Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
9. ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ
Даже частицы, и а первый .взгляд кажущиеся гомогенными, часто представляют собой агломераты и негомогенные смеси. Это было доказано для дыма и других систем, образующихся в паровой фазе, работами Уитлоу-Грэя и Паттерсона [939], которые измеряли плотность частиц тем же методом, что и Милликен для измерения заряда электрона.
В табл. IV-3 приведены некоторые экспериментально полученные данные по плотности частиц, а также нормальная плотность
ТАБЛИЦА IV-3
Плотность некоторых частиц [535]
Вещество Нормальная плотность, IO3 кг/м3 Максимальнее значение Среднее из низких значений
плотность, IO3 кг/м3 диаметр, MKM плотность, 103 кг/м® диаметр, MKM
Кадмия оксид 6,5 2,7 2,42 0,51 5,96
Серебро 10,5 4,22 1,79 0,94 4,30
Золото 19,3 8,00 2,35 1,24 5,54
Ртути хлорид 5,4 4,32 4,53 1,27 3,63
муть 13,6 10,8 2,05 1,7 3,08
Магния оксид 3,6 3,48 3,26 0,35 7,29
223
материала, средние значения легких фракций >и соответствующие' им размеры частиц. ¦
Эти данные показывают, что частицы таких веществ, как хло-1 рид ртути, оксид магния, практически гомогенны и состоят иаг плотно упакованных единиц. Другие частицы представляют собой агломераты и их масса намного меньше значения, которое следо-’ вало бы ожидать в результате измерения их диаметра под микро* скопом. Поэтому знание только размеров и формы агломериро* ванных частиц не дает достаточных оснований для использования их в расчетах аэродинамического сопротивления.
ГЛАВА V
ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫЕ И ИНЕРЦИОННЫЕ УЛОВИТЕЛИ
Простейшим методом удаления твердых частиц из потока газа является их осаждение под действием силы тяжести. Крупные частицы часто оседают на горизонтальных участках газоходов, которые в таких случаях действуют как простые пылеосадительные камеры, тогда как для эффективного улавливания грубых частиц имеются специально разработанные камеры. К грубым частицам, часто называемым гритом, относят частицы, задерживаемые ситом с отверстиями 200 меш, или частицы размером более 70 мкм. Для этих частиц, особенно, если они отличаются абразивным действием, предпочтительным методом удаления является осаждение в пылеосадительных камерах, что объясняется незначительным падением давления в установке, а также большим межремонтным сроком ее эксплуатации [136].
Действие инерционных уловителей основано на резком изменении направления движения газового потока. Частицы, вследствие момента инерции, которым они обладают, сохраняют первоначальное направление движения и попадают в сборный бункер, в то время как газовый поток, освобожденный от крупных частиц, выходит из уловителя. Инерционные уловители несколько сложнее по конструкции, чем простые пылеосадительные устройства, но их преимуществами являются меньшие размеры осадительных камер, а также тот факт, что они могут улавливать с достаточной эффективностью частицы размером до 20 мкм.
1. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫХ КАМЕР
В пылеосадительных камерах газовый поток замедляется до такой степени, чтобы частицы успели осесть. Теоретически большая осадительная камера была бы достаточна для удаления из газа даже очень маленьких частиц, однако принятые на практике размеры (камеры ограничивают их применимость: в них улавливаются только грубые частицы [37].
В горизонтальных камерах (рис. V-I) средняя скорость газового потока U (м/с) должна быть такой, чтобы обеспечить ламинарное течение газов через камеру
U = Ql(BH) (V.1)
где Q _ интенсивность газового потока, м2/с; H — высота камеры, м; В — ширина камеры.
IS-П44
225
Рис. V-1. Четырехсекционная пылеуловительная камера с бункерами и горизонтальным потоком газа.
Время пребывания (/, с) газа в камере зависит от длины камеры L, м
t = LIU.
LBH
у_
Q
(V.2>
где V — объем камеры.
Если частица какого-либо материала размером d опускается на-высоту h (м) за t (с), то отношение h/H представляет собой долю} частиц этих размеров, оседающих в камере. Если h^H, то все частицы этих размеров и более крупные, будут уловлены в коллекторе. Кривая отношения h/H для частиц различных размеров на* зывается кривой парциальной, или фракционной эффективности; пылеосадительной камеры.
Значение h можно определить, как произведение средней ско-' рости оседания частиц ит и времени пребывания t
h = umt (V.3)
Если частицы настолько малы, что их конечная скорость щ дости*[ гается за промежуток времени, намного меньший времени пребьц вания, конечная скорость может быть приравнена к средней скорости Um- Если размеры частиц не позволяют сделать это допущение^ то расстояние, пройденное частицами, должно быть рассчитано Н. две стадии. Вначале находят пройденное расстояние и время, не* обходимое для достижения частицей скорости, равной 99% конеч*. ной [уравнения (V.23) и (V.24)], а затем рассчитывают расстоя-1 ние, пройденное за оставшуюся часть времени пребывания. Если за время пребывания газового потока в камере конечная скорости не достигается, необходимо использовать уравнение (IV.21,a) в интегральной форме с пределами интегрирования от 0 до t.
