4.2. Загальні положення, за якими проводиться вибір і розрахунок пиловловлювачів

_{Основною задачею проектування є задоволення вимог до ефективності очи­щення викидів по залишковій концентрації з найменшими витратами і з забезпе­ченням надійності роботи пиловловлювачів і зручності їх експлуатації.}

_{При можливості задоволення вимог щодо ефективності очищення пиловлов­лювачами декількох класів із них вибирається пиловловлювач нижчого класу.}

_{У процесі очищення повітря від вибухонебезпечного пилу рекомендується, як правило, використовувати мокрі пиловловлювачі з автоматичним контролем напо­внення і безперервності надходження води.}

_{Ефективність пиловловлювача або сумарна ефективність багатоступінчастої пиловловлюючої установки повинна бути не меншою за величину Е:}

_{Е = (Сп-Ск)/Сп·100%, (1)}

_{де Сп - концентрація пилу в повітрі, яке очищується, мг/м3; Ск - кінцева концентрація в повітрі, яке очистили, мг/м3.}

_{Приклад 4.2. Визначити необхідну ефективність пиловловлювача для очи­щення повітря від пилу з початковою концентрацією Сп = 10 г/м3 до кінцевої - Ск = 0,09 г/м3.}

_{Розв'язування. Користуючись формулою (1), визначаємо ефективність очи­щення}

_{Е = (10000 - 90)/10000·100% = 99,1 %.}

4.3. Розрахунок прямоточних пилоосаджувальних камер

_{Розрахунок пиловловлювачів проводиться після попереднього вибору пило­вловлювача відповідно до необхідної ефективності на основі даних дисперсності вловлюючого пилу, керуючись табл. 4.2 і 4.3.}

_{Розрахунок ефективності пилоосаджувальних камер носить оцінювальний характер. Лабіринтні камери В.В.Батуріна з перетинками розрахунку не піддають­ся.}

_{Оцінка ефективності прямоточних камер виконується в такій послідовності:}

_{1. Визначається швидкість зависання Vs найменших за розміром частинок пилу з числа, які повністю осіли в даній камері за формулою:}

_{Vs =ωH/l , м/с, (2)}

_{де ω- середня швидкість повітря в поперечному перерізі камери , м/с;}

_{Н - висота камери, м;}

_{l-довжина камери, м.}

_{2. Висота камери визначається за формулою:}

_{, м (3)}

_{де L - кількість повітря, яке повинно очиститись в пилоосаджувальній камері, м}³_/год;

_{В - ширина камери, м.}

_{3. Визначається розмір частинок пилу dus, який відповідає значенню швидко­сті зависання Vs, і характеризується мінімальним значенням частинок, які не влов­ляться в камері, за формулою:}

_{, м (4)}

_{де μ - динамічна в'язкість повітря в заданих умовах, Па·с, в розрахунках може бути прийнято μ = 18,1-10}^-6 _{Па·с; ρч - густина матеріалу , кг/м}³_{; g - прискорення вільного падіння, м/с}²_{, приймається g = 9,81 м/с}²_.

_{При значенні dus < 60 мкм, керуючись рис. 4.1, за відомим дисперсним скла­дом пилу або групою дисперсності оцінюють орієнтовну ефективність камери.}

_{При значенні dus > 60 мкм розміри частинок, які відповідають значенню швидкості зависання, що визначена за формулою (4), знаходять за графіком рис. 4.3. Керуючись рис. 4.1, при відомому дисперсному складі пилу або групі дисперсності оцінюють орієнтовно ефективність камери, яка буде відповідати ламінарному ре­жиму руху повітря в камері.}

_{Рис. 4.2.Залежність гранічного розміру частинок, що осіли, від середньої швидкості турбулентного потоку в пилоосаджувальній камері}

_{Рис. 4.3. Графік для визначення швидкості зависання \/s частинок різного розміру d і питомої ваги у при температурі повітря 20 °С}

_{Таблиця 4.3}

_{Умовна класифікація промислового пилу за злиплістю}

Тип	Вид	Клас ефективності	Область доцільного використання
			Класифікаційні групи пилу за дисперсністю	Опір, Па
			І II III IV V
1	2	3	4	5
Гра-віта-ційні	Пилоосаджувальні камери (довільна конструкція)	V	+ + - - -	100-200
Інер-ційні	Циклони великої пропускної спроможності:
	Одиночні циклони ЦН-15,	V	+ + - - -	600-750
	ЦН-24
	Групові циклони ЦН-15	V	+ + - - -	600-750
	Циклони високої ефективності:
	Одиночні циклони СКЦН-34	IV	- + + - -	1000-1200
	Мокроплівкові циклони ЦВП	IV	- + + - -	600-800
	ВТІ-ПСП
	Швидкісні промивачі СІОП	III	- + + - -	900-1100
	Струминні, мокрі:
	ПВМ	III	- - + + -	1200-1950
	ПВМК, ПВМС, ПВМБ	II	- - + + -	2000-3000
	Краплинні, типу Вентурі КМП	II	- - + + -	3000-4000
Тканинні	Рукавні пиловловлювачі СМЦ-101,	II	- - + + -	1200-1250
	СМЦ-166Б, ФВК (ГЧ-1 Барм),
	ФРКИ
	Сітчасті капронові, металеві сітки для вловлювання волокнистого пилу	V	+ - - - -	150-300
1	2	3	4	5
Волокнисті	Вловлювачі туманів кислот і лугів ФВГ-Т	II	- - - + -	800-1000
	Вловлювачі аерозолів масел(ротаційні)	II	- - - + -	800-1000
Електричні	Вловлювачі туманів масел і маслянистих рідин УУП	II	- - - + -	50-100

_{4. Оцінюється характер течії за допомогою значення критерію Рейнольдса, який визначається за формулою:}

_{, (5)}

_{де Dекв –еквівалентний діаметр камери, м, Dекв =4Fк/П=4ВН/2(В+Н);}

_{рп - густина повітря, кг/м}³_{, визначається за формулою:}

_{, кг/м}³ ₍₆₎

де t - температура повітря, °С, яке очищується в камері.

_{Якщо значення Rе значно менше 2300, то течія ламінарна, і отримана орієнтовно ефективність камери за п. З справедлива і остаточна. Якщо значення Rе > 2300, то течія турбулентна, і осідання частинок в камері ускладнене поперечними пульсаціями швидкості. В цьому випадку розмір най­менших частинок із числа тих, що повністю осіли в пилоосаджувальній камері ви­значається за графіком (рис. 4.2). Для подальших розрахунків вибирається більший з діаметрів частинок (dus), який отриманий за формулою (4) або знайдений за графіком (рис.4.2). Орієнтовна ефективність на основі отриманого розміру частинок визначається по графіку дисперсного складу (рис.4.1) виходячи із повного вловлювання частинок більш крупніших за розрахункові.}

_{, % (7)}

_{де - вміст частинок по масі (d) за діаметром dus, який знаходиться за класифікаційною номограмою пилу (рис.4.1) для відповідної групм пилу.}

_{5. Коефіцієнт місцевого опору повітророзподільчої решітки, яка створює за­повнення камери вирівняним потоком, що сприяє максимальній ефективності, не повинен бути меншим величини, яка визначається за формулою І.Є.Ідельчика:}

₍₈₎

_{де Fk і Fn - площі поперечного перерізу відповідно камери і приєднуючого повітропроводу, м}²_.

_{Приклад 4.3. Розрахувати ефективність прямоточної пилоосаджувальної ка­мери продуктивністю 6500 м3/год. Середня швидкість повітря в поперечному перерізі камери 0,48 м/с. Розміри камери: ширина 2,5 м; до­вжина 3 м; температура повітря, яке очищується 35°С; пил мінеральний; густина матеріалу пилу 2000 кг/м3; дисперсний склад представлено на рис. 4.1.}

_{Розв'язування. Визначаємо за формулою (3) висоту камери:}

_{За формулою (2) визначаємо швидкість зависання частинок, які не вловлю­ються в камері:}

_{Користуючись формулою (4), визначаємо розмір частинок, які відповідають швидкості зависання для ламінарної течії:}

_{Відповідно, ефективність вло­влювання у випадку ламінарного режиму течії повинна бути:}

_{η = 100-81 = 19%.}

_{Оцінюємо характер течії за допомогою значення критерію Рейнольдса, який визначаємо за формулою (5):}

_,

_де

_{Оскільки отримане значення Rе = 45700 >2300, режим руху течії в камері ту­рбулентний.}

_{Керуючись п. 4, по графіку на рис. 4.2 при швидкості повітря в поперечному перерізі камери ω = 0,48 м/с, визначаємо граничний розмір частинок пилу, що осі­дають у камері при турбулентному режимі течії dч = 20 мкм. Для подальших розрахунків вибирається більший з діаметрів частинок (dus), який отриманий за формулою (4) або знайдений за графіком (рис.4.2), тобто dus > dч.}

_{За графіком на рис. 4 1 для пилу третьої класифікаційної групи визначаємо, що розмір частинок менше 63,1 мкм складає 81%. За формулою (7) знаходимо ефективність камери}