Исксственная тяга

В современных котлоагрегатах при значительном снижении температуры, входящих газах и больших аэродинамических сопротивлениях применяют уравновешенную искусственную тягу с установкой дутьевых вентиляторов. В этом случае дымовая труба предназначена для удаления продуктов сгорания в атмосферу на высоту, предъявляемую гигиеническими и противопожарными требованиями.

Расчет искусственной тяги заключается в выборе дымососов и вентиляторов, определение их характеристик, размеров и расходов эл. энергии на тягу и дутье. Расчеты производятся при максимальной нагрузке котельного агрегата. Производительность дымососа определяют исходя из количества газов, покидающих котлоагрегат с учетом притоков воздуха на пути до дымососов с учетом поправки на действительную температуру продуктов сгорания.

- коэффициент запаса по давлению, равен 1,2.

- перепад полного давления тракта с учетом самотяги.

Перепад равен суммарным сопротивлениям, преодолеть которые должен дымосос. Эти суммарные сопротивления должны быть больше на величину разрежения вверху трубы на 20 – 40 Па. Давление вентилятора при уравновешивании тяги должно обеспечивать преодоление всех суммарных сопротивлений входного патрубка до топки, включая ее сопротивление и учитывая ее самотягу. Эти суммарные сопротивления должны быть меньше на величину разрежения на 20 – 40 Па.

21. Способы выражения степени загрязнения атмосферы приняты в рф. Пдк, какие они бывают. Степень очистки газа от загрязняющих веществ.

22. Дисперсный состав пыли. Способы выражения. Медианный диаметр. Физико-химические свойства пыли.

ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ, ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА

В технике пылеулавливания принято различать первичные размеры частиц, свойственные им в момент их образования; размеры агрегатированных частиц, возникающих в процессе коагуляции частиц в пылевых трактах; размеры частиц в виде хлопьев и комочков после выделения их из газовой фазы.

В первых двух случаях используется понятие так называемых стоксовских размеров частиц. Под стоксовским размером любой, в том числе агрегатированной, частицы неправильной формы понимается размер сферической частицы, имеющей такую же скорость седиментации, как и данная несферическая частица или агрегат. Из-за трудности определения действительной кажущейся плотности эта величина при определении стоксовского размера частиц обычно принимается равной 1000кг/м3(1г/м3). Одни методы и приборы для экспериментального определения дисперсности частиц позволяют находить их фактические размеры, другие - стоксовские диаметры. Кроме того, в одних случаях может быть найдено распределение частиц по первичным размерам, в других - с учетом степени их агрегации в газовых потоках.

При решении большинства вопросов связанных с очисткой газов, основной интерес представляют распределения по стоксовским размерам, приобретаемым частицами в Пыле- и золоулавливающих аппаратах.

Дисперсный состав пыли характеризует пыль с разных сторон. Кроме физических и химических свойств дисперсный состав определяет в значительной степени характер и условия распространения пыли в воздушной среде. Мелкодисперсная пыль осаждается значительно медленнее, а особо мелкодисперсная пыль практически вовсе не осаждается. Таким образом, рассеивание пылевых частиц в воздухе в значительной степени определяется дисперсным составом пыли. Важнейший вопрос пылеулавливания - выбор пылеулавливающего оборудования - решается главным образом на основании дисперсного состава пыли. Точный размер частицы пыли может быть определен диаметром шарообразной формы.

Поэтому для определения размера частицы пользуются понятием эквивалентный, седиментационный диаметры.

Эквивалентный диаметр частиц неправильной формы - диаметр шара, площадь которого одинакова с площадью проекции частицы.

Седиментационный диаметр частиц - диаметр шара, Скорость оседания и плотность которого равны скорости оседания и плотности частицы неправильной формы.

Весь диапазон размеров, частиц разбивают на фракции. Фракции объединяют пылевые частицы, находящиеся в пределах одного1 интервала размеров рекомендуемой шкалы.

График дисперсного состава пыли обычно выполняют в вероятностно-логарифмической системе координат, на оси абрисе откладывают логарифмы размеров(диаметров) частиц, на оси ординат -массу, процентное содержание данной пыли соответствующего размера в процентах. Распределение массы пыли по диаметрам частиц выражается прямой или близкой к ней линией.

Дисперсность пыли также характеризует медианный диаметр. Медианным диаметром d50 называют такой размер частиц, по которому масса частиц пыли мельче d50 составляет 50% всей массы пыли, так же как и масса частиц крупнее d50.

Результаты дисперсных анализов могут быть изображены графически. Принимая равномерным распределение частиц по размерам внутри каждой фракции, можно построить ступенчатый график, называемый гистограммой, по оси абсцисс откладывают размеры частиц а по оси ординат относительные содержания фракций, то есть процентное содержание каждой фракции, отнесенное к массе всего материала.

Если процентное содержание каждой фракции разделить на разность размеров частиц, принятых в качестве граничных, и найденные значения отложить в системе координат как ординаты точек, абсциссы которых равны среднему для соответствующих фракций размеру частиц, то через полученные точки можно провести плавную дифференциальную кривую распределения частиц по размерам.

Наиболее удобным является графическое изображение результатов дисперсного анализа в виде интегральных кривых D(dч) или R(dч), пока-зывающих относительное содержание частиц с размерами больше или меньше данного размера.

Обозначения D и R на осях ординат соответствуют начальным буквам немецких слое проход и остаток.

Для целого ряда расчетов, в которых используются результаты дисперсных анализов, удобно аналитическое описание функций распределения частиц по размерам. Ненарушенные распределения частиц по первичным размерам чаще всего являются логарифмически-: нормальными. Интегральная кривая для частиц с логарифмически нормальным распределением может быть представлена формулами, что позволяет при соответствующих значениях пользоваться табулированными значениями интеграла вероятности и стандартными программами ЭЦВМ. Интегральные, кривые для частиц с логарифмически нормальными распределениями -удобно строить в вероятностно логарифмической системе координат, в которой они приобретают вид прямых линий. В логарифмически-вероятностной системе координат ось абсцисс начинается от точки на оси ординат- 50%.

Интегральные кривые для частиц с логарифмически нормальным распределением удобно строить в вероятностно-логарифмической системе координат , в которой они приобретают вид прямых линий. Для построения такой системы координат по оси абсцисс в логарифмическом масштабе откладывают значения dч, а по оси ординат - значения D(dч) или R(dч).

Поскольку в вероятностно- логарифмической системе координат ось абсцисс начинается от точки на оси ординат, соответствующей 50 %, значения х для D(dx) больше 50% откладываются вверх от начала оси абсцисс, а меньше 50% -вниз.

Пыль характеризуется рядом свойств, в том числе дисперсностью - степенью измельчения. Обычно частицы промышленной пыли имеют размеры 0,1-150 мкм. Крупные частицы размером более 10 мкм быстро оседают и в воздухе практически отсутствуют. Наиболее опасны для человека частицы размером 0,2-7 мкм, так как способны задерживаться и накапливаться в легких. Дисперсный состав пыли представляют в виде суммы масс частиц определенных размеров, выраженной в процентах. Фракцией называют долю частиц, размеры которых находятся в определенном интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов. Фракционный состав может быть представлен в виде таблиц, математических выражений или графиков. Для графического изображения используют интегрированные и дифференцированные кривые распределения частиц по массе.

Кривые, характеризующие дисперсный состав пыли, принято представлять в вероятностно-логарифмической координатной сетке, тогда экспериментальные точки, определяющие дисперсный состав большинства промышленной пыли, располагаются близко к прямой линии. В этом случае дисперсный состав пыли характеризуется двумя параметрами: медианой распределения и дисперсией (или показателем полидисперсности).

МЕДИАННЫЙ И МОДАЛЬНЫЙ ДИАМЕТРЫ ЗЕРЕН - средний размер зерен гранулометрических классов или рыхлых образований, определенный по генетической либо кумулятивной кривой. На генетической кривой (гистограмме), построенной в прямоугольных координатах, где по оси абсцисс отложен диаметр обломков по фракциям, а на оси ординат - содержание фракций в %, точка, фиксирующая максимум содер., называется модой, а соответствующий ей диаметр - модальным диаметром. Медианный диаметр получают на кумулятивной кривой, построенной на графике, где по оси абсцисс отложен диаметр фракций, а по оси ординат - их нарастающее суммарное содер. Точка на кривой, где содер. составляет 50 %, называется медианой, а соответствующий ей диаметр - медианным диаметром.

Физико-химическая характеристика пыли

Физико-химические свойства пыли в основном зависят от ее природы, то есть от того материала или вещества, из которого образовалась эта пыль, и механизма ее образования — каким образом она получена: размельчением, конденсацией, сгоранием и т. п.

По природе образования пыли делятся на две группы: органическую и неорганическую. К первой относятся: пыли растительного происхождения (древесины, хлопка, льна, различных видов муки и др.), животного (шерсти, волоса, размолотых костей и др.), химического (пластмасс, химических волокон и других органических продуктов химических реакций). В группу неорганических пылей входят пыль металлов и их окислов, различных минералов, неорганических солей и других химических соединений. В зависимости от происхождения пылиона может быть растворимой и нерастворимой в воде и в других жидкостях, включая и биосреды (кровь, лимфу, желудочный сок и т. п.). От происхождения пыли зависит также ее химический состав, удельный вес и ряд других свойств.

Механизм образования пыли определяет в основном ее дисперсный состав, то есть размерность пылинок. Структура пыли, то есть форма пылинок, зависит и от природы и от механизма образования пыли. По структуре пыль может быть аморфной (пылинки округлой формы), кристаллической (пылинки с острыми гранями), волокнистой (пылинки удлиненной формы), пластинчатой (пылинки в виде слоистых пластинок) и др.

При измельчении твердого вещества образующиеся пылинки получают то или иное количество электричества вследствие частичного перехода механической энергии в электрическую, кроме того, пылинки получают электрический заряд, адсорбируя на себе ионы из воздушной среды. Таким образом, пыль, находящаяся в воздухе, в той или иной степени несет на себе электрический заряд. Степень электрозаряженности оказывает существенное влияние на поведение пыли в воздухе. Электрозаряженные пылинки с противоположным знаком соединяются между собой (схлапливаются), образуя более крупные частицы, за счет чего быстрее осаждаются; пылинки с одинаковым зарядом, наоборот, отталкиваются другот друга, что усиливает их движение в воздухе и замедляет осаждение. Исследования показывают, что высокодисперсная пыль в большей степени подвержена электрическим зарядам. Электрозаряженности способствует также нагревание пыли. Повышенная влажность воздуха или самой пыли снижает ее электрозаряженность.

Высокодисперсная пыль вследствие электрозаряженности обладает активной поверхностью, поэтому на ней сарбируются газы и другие мелкие частицы, находящиеся в воздухе. Чем меньше пылевые частицы, тем больше их активность. Газы, обволакивая пылевую частицу, способствуют более длительному витанию ее в воздухе, то есть сорбирование на пылевых частицах газов замедляет осаждение пыли.

При значительной запыленности воздуха высокодисперсной пылью электрические заряды пылевых частиц могут суммироваться и, достигнув определенного потенциала, образовывать электрические разряды — взрывы. Чаще всего такие взрывы пыли возникают при наличии огня или сильно нагретого предмета в чрезмерно запыленной атмосфере, так как при повышении температуры резко увеличивается заряженность пылевых частиц, быстрее и с большей силой происходит электрический разряд.