Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Для частиц размером менее 76 мкм удовлетворительное при-* ближенное значение конечной скорости оседания можно получит^ на основе закона Стокса. Для более крупных частиц необходимо применять общее уравнение (V.16) с соответствующим коэффициентом лобового сопротивления Cd, рассчитанным по уравнениям (IV.7) — (IV. 11). Скорости оседания единичных сферических ча-
226
ТАБЛИЦА V-I
Скорости оседания сферических частиц плотностью 1000 кг/м3 в воздухе (температура 20 °С, давление 100 кПа)
Диаметр частиц, мкм Скорость оседания, м/с Диаметр частиц, мкм Скорость оседания, м/с
эксперимент расчет по закону Стокса эксперимент расчет ло закону Стокса
0,1 8,7-IO-7 8,71-IO-7 10 3,06-IO-3 3,06-IO-3
0,2 2,3-IO-6 2,27-IO"6 20 1,2-IO-2 I,2-IO-2
0,4 6,8-IO-6 6,85-IO-6 40 4,8-Ю-2 5,0-IO-2
1.0 3,5-IO-5 3.49-10-5 100 2,46-IO-1 2,5-IO"1
2 1,19-10-« 1,19-10-4 400 1,57 4,83
4 5,00-IO-4 5,00-IO-4 1000=1 мм 3,82 30,50
стиц, как экспериментальные, так и рассчитанные на основе закона Стокса, приведены в табл. V-1.
В тех случаях, когда закон Стокса применим для расчета конечной скорости, он дает удовлетворительное приближенное значение средней скорости витания; размер частиц, которые будут полностью удаляться в камере, может быть найден из уравнения
1 Г \8HUp і Г 18Qu dmin — |/ (p4_p)gL =Y (P4-P)gBL (VAa}
Это простое выражение должно применяться только для оценки эффективности пылеулавливающей камеры, поскольку почти всегда важную роль играют усложняющие факторы, связанные со скоростями осаждения, которые выходят за пределы области, описываемой законом Стокса. Другими факторами, которые необходимо учитывать, являются эффекты захвата частиц при их высокой концентрации в газовом потоке (см. главу IV, с. 199). Все эти факторы приводят к уменьшению эффективности пылеулавливания.
Другим главным фактором, который нужно учитывать при расчете и выборе размеров пылеосадительной камеры, является скорость газового потока. Она должна быть ниже скорости увеличения или «подхвата» осевшей пыли. Как правило [493], считают, что для большинства материалов следует сохранять скорость потока менее 3 м/с. Однако некоторые материалы (например, крахмал или сажа), подхватываются потоком при меньших скоростях, тогда как для тяжелых частиц, образующих агломераты в виде крупных комков, допустимы гораздо более высокие скорости (табл. V-2). В связи с этим, а также учитывая проблему достижения равномерного газового потока через камеру, реальная эффективность камеры не совпадает с эффективностью, найденной на основе простых Уравнений, приведенных выше.
Для улучшения эффективности пылеосадительной камеры при горизонтальном газовом потоке можно уменьшить высоту, с которой частица опускается до дна. Этот метод применен в осадитель-
15»
227
ТАБЛИЦА I'-2
Средние значения скорости оседания различных материалов [53]
Материал ПЛОТНОСТЬ, 103 кг/мЗ Средний размер частиц, мкм Средняя CKO-рость, м/с
Алюминиевые опилки 2,27 335 4,3
Асбест 2,20 261 5,2
Обжиговая пыль (цветная металлургия) 3,02 117 5,7
Оксид свинца 8,26 14,7 7,6
Известняк 2,78 71 6,4
Крахмал 1,27 64 1,8
Зерненая сталь 6,85 96 4,6
Древесная стружка 1,18 1370 3,9
Древесные опилки — 1400 6,8
ной камере Говарда (рис. V-2), в которой были смонтированы ряды горизонтальных плоскостей (полок). Основным возражением против широкого использования камер Говарда является трудность очистки межполочного пространства хотя это препятствие может быть устранено путем установления системы самоочистки, например, форсуночных воздухопромывателей.
Если камера высотой H содержит N полок, то высота каждой секции равна примерно H/(N+1), и классификационная эффективность равна h(N+l)/H.
Вертикальные пылеосадительные камеры являются по существу декантационными устройствами, в которых улавливаются частицы со скоростью оседания выше скорости газового потока. Установки такого типа применяются для улавливания крупной пы-
Рис. V-2. Многополочная пылеосадительная камера Говарда [493].
228
Рис. V-З. Вертикальные пылеосадительиые камеры для улавливания грнта:
а — простой зонт для улавливания грита [764]; 6 — одноступенчатый ваграночный уловитель 1764]; в — уловитель дефлекторного типа [657]; г — фракционная эффективность улови* теля, показанного на рис. в [657]: / — вагранка; 2 — огнеупорная облицовка; 3, б — дымоход; 4 — отражательные конусы; 5 — отклоняющая плита; 7 — пылеотводная труба; в — пы-лесборник; 9 — пылеуловитель; JO — перепускной клапан.
ли (грита) в небольших вагранках и мелких котельных. В их простейшей форме, например, в случае общего зонта для нескольких вагранок (рис. V-З,а), пыль движется к кучам, осевшим по бокам осадителя; часть ее падает назад в вагранку. Зонт очищается вручную во время остановки цеха.
Более сложными являются установки дефлекторного типа (отражатели), в которых пыль собирается в кольцевом коллекторе, окружающем дымовую трубу (рис. V-3,6 и в).
В установке, показанной на рис. V-3,6, диаметр уловителя в 2,5 раза больше диаметра газовой трубы, поэтому скорость в уловителе равна всего 1/(2,5)2, т. е. 1/6,25 скорости їв трубе; крупные частицы размером 200—400 мкм, которые уносятся потоком через тРУбу при скорости 1,5-2,0 м/с, будут задержаны в устройстве такого типа.
