Основные характеристики пылегазоулавливающего оборудования

К основным характеристикам пылегазоулавливающего оборудования относятся эффективность (степень) очистки воздуха, гидравлическое сопротивление, расход электроэнергии, стоимость очистки.

Эффективность (степень) очистки воздуха от пыли – отношение массы пыли, уловленной в аппарате к массе поступающей в него . Выражается в процентах, иногда в долях единицы

, % (1.1)

Эффективность очистки можно определять также, зная концентрацию пыли в воздухе до и после аппарата

, % (1.2)

Если не происходит подсоса воздуха в аппарате, эффективность очистки определяется по формуле

, % (1.3)

При наличии подсосов воздуха эффективность определяется по формуле

,% (1.4)

где

,

-

расход воздуха при входе и выходе из аппарата соответственно, м^3/ч.

Эффективность очистки воздуха о пыли может также оцениваться по величине проскока, который определяется как

(1.5)

При последовательной установке нескольких аппаратов (каскадная или многоступенчатая очистка), применяемой для более полного обеспыливания воздуха, суммарная эффективность очистки определяется по формуле

, % (1.6)

где

, ,...,

-

эффективность очистки каждого из аппаратов, входящих в каскад, в долях единицы.

На величину эффективности ориентируются при выборе пылеулавливающего оборудования в соответствии с допустимым остаточным содержанием пыли в очищаемом воздуха.

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.

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

(1.7)

где		-	количество уловленной пыли фракции;
		-	количество поступившей в аппарата пыли фракции.

Общую эффективность аппарата определяют по фракционной эффективности следующим образом

(1.8)

где	, ,...	-	масса пыли соответствующих фракций, поступивших в аппарат;
	, ,..	-	фракционная эффективность улавливания по данной фракции.

Отношение количества пыли данной фракции ко всей пыли, поступившей в аппарат, выражается

, ,.... (1.9)

После преобразований получим значение общей эффективности очистки

(1.10)

Производительность характеризуется количеством воздуха, которое очищается за 1 час.

Аппараты, в которых воздух очищается при прохождении через фильтрующий слой, характеризуются удельной воздушной нагрузкой, т.е. количеством воздуха, которое проходит через 1 м² фильтрующей поверхности за 1 час.

Гидравлическое сопротивление имеет важное значение, т.к. от его величины зависит требуемое давление вентилятора, а. следовательно, и расход электроэнергии. Гидравлическое сопротивление аппарата определяют по формуле

(1.11)

где	v	-	скорость движения воздуха через аппарат, м/с;
	А, n	-	коэффициенты, определяемые экспериментально и зависящие от конструкции аппарата.

Стоимость очистки является важнейшим показателем, т.к. характеризует экономичность очистки. Она зависит от многих факторов: капитальных затрат на оборудование, эксплуатационных расходов и др.

Стоимость очистки воздуха в различных аппаратах значительной отличается. Как правило, более эффективная очистка обходится значительно дороже. Если стоимость очистки определенного количества воздуха в циклоне принять за 100%, то стоимость очистки такого же количества воздуха в батарейном циклоне составит 120%, в циклоне с водяной пленкой – 130%, в скруббере ВТИ – 140%, в электрофильтре – 220%, в тканевых фильтрах (в зависимости от типа) – от 260 до 280%. Двухступенчатая очистка по схеме батарейный циклон-электрофильтр стоит 330%.

	Пылеуловители для очистки выбросов в атмосферу
2.1	Классификация пылеуловителей

Пылеуловители, применяемые для очистки воздуха, удаляемого системами вытяжной вентиляции, делятся на пять классов в зависимости от размером эффективно улавливаемых частиц пыли, отнесенной к соответствующей группе по дисперсности (табл. 2.1).

Под эффективным улавливанием понимают улавливание с эффективностью более 95%. Однако эффективность улавливания частиц данной группы пыли, приведенная в табл. 2.1, является в основном ориентировочной, поскольку зависит от концентрации пыли в очищаемом воздухе, от ее слипаемости, волокнистости, которые значительно влияют на коагуляцию пыли.

По принципу действия аппарата обеспыливания можно разбить на 4 группы:

1). сухие пылеуловители – механические устройства, в которых пыль отделяется под действием сил тяжести, инерции или центробежной силы;

2). мокрые или гидравлические аппарата, в которых твердые частицы улавливаются жидкостью;

3). пористые фильтры, на которых оседают мельчайшие частицы пыли;

4). электрофильтры, в которых частицы осаждаются за счет электрической ионизации газа и содержащихся в нем пылинок.

Таблица 2.1 – Классификация пылеуловителей

Класс пылеуло-вителей	Размеры эффективно улавливаемых частиц, мкм	Эффективность по массе пыли при классификационной группе пыли по дисперсности, %
I	II	III	IV	V
I	более 0,3-0,5	-	-	-	99,9-80	< 80
II	более 2	-	-	99,9-92	92-45	-
III	более 4	-	99,9-99	99-80	-	-
IV	более 6	> 99,9	99,9-95	-	-	-
V	более 20	> 99	-	-	-	-

2.2	Сухие пылеуловители
2.2.1	Пылеосадочные камеры

Пылеосадочные камеры являются простейшими пылеулавливающими устройствами. Они относятся к группе гравитационного оборудования, в которую входят два вида оборудования – полое и полочное.

Пылевая частица, внесенная в камеру потоком воздуха, находится под действием двух сил: силы инерции, под действием которой она стремится перемещаться горизонтально, и силы тяжести, под действием которой она осаждается на дно камеры (рис. 2.1).

а	б	в	г

Рис. 2.1.

Пылеосадочные камеры: а – простейшего типа; б – полочная; в – с подвешенными стержнями; г – лабиринтная конструкции В.В. Батурина

Равнодействующую силу можно получить из параллелограмма сил. В горизонтальном направлении частица проходит путь l

, м (2.1)

в вертикальном h

, м (2.2)

где		-	время пребывания частицы в камере, с;
		-	скорость движения частицы в горизонтальном направлении. м/с;
		-	скорость движения частицы в вертикальном направлении. м/с.

Из приведенных зависимостей получена формула для определения длины камеры, необходимой для того, чтобы пылевая частица, совершая движение в камере, осела на дно.

(2.3)

Из выражения (2.3) видно, что длина камеры прямо пропорциональна ее высоте, т.е. чем ниже камера, тем быстрее пылевая частица при своем движении в камере встретит дно камеры. Из этого следует, что для уменьшения высоты целесообразно разделить камеру на несколько параллельных каналов с помощью горизонтальных перегородок. По этому принципу устроена полочная пылеосадочная камера (рис. 2.1, б). Для удобства удаления пыли полки устраивают наклонными или поворотными.

Для осаждения тонких фракций пыли в камере должно быть обеспечено ламинарное движение воздуха, при котором не было бы перемещения воздуха поперек потока. Для этого пришлось бы устраивать камеры громадных размеров, что практически неосуществимо.

В реальных условиях в пылеосадочных камерах наблюдается турбулентный или переходный режим.

Для увеличения эффекта осаждения за счет использования сил инерции применяются камеры, к потолку которых подвешены цепи или стержни (рис.2.1, в).

В.В. Батурин предложил камеру лабиринтного типа (рис. 2.1, г). В этой камере происходит быстрое затухание скоростей в струе, настилающейся на щит, т.к. струя растекается во все стороны.

Известны также пылеосадочные камеры, в которых осуществляется мокрая очистка. Так, для улавливания пыли, растворимой в воде, например, сахарной, применяют пылеосадочную камеру, в которой нижняя часть заполнена горячей водой. Осаждающаяся сахарная пыль поглощается водой, которую по достижении высокой концентрации в ней сахара периодически возвращают в производство и заменяют новой.

Для нормальной работы пылеосадочной камеры необходимо, чтобы воздух равномерно двигался через камеру. Для этого при входе в камеру устанавливают сетки, решетки и другие устройства для выравнивания потока воздуха. Максимальная скорость движения воздуха через пылеосадочную камеру обычно не превышает 3 м/с.

Преимуществом пылеосадочной камеры является простота устройства, несложность эксплуатации, долговечность. Пылеосадочные камеры могут быть изготовлены из кирпича, бетона и других неметаллических материалов, устойчивых к коррозии. Потери давления в пылеосадочных камерах обычно не превышают 20-150 Па.

Недостатки пылеосадочных камер. В камере, даже усовершенствованной конструкции можно осуществлять осаждение наиболее крупных фракций пыли преимущественно со значительной плотностью. Мелкие фракции выносятся из камеры воздушным потоком. Камеры занимают много места. Степень очистки воздуха в пылеосадочных камерах не превышает 50-60%. Это устройство может применяться лишь для предварительной очистки воздуха от крупнодисперсной пыли со значительной плотностью. Для осаждения взрыво- пожароопасной пыли устройство пылеосадочных камер не допускается.

Дата добавления: 2015-07-11