Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
229
Рис. V-4. Осадительная камера цеха агломерации [236]: а — внд сбоку; б — вид сверху.
2. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСТЫХ ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫХ КАМЕР
Применение простых пылеосадительных камер для улавливания крупных частиц пыли имеет ряд преимуществ и недостатков.
К преимуществам относятся: простота конструкции; низкая
стоимость установки и незначительные эксплуатационные расходы; минимальный перепад давления и широкий интервал рабочих температур и давлений, ограниченный только видом конструкционного материала; складирование уловленного материала в сухом виде и возможность улавливания абразивных материалов. ¦
Основным недостатком осадительных камер с горизонтальным потоком являются слишком крупные габариты.
Одна из типичных установок цеха агломерации [136] обрабатывает 2,3-IO6 м3/ч газа (при комнатной температуре). При концентрации пыли на входе 1 г/м3 это соответствует 2300 кг/ч твердых частиц. В осадительной ,камере (рис. V-4) эта масса уменьшается до 850 кг/ч, или 0,37 г/м3. При очистке таких больших объемов газа низкий перепад давления в установке и малые энергозатраты являются важным экономическим преимуществом.
Дженнингс [399] рассчитал кривые фракционной эффективности для двух наиболее важных компонентов, содержащихся в отходящем потоке агломерационной машины, — кварца (плотность 2600 кг/м3) и оксида железа (плотность 4500 кг/м3). Высота и ширина камеры этой машины равны 3 м, а длина — 6 м. Кривые
(рис. V-5) показывают, что все частицы плотностью 4500 кг/м3 в размерами более 80 мкм должны задерживаться в камере, тогда как легкие частицы размерами 100 мкм будут уловлены только на 70%.
Рис. V-5. Фракционная эффективности (предположительная) очистки газа цехов обжига [399]:
/ — плотность пыли 2600 кг/м’; 2 — плотность, пыли 4500 кг/м3.
Диаметр частиц, мим
230
Рис. V-6. Инерционные пылеуловители с ускорением частиц при направлении
к пылесбориику:
а — простой инерционный пылеуловитель [7]; 6 — пылеуловитель с круглой ловушкой [71; я — пылеуловитель с подачей газа сверху [399]; г — инерционный пылеуловитель с заглубленным бункером.
Эффективность вертикальных осадителей не очень высока. Для типичного барабанного котла эффективность обеспыливания с помощью дефлектора (см. рис. V-З, в) составляла 75%. Для небольших производств это может оказаться достаточным.
3. ИНЕРЦИОННЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
Эффективность обеспыливания в простой пылеосадительной камере может быть увеличена, а габариты ее уменьшены, если частицам будет придан дополнительный момент движения вниз в добавление к эффекту гравитационного осаждения. Существует большое число конструкционных разработок, основанных на этом принципе, начиная с установки в камере простых отражательных щитов до специальных форсунок, ускоряющих процесс осаждения.
Простые инерционные пылеуловители (рис. V-6, а) иногда размещаются последовательно. Хотя их эффективность такова же, что и простых пылеосадительных камер, перепад давления больше, однако он может быть снижен при использовании закругленных отражателей (рис. V-6, б).
В других инерционных пылеосадителях применяется направленная вниз труба, придающая частицам добавочный момент, равный примерно gl3, в дополнение к гравитационной силе g. Один из исследователей (рис. V-6, в) предположил [399], что при использовании конуса с постепенно увеличивающимся диаметром скорость газа у дна пылеуловителя уменьшается, снижается и увлечение частиц. Подобные соображения, вероятно, лежат в основе усовершенствованной пылеотделительной камеры Проккэта, напоминающей воронку с высокой цилиндрической частью (рис. V-6,e) [663].
Опытные результаты, полученные на этой модели как для угольной пыли, так и для летучей золы, представлены в табл. V-3 вместе с гранулометрическим составом исследуемых пылей.
231
ТАБЛИЦА V-3 Эффективность улавливания различных пылей [663]
Фракционный состав, мкм Улавлив пылевидного угля ание, % летучей золы Скорость газа на входе, м/с Содержание пыли, г/мЗ Улавливание, %
Более 200 0 2,08 Пылевидный уголь
120—200 1,84 7,08 7,3 34,9 74,3
90—120 2,92 14,88 9,8 91,0 63,0
75—90 6,48 5,28 12,0 23,4 47,0
60—75 13,52 10,08
Менее 60 75,24 60,60 Летучая зола
5,3 19,8 79,7
8,6 21,1 70,5
13,4 10,3 55,5
Глубина турбулентной зоны в цилиндрической части камеры является определяющим фактором в процессе увлечения частиц.
Современная конструкция простого инерционного пылеуловителя, в котором механизм осаждения основан на изменение направления движения, описан Мушелькинауцем [589]. Газовый поток проходит вертикально вниз по цилиндрическому газоходу, затем изменяет направление движения на 180° и проходит через кольцевую трубу, окружающую вход в уловитель, при этом пыль оседает в бункере. На входе газа в пылеуловитель устанавливается тщательно рассчитанная кольцевая муфта.
В одном из вариантов в кольцевой зазор перед муфтой вдувается воздух (с вращательным моментом движения) со скоростью в три раза большей, чем осевая скорость основного газового потока. Эта кольцевая струя, вступая в соприкосновение с основным газовым потоком на его границе, способствует вращению газа. Выходной газоход служит для отвода очищенного газа; в нем часть кинетической энергии переходит в энергию давления. Во втором, менее эффективном варианте, часть отходящего газа просасывается через щели в кольцевой муфте; при этом добавочный воздух не подается. Такие установки с типичными кривыми фракционной эффективности приведены на рис. V-7.
