, кг/с, рассчитывают, исходя из материального баланса пылеулавливания:

L = L_у + L_сл, (3)

где L_у – расход воды, стекающей через отверстия в решетке (утечка), кг/с; L_сл – расход воды, стекающей через сливной порог, кг/с.

Величина L_у определяется массовым расходом уловленной пыли G_п, кг/с; концентрацией пыли в утечке х_у, кг пыли/кг воды; коэффициентом распределения пыли между утечкой и сливной водой К_р, выраженным отношением расхода пыли, попадающей в утечку, к общему расходу уловленной пыли:

, (4)

Расход уловленной пыли G_п, кг/с, может быть определен из выражения

G_п = Q_н с_н η , (5)

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, тыс. т
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДИЗЕЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ПЛАТЕЖЕЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ПЕРЕДВИЖНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ
3. ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
4. Практическая работа 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу
5. Предупреждение выбросов бурового раствора и пластового флюида
6. Рассеивание выбросов в атмосфере.
7. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами
8. Расчет выбросов загрязняющих веществ от автомобилей на СТО
9. РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ХОЛОДНЫХ ВЫБРОСОВ
10. Тепловыделения от нагретых поверхностей
11. Химический и физический состав выбросов.