АППАРАТЫ ГРУБОЙ ОЧИСТКИ (Размер частиц > 10 мкм) Механические ПУ АППАРАТЫ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ (Размер частиц < 10 мкм) Электрофильтры Пористые фильтры
m – масса пыли, уловленной в пылеуловителе; М - масса пыли, поступившей в пылеуловитель на очистку
Величина, дополняющая степень очистки до единицы, получила название степени проскока: Под фракционной степенью очистки понимают массовую долю данной фракции, осаждаемую в аппарате:
Ламинарный и турбулентный режимы обтекания частицы окружающей средой.
Сила сопротивления Р при движении частицы: Закон Стокса справедлив для ламинарного движения частицы сферической формы в однородной вязкой среде.
Скорость витания частицы:
Если запыленный газ, движущийся с определенной скоростью по газоходу, ввести в камеру, имеющую площадь поперечного сечения значительно большую, чем площадь газохода, то в этой камере скорость газа резко уменьшается. В этих условиях содержащаяся в газе пыль выпадает из него под действием гравитационных сил (сил тяжести). Такие камеры называют пылеосадительными. Условия осаждения пыли в них должны быть такими, чтобы частицы пыли успели осесть на дно камеры раньше, чем газ выйдет из нее.
Для осаждения частица должна достичь дна раньше, чем газовый поток вынесет ее из камеры, поэтому время осаждения частицы = Н/ w в не должно превышать времени ее пребывания в камере 1 = L / w г : Н/ w в L / w г. Выражая скорость газа через расход V г, деленный на площадь поперечного сечения камеры НВ, получим Н/ w в = L НВ/ V г, откуда следует, что V г = L В w в = LB ( d 2 ч g /18 ). Из этой формулы находят предельное количество газа, которое можно пропустить через камеру при условии осаждения частиц диаметром d. Решая обратную задачу, можно найти диаметр частиц, которые будут осаждаться при расходе газа V г :
Инерционные пылеуловители в металлургии называют пылевыми мешками и используют для выделения из газа крупных (размером 25-30 мкм) и тяжелых частиц пыли перед аппаратами тонкой очистки. Работа основана на том, что при всяком изменении направления движения потока запыленного газа частицы пыли под действием сил инерции сходят с линий тока, вследствие чего могут быть уловлены.
СПОСОБЫ ПОДАЧИ ГАЗА: А – при помощи перегородки; Б – через центральную трубу; В – через боковую трубу; Г – ПУ, встраиваемый в газоход.
Выделение частиц пыли из газового потока происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении запыленного потока в циклоне и при изменении направления потока при выходе в выхлопную трубу. Вращение потоку сообщается путем ввода его в аппарат с большой скоростью либо через улиточный вход, либо по касательной к стенке корпуса или с помощью закручивающего устройства.
Величина центробежной силы, действующей на частицу пыли массой М: Под влиянием центробежной силы частица приобретает скорость в радиальном направлении, испытывая при своем продвижении сопротивление газового слоя. Время прохождения частицей пути R 2 -R 1 :
1 – входной патрубок 2 – крышка 3 – выхлопная труба 4 – корпус (цилиндрический) 5 – корпус (конический) 6 – пылевыпускное отверстие 7 – бункер для пыли 8 – выход очищенного газа
1 – ВХОДНОЙ ПАТРУБОК 2 – РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬАЯ КАМЕРА 3 – ВЫХОДНОЙ ПАТРУБОК 4 – КАМЕРА 5 – ВЫХОДНЫЕ ТРУБЫ 6 – ЦИКЛОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Пористые фильтры весьма полно и эффективно могут задерживать частицы пыли практически любых размеров. Процесс фильтрации можно условно разделить на две стадии: Начальная стадия – стационарное фильтрование. Частицы накапливаются внутри пористой перегородки. Ее структура при этом практически не меняется. Вторая стадия – нестационарное фильтрование. Образуется и наращивается лобовой пылевой слой. Поры в слое соизмеримы с диаметром пылевых частиц.
Стационарная фильтрация осуществляется в фильтрах, работающих при очень низких концентрациях аэрозолей. Нестационарная фильтрация, по существу, проходит во всех случаях очистки газов. При стационарной фильтрации гидравлическое сопротивление и эффективность очистки газов не изменяются во времени и по величине определяются только структурой фильтровального материала, характеристиками пыли и параметрами газа. При нестационарной фильтрации и сопротивление фильтра и эффективность очистки возрастают по мере накопления пыли в фильтровальном материале.
Механизмы процесса фильтрования:
1 – ВХОДНОЙ ПАТРУБОК 2 – БУНКЕР 3 – ДЫРЧАТЫЙ ЛИСТ С ПАТРУБКАМИ 4 5 – КОРПУС ФИЛЬТРА 6 – РУКАВА 7 – РАМА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РУКАВОВ 8 – МЕХАНИЗМ ВСТРЯХИВАНИЯ
Достоинства: Простота конструкции. Более высокая эффективность улавливания по сравнению с сухими механическими аппаратами. Возможность использования при высокой температуре и влажности очищаемых газов. Совместное улавливание паров, пыли и газообразных компонентов. Недостатки: Значительные затраты энергии. Получение уловленного продукта в виде шлама. Необходимость организации цикла водоснабжения. Коррозия устройств мокрой очистки.
Улавливание частиц пыли на каплю жидкости: Количество частиц, захваченных единицей объема распыленной жидкости, возрастает с уменьшением диаметра капли и может достичь весьма высоких значений даже для мелких частиц.
Энергия адгезии зависит: От коэффициента поверхностного натяжения жидкости. От плотности и диаметра частиц пыли. От смачиваемости частицы. От угла между направлением движения частицы и нормалью к поверхности в точке удара.
Энергетический коэффициент очистки мокрых аппаратов:
1 – КОРПУС АППАРАТА 2 – ФОРСУНКИ 3 – БУНКЕР ДЛЯ ШЛАМА 4 – КОЛЛЕКТОР ОРОШЕНИЯ
1 – ФОРСУНКИ 2 – НАСАДКА 3 – КОРПУС 4 – ЛАЗ
1 – КОРПУС 2 – ПРИЕМНАЯ КОРОБКА 3 – РЕШЕТКА 4 – БУНКЕР 5 – СЛИВНАЯ КОРОБКА 6 – ПОРОГ 7 – СЕПАРАТОР А – ЩЕЛЕВАЯ РЕШЕТКА Б – ДЫРЧАТАЯ РЕШЕТКА
1 – КОНФУЗОР 2 – ГОРЛОВИНА 3 – ДИФФУЗОР А – ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПРОМЫВАТЕЛЬ Б – ИНЕРЦИОННЫЙ ПЫЛЕ- И БРЫЗГОУЛОВИТЕЛЬ В – ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СКРУББЕР (ЦИКЛОН)
А – трубчатый электрофильтр Б – пластинчатый электрофильтр
А – МНОГОПОЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ Б – ОДНОПОЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ В – ДВУПОЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ
1 –КИСЛОТОУПОРНАЯ ФУТЕРОВКА 2 – ОСАДИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ 3 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА 4 – КОРОНИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОД 5 – ПОДВЕСНЫЕ ТЯГИ 6 – ЗАЩИТНЫЕ КОРОНИРУЮЩИЕ ДИСКИ 7 – ИЗОЛЯТОРНЫЕ КОРОБКИ 8 – ГАЗОРАСПРЕДЕЛИ-ТЕЛЬНЫЕ РЕШЕТКИ
А - ТРУБЧАТЫЙ Б – НАСАДОЧНЫЙ 1 – КОРПУС; 2 – ГИДРОЗАТВОР; 3 – ТРУБНАЯ РЕШЕТКА; 4 – ОРОШАЕМЫЕ ТРУБЫ; 5 – ОРОСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО; 6 – НАСАДКА; 7 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА
А – ВЕРТИКАЛЬНЫЙ; Б – ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ; В – КОЛЬЦЕВОЙ 1 – КОРПУС; 2 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА; 3 – СЛОЙ ПОГЛОТИТЕЛЯ; 4 – ЛЮКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ПОГЛОТИТЕЛЯ; 5 – СБОРНИК КОНДЕНСАТА; 6 - ЛЮКИ ВЫГРУЗКИ КОНДЕНСАТА
