Методика расчета. Последовательность расчета скруббера с насадкой:

Последовательность расчета скруббера с насадкой:

Определение

- рабочей температуры орошающей жидкости;

- потери тепла на нагрев жидкости и испарение;

- коэффициента теплопередачи;

- поверхности насадки;

- расхода газа;

- площадь сечения скруббера;

- количество воды, необходимое для компенсации испарения и выводимое с пульпой.

1. Определяем рабочую температуру орошающей жидкости по таблице5.1.

Таблица 5.1. Значения температуры „мокрого термометра” для различных значений температур и влажности газов

Исходная влажность газа, г/нм^3	Исходная температура газов, ^0 С
	38,5	49,5			65,5	77,5	77,5
		53,5	59,5		67,5	78,5	78,5
	52,5		63,5		70,5	79,5	80,5
		66,5		72,5	75,5	-	-
		71,5		78,5	-	-	-

2. Для условий нашего примера интерполяцией находим, что для исходной температуры газов Т = 250х0,97 = 242⁰ (с учетом 3-процентной потери тепла), температура „влажного термометра” составит ~ 56,5⁰. Следовательно, это же значение будет иметь и температура орошающей жидкости.

3. Рассчитываем потери тепла на нагрев жидкости и испарение. На испарение расходуется

(1)

где Е = 0,33 - средняя теплоемкость газов, ккал/нм³∙ ⁰С;

ΔТ - разность температуры газа, ⁰С;

Q_общ.г - часовой расход газа.

При температуре 56,5⁰ на испарение 1 кг воды расходуется Q₂ = 565 ккал.

На нагрев 1 кг водяных паров расходуется

(2)

где Е_В - средняя теплоемкость водяных паров, ккал/кг·⁰С;

Δ Т - разность температуры воды, ⁰С.

Всего на нагрев и испарение воды затратится 565 + 2 = 567 ккал.

4. Определяем количество воды, которое будет испаряться в скруббере по формуле

(3)

5. Выбираем направления движения потоков газа и жидкости. Если схема противоточная, газ движется с нижней части скруббера вверх, а жидкость - наоборот. Схема противотока с температурными параметрами будет иметь вид (рис. 3).

Рис. 5.1 - Схема противотока с температурными параметрами

6. Рассчитываем среднюю логарифмическую разность температур по формуле

(4)

1. Определяем коэффициент теплопередачи по формуле

К = 6,3·w, ккал/ч·м² ∙ ⁰С, (5)

где w - средняя скорость газа в свободном сечении скруббера, м/с.

8. При значительных величинах w происходит потеря воды за счет брызгоуноса, рекомендуемая величина w находиться в пределах 1-1,5 м/с.

Принимаем для расчета w = 1,5 м/с.

9. Рассчитываем коэффициент теплопередачи по формуле (5)

К = 6,3·1,5 = 9,4 ккал/м²∙ч· ⁰С

10. Находим требуемую поверхность насадки

. (6)

11. Выбираем тип насадки. Обычно при решении задач охлаждения газа с одновременной очисткой его от пыли применяют насадки в виде правильно уложенных керамических колец либо деревянную реечную (хордовую). Примем деревянную (хордовую) насадку из досок толщиной 18 мм, шириной 120 мм, расположенных на расстоянии 25 мм друг от друга; доски устанавливаются на ребро.

На один погонный метр можно уложить досок

Следовательно, 1м³ насадки будет иметь 23·2 = 46 орошаемых ребер.

12. Боковая площадь одной доски (с двух сторон) составит 2·1·0,12 = 0,24 м². При ширине доски 120 мм в 1м будет 8 рядов досок по 23 доски в ряду (то есть 1м³ насадки будет содержать 23 х 8 = 184 доски с общей поверхностью S =184 х 0,24 = 44,2 м²).

13. Определяем объем насадки по формуле

(7)

14. Рассчитываем живое сечение насадки: при толщине доски 18 мм и расстоянии между досками 25 мм занятое насадкой сечение скруббера составит

, то есть живое сечение насадки (для прохода газов) составит 58 %.

15. Вычисляем секундный расход газа по формуле

(8)

В выходящем газе содержится также Q _общ.В водяных паров, занимающих объем

16. Определяем секундный расход газа с водяными парами

(9)

17. Рассчитываем средний секундный расход газа через скруббер по формуле

(10)

1. Определяем необходимую площадь живого сечения по формуле

. (11)

19. Площадь горизонтального сечения скруббера с учетом доли живого сечения (см. формулу 10.) составит

(12)

20. Определяем диаметр скруббера цилиндрической формы. Он составит 5 м, а высота насадки 120: 11,61 = 10,3 м.

21. Рассчитываем часовой расход воды, принимая плотность орошения 10 м³/м²·ч.

(13)

22. Определяем часовое количество поступающей в скруббер пыли

(14)

23. Улавливаемое количество пыли составляет 20 %, то есть 76 кг/ч.

24. Из цикла орошения выводится пульпа с содержанием твердого 20 г/л, следовательно, для вывода уловленной пыли каждый час из цикла орошения выводят пульпу, количество которой составляет

(15)

25. Находим необходимое для компенсации испарения и выводимой с пульпой количество воды

(16)

26. Расчет закончен.

Исходные данные (варианты) приведены в таблице 2. Вариант задается преподавателем.

Таблица 5.2. Исходные данные

Исходные данные	Варианты заданий
Qобщ.г,нм^3/ч
t1,^0C
t2,^0C

Продолжение табл. 2

Исходные данные	Варианты заданий
Qобщ.г,нм^3/ч
t1,^0C
t2,^0C

Продолжение табл. 2

Исходные данные	Варианты заданий
Qобщ.г,нм^3/ч
t1,^0C
t2,^0C

Практическая работа 6

Исходные данные	Варианты заданий
V0,м^3/ч
ρо, кг/м^3	1,22	1,23	1,21	2,25	1,23	1,22	1,23	1,21	2,25	1,23
tг,^oС

Продолжение таблицы

Исходные данные	Варианты заданий
V0,м^3/ч
ρо, кг/м^3	1,21	2,25	1,21	2,25	1,22	1,23	1,21	2,25	1,21	2,25
tг,^oС

Практическая работа 7

Практическая работа 8

Показатели	Значения показателей для вариантов
Количество отчищаемых газов(Qг^общ), м^3/ч
Температура газов(Т),^оС
Барометрическое давление(В),кПа		98,5	98,8	101,5	101,3	97,4				98,1
Показатели	Значения показателей для вариантов
Количество отчищаемых газов(Qг^общ), м^3/ч
Температура газов(Т),^оС
Барометрическое давление(В),кПа		98,5	98,8	101,5	101,3	97,4				98,1

Расчет закончен.

Дата добавления: 2015-10-02