Решение. 1. Плотность газов при рабочих условиях:

1. Плотность газов при рабочих условиях:

r_г = 1,31[273(101,3 -2) / (273 + 180)101,3] =0,77 кг/м³.

2. Расход газов при рабочих условиях:

V_г = V₀ × r₀ / r _г ×3600

V_г = (160×10³×1,31)/(0,77×3600) = 76 м³/с.

3. Необходимая площадь поперечного сечения электрофильтра при скорости газа в электрофильтре w = 1 м/с:

F’ = V _г / w = 76/1 = 76 м².

4. По найденному значению площади поперечного сечения электрофильтра выбираем трехпольный электрофильтр типа ЭГА-9-6-3 с активным сечением F = 73,4 м² и поверхностью осаждения 6360 м² (см. Приложение 9). Фактическая скорость газа в электрофильтре:

w_г = V_г / F = 76 / 73,4 =1,03 м/с.

5. Относительная плотность газов при стандартных условиях (Р_ст = 101,3 кПа, Т_ст = 20 ⁰С):

b = [(Р_бар ± Р_г) 293] / [ 101,3 ×10⁵(273 + T_г)]

b = (101,3 - 2) 293/ 101,3(273 + 180) = 0,63.

6. Критическое напряженность электрического поля:

Е_кр = 3,04 [(b + 0,0311(b / R ₁)^1/2] 10⁶ ,

Е_кр = 3,04 [(0,63 + 0,0311(0,63 / 0,001)^1/2] ×10⁶ = 4,28 ×10⁶ В/м,

где R ₁ - эквивалентный радиус игольчатого коронирующего электрода (принимаем R ₁ = 1 мм).

7. Критическая напряжение для пластинчатого электрофильтра, В:

U_кр = Е_кр R₁ [(pH/d) - ln (2p R₁ /d)],

U_кр = 4,28 ×10⁶×0,001×[(3,14×0,15/0,18 - ln (2×3,14×0,001/0,18)] = 13,5×10³ В,

где H - расстояние между плоскостями коронирующих и осадительных электродов (H = 0,3/2 = 0,15 м); S - шаг коронирующих электродов (S = 0,18 м).

8. Подвижность ионов газа при нормальных (К ₀)и рабочих (К) условиях:

К ₀ = 0,13×0,96 + 0,165×0,57 + 0,065×1,84 + 0,64×1,84= 1,518×10^{-4 м2} / В×с;

К = [ K ₀ (273+ T _г) 101,3] / [273 (P _бар ± P _г)],

К = [1,51810^-4× (273 + 180) × 101,3×] / [273×(101,3 - 2)] = 2,57×10^{-4 м2} /В×с.

9. Линейная плотность тока короны:

i ₀ = CU (U - U _кр),

где С = 4 p² К f / {9×10⁹ [(p H / d) - ln (2p R ₁/ d)]};

f = 0,042 при Н/ S = 0,3/(2×0,18) = 0,833.

i ₀ = U (U - U _кр) 4 p² К f / {9×10⁹ [(p H / S) - ln (2p R ₁/ S)]},

i ₀ = 50×10³(50×10³-13,5×10³)×4×3,14²×2,57×10^-4×0,042/{9×10⁹×[(3,14×0,15/0,18)-

- ln (2×3,14×0,001/0,18)]} = 0,375×10^-3 А/м.

10. Напряженность электрического поля:

Е = [ (8 × i ₀ ×H) / (4 ×p×K×e ₀ ×S)] ^1/2

Е =[ (8×0,375 × 10^-3×0,15)/(4 × 3,14 × 2,57 × 10^-4 × 8,84 × 10^-12 × 0,18)] ^1/2 = 2,95 × 10⁵ В/м.

11. Вязкость компонентов, входящих в состав дымовых газов при рабочих условиях, определяется по формуле:

m = m ₀ (273 + С)(Т _абс/273)^1,5 / (Т _абс + С)= m ₀ (273 + С)(453/273)^1,5 /(453 + С);

Подставляя различные значения Т _абс и С для каждого компонента i, находим вязкость компонента, Па×с:

m _СО2 = 21,9×10^-6 Па×с; m _О2 = 30×10^-6 Па×с;

m _Н2О = 18,6×10^-6 Па×с; m _N2 = 24,6×10^-6 Па×с.

12. Относительная молекулярная масса газов:

М = å а_i m_i

М = 0,13×44 + 0,065×32 + 0,165×18 + 0,64×28 = 28,7 кг×моль.

13. Вязкость дымовых газов m находим из выражения:

М / m= å(а_iМ_i/m_i)

М / m= [(0,13×44/21,9)+(0,065×32/30)+(0,165×18/18,6)+(0,64×28/24,6)]×10⁶= 1,22×10⁶ ,

откуда: m = М / (М / m) = 287 / (1,22×10⁶) = 23,6×10^-6 Па×с.

14. Коэффициент уноса равен:

К _ун = 1 - 0,275 К ₁× К ₂× К ₃

К _ун =1 - 275(9/8)^0,51×(1/1)^0,35× exp (-1,72×1,1/1) = 0,956.

15. Параметр b для определения степени очистки газа:

b = e ₀ Е²d₅₀ L/w k _w mH

b = (8,85×10^-12×2,95²×10¹⁰×2×10^-6×11,5)/(1,03×1,2×23,6×10^-6×0,15) = 4,1.

16. Вспомогательный параметр k, необходимый для определения параметра А:

k = (T / d ₅₀) × [(4,15×10^-7/ p) + (5,47×10^-4/ E)],

k = (453/2×10^-6) ×[(4,15×10^-7/ 760 ) + (5,47×10^-4/105)] =0,54.

17. Параметр А, определяемый по графику ([3], рис. 14.4) при k =0,54 и s_п = 4: А = 2,1.

18. Степень очистки газов в электрофильтре с учетом вторичного уноса и влияния неактивных зон:

h = 1 - exp (- К _ун × А×b ^0,42)

h = 1 - exp (-0,956 × 4,1^0,42 × 2,1) = 0,974.

19. Запыленность газа после электрофильтра, мг/м³:

z” = z’ (1- h)

z” = 400(1 - 0,974) = 112 мг/м³.

Дата добавления: 2015-07-11