Пример выбора и расчета скруббера Вентури

Задание 4.2. Выбрать и рассчитать скруббер Вентури для очистки отходящих газов закрытой ферросплавной печи, выплавляющей силикомарганец, определить размеры скруббера, эффективность его работы и гидравлическое сопротивление при следующих данных: расход газа при нормальных условиях V_о =2000 м³/ч, коэффициент сопротивления циклона-каплеуловителя x =32, температура газа Т_г = 60 °С, разрежение перед трубой Вентури Р_г =1,2 кПа, плотность газа при нормальных условиях r_о = 1,26 кг/м³, концентрация пыли в газе z’ = 1 г/м³, температура воды, поступающей на орошение по напором Р_в = 300 кДж, составляет Т_н = 20 °С, необходимая концентрация пыли на выходе из аппарата z’’ = 20 мг/м³, удельный расход воды на орошение m = 1,2 дм³/м³.

Решение

1. Необходимая степень очистки газа:

;

= 0,98.

2. Число единиц переноса:

;

= 3,91.

Удельную энергию, К_ч, кДж/1000 м³ газа, затрачиваемую на пылеулавливание, определяют из уравнения , подставив численное значение и взяв значения коэффициентов В и c из таблицы Приложения 5. Получим выражение: , откуда кДж/1000 м³ газа.

4. Общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури:

=12540 Па,

где m = 0,0012 м³/м³ – удельный расход воды на орошение.

5. Плотность газа на входе в трубу Вентури при рабочих условиях:

;

=1,02 кг/м³.

6. Объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури при рабочих условиях:

;

= 0,69 м³/с.

7. Расход орошающей воды:

М_в = V₁× m = 0,69×1,2 = 0,83 дм³/с.

8. Температура газов на выходе из трубы Вентури:

Т₂ = (0,133-0,041× m)× Т_г +35 = (0,133-0,041×1,2) ×60+35 = 40 °С.

9. Плотность газов на выходе из трубы Вентури (считаем, что газы насыщены влагой (d = 0,063 кг/м³):

;

= 0,93 кг/м³,

где Dр_m – сопротивление трубы Вентури, предварительно принимаемое равным 12 кПа (на основании работы аналогов).

10. Объемный расход газа на выходе из трубы Вентури:

;

= 0,75 м³/с.

11. Диаметр циклона-каплеуловителя:

;

= 0,62 м.

где w_ц – скорость газа в циклоне-каплеуловителе (для прямоточных циклонов принимаем w_ц = 2,5 м/с).

12. Высота циклона-каплеуловителя:

H = 2,5 ×D = 2,5×0,62 = 1,55 м.

13. Гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя:

;

= 93 Па.

14. Гидравлическое сопротивление трубы Вентури:

Dр_m = Dр -Dр_ц = 13260-93 = 13167 Па.

15. Коэффициент сопротивления, обусловленный вводом орошающей жидкости, для нормализованной трубы Вентури:

x_ж =0,63 ×x_с ×m^-0,3 = 0,63×0,145×0,0012 ^-0,3 = 0,69,

где x_с =0,145 – коэффициент сопротивления сухой нормализованной трубы Вентури.

16. Необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури:

;

=160,8 м/с.

17. Диаметр горловины трубы Вентури:

;

= 0,077 м.

18. По полученному диаметру горловины, используя данные Приложения 8, находим все остальные размеры нормализованной трубы Вентури.

Дата добавления: 2015-07-11