Реферат: Очистка газообразных выбросов от аэрозолей
Разработано и применяется в технике обеспыливания большое число различных типов циклонов, которые отличаются друг от друга формой, соотношением размеров элементов и т. д.
Корпус циклона состоит из цилиндрической и конической частей.
По форме циклоны разделяются на цилиндрические (Hц > Hк) и конические (Hк > Hц), Hц и Hк соответственно высота цилиндрической и конической части циклона. Коническая часть аппарата выполняется в виде прямого конуса, обратного конуса или может состоять из двух конусов – прямого и обратного. Строение конической части определяет особенности движения пылевоздушного потока в этой части циклона и оказывает существенное влияние на процесс сепарации, а также коагуляцию некоторых видов пыли в аппарате, на устойчивость его работы при улавливании данных видов пыли.
Запыленный воздух поступает в циклон через патрубок, очищенный – удаляется через выхлопную трубу. В зависимости от способа подведения воздуха к циклону различают циклоны с тангенциальным и спиральным подводом воздуха. При прочных равных условиях циклоны со спиральным подводом обладают более высокой эффективностью очистки. Поток запыленного воздуха входит в корпус циклона обычно со скоростью 12 – 14 м/с.
Применяют циклоны правые (вращение потока запыленного воздуха по часовой стрелке, если смотреть сверху) и левые (вращение против часовой стрелки).
Ниже рассматриваются теоретические основы циклонного процесса и наиболее распространенные и характерные виды циклонных аппаратов.
Запыленный воздух, войдя в корпус, движется по спирали вниз вдоль стенок корпуса. Крупные пылевые частицы (более 100 мкм) под действием центробежных сил движутся у стенок корпуса, а мелкие частицы (менее 10 мкм) – на некотором расстоянии от стенок. Достигнув уровня прорезей в стенках корпуса, крупные пылевые частицы с частью воздуха удаляются из корпуса через отверстия в пылесборник. Здесь происходит сепарация частиц, и они через патрубок удаляются.
Мелкие пылевые частицы продолжают движение в составе воздушного потока в корпусе циклона, а затем в пылесборнике. Мелкие частицы совместно с крупными покидают аппарат через пылевыпускной патрубок. Воздушный поток через выхлопную трубу выходит из аппарата.
Сферический циклон был испытан в производственных условиях на пыли древесной, цементной, известковой, угольной, песка, щебня, золы и шлака, горелой формовочной смеси. Эффективность очистки находилась в пределах 98 – 99 % (для частиц 10 – 50 мкм).
Повышение эффективности очистки, особенно в области мелких фракций, достигается благодаря более равномерной подаче, распределению и закручиванию пылевоздушного потока (наличие нескольких входных патрубков). Сферическая форма корпуса и пылесборника способствует интенсификации процесса коагуляции частиц.
Таблица 9.
Техническая характеристика основных типов циклонов
Тип циклона | Отношение коэффициента гидравлического сопротивления к скорости потока | Скорость газового потока, м/с |
Степень очистки (медианный размер частиц 8 мкм) при гидравлическом сопротивлении 100 Па и расходе воздуха 1800 м3/ч, % |
||
в сечении корпуса | во входном отверстии | в сечении корпуса | во входном отверстии | ||
ЦН-11 | 250 | 6,1 | 2,9 | 16,2 | 73,1 |
ЦН-15 | 160 | 7,6 | 3,1 | 13,5 | 71,7 |
ЦН-24 | 80 | 10,9 | 4,4 | 12,0 | 63,7 |
ЦН-15У | 170 | 8,2 | 3,2 | 14,6 | 65,2 |
СК-ЦН-34 | 1200 | 25 | 1,1 | 8,0 | 75 |
СДК-ЦН-33 | 600 | 20,3 | 1,6 | 9,8 | 74 |
ЛИОТ | 460 | 4,2 | 5,1 | 21,5 | 67,7 |
ВЦНИИОТ | - | 9,3 | 13,5 | - | 71,9 |
СИОТ | - | 6,0 | 3,9 | 17,0 | 71,7 |
3.4.2. Батарейные циклоны (мультициклоны)
Батарейный циклон (мультициклон) состоит из большого количества циклонных элементов небольшого диаметра, расположенных в общем корпусе с единым подводом и отводом газа и общим бункером.
Корпус батарейного циклона разделен на несколько секций, которые частично могут отключаться при изменении нагрузки на аппарат.
Наиболее распространены циклонные элементы с направляющими аппаратами типа «винт» и «розетка». Обычно применяют циклонные элементы диаметром 100, 150, 250 мм.
Циклонный элемент состоит из корпуса, направляющего аппарата и выхлопной трубы. Элементы с направляющим аппаратом «розетка» имеют более высокую эффективность, но они более склонны к забиванию пылью, чем элементы с аппаратом «винт».
Целесообразность применения батарейных циклонов объясняется тем, что эффективность циклонных аппаратов малого диаметра выше, чем большого. Кроме того, габариты батарейного циклона, в частности, по высоте, меньше, чем группы циклонов при той же производительности.
Недостатком батарейных циклонов является более высокий удельный расход металла по сравнению с одиночными циклонами, а также неравномерное распределение очищаемого воздуха между элементами, что приводит к некоторому снижению эффективности очистки по сравнению с одиночными циклонами того же диаметра, что и элементы батарейного циклона.
Батарейные циклоны могут применяться для улавливания слабо- и среднеслипающихся пылей. Их используют для очистки газов от летучей золы, пыли цемента, доломита, известняка, шамота и др. Для улавливания сильнослипающихся пылей их применять не рекомендуется.
Ряд аппаратов предназначен для очистки газов с температурой до 400°С. Часть аппаратов выпускается во взрывоопасном исполнении.
Батарейный циклон БЦ-2 включает (в зависимости от типоразмера) от 20 до 56 чугунных литых циклонных элементов диаметром 250 мм с направляющими аппаратами «розетка».
3.5. Ротационные пылеуловители
В ротационных пылеуловителях очистка газов (воздуха) от пыли основана на использовании центробежных сил и сил Кориолиса, возникающих при вращении рабочего колеса аппарата.
Характерной особенностью ротационных пылеуловителей является то, что в одном аппарате совмещен побудитель (вентилятор) и пылеуловитель. Благодаря этому аппарат более компактен, чем установка, состоящая из вентилятора и пылеулавливающего устройства. Ротационный пылеуловитель потребляет меньше электроэнергии, чем вентилятор и пылеуловитель в сумме.
Ротационные пылеуловители делятся на две основные группы в зависимости от места подвода запыленного потока к аппарату. Большая часть ротационных пылеуловителей относится к группе, в которой запыленный поток поступает в центральную часть колеса, вращающегося в кожухе. Пылевые частицы под действием центробежных сил и сил Кориолиса отбрасываются на периферию диска и оттуда поступают в пылесборник.
Применяются также аппараты ротационного типа, в которых для повышения эффективности очистки запыленный поток соприкасается с водной поверхностью, отдавая воде часть содержащейся в нем пыли.
Ротационные пылеуловители служат для очистки воздуха (газов) от неслипающихся и слабослипающихся пылей при их значительной концентрации в потоке. Эффективность очистки от пыли с частицами размером 8 – 12 мкм составляет 83 %. Для размера 20 мкм – до 97 %.
Таблица 10.
Техническая характеристика ротационных пылеотделителей
Производительность, м3/ч |
Напор, Па | Частота вращения ротора, об/мин | Вид пыли | Концентрация пыли, г/м | Степень очистки,% |
Расход электроэнергии, кВт*ч/м3 |
|
на входе | на выходе | ||||||
870 | 2460 | 3000 | Зола | 28 | 5,0 | 80 | 1,6 |
720 | 2310 | 3000 | » | 24 | 4,0 | 84 | 1,56 |
570 | 2310 | 3000 | » | 6 | 0,1 | 78 | 1,44 |
870 | 2310 | 3000 | » | 140 | 20,0 | 82 | 1,6 |
363 | 2460 | 3000 | Стекло | 10 | 0,02 | 99 | 1,2 |
725 | 500 | 3000 | Кварц | 12 | 0,1 | 99 | 1,4 |
275 | 500 | 3000 | Уголь | 10 | 0,1 | 99 | 0,8 |
550 | 500 | 3000 | Тальк | 12 | 0,14 | 99 | 0,85 |
2000 | 500 | 730 | Суперфосфат | 4,3 | 0,16 | 98 | 0,95 |
2000 | 500 | 730 | Огарок | 50 | 0,1 | 99 | 0,9 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11