2.2 Технологічний розрахунок пінного пиловловлювача

За результатами розрахунку визначають оптимальні значення конструктивних елементів і гідравлічних параметрів апарата. Вихідними даними для розрахунку є такі:

1. Об'ємна витрата газу, що очищується, - L, м³/год.

2.Температура - t_г,^оС.

Рис 2.11 - Пінний пиловловлювач з перфорованою решіткою:

1 – корпус; 2 – зрошувальний пристрій; 3 – решітка

а) б)

Рис.2.12 - Конструкції решіток:

(а) щілинна, (б) дірчаста

3.Початкова концентрація пилу в газі - С_поч, г/м³.

4.Кінцева концентрація пилу в газі - С_кін, г/м³.

5.Густина частинок газу - , кг/м³.

6.Вид пилу.

7.Дисперсійний склад пилу - задається у вигляді таблиці розподілу частинок пилу за розмірами.

8.Технологічні параметри, які забезпечують стабільну роботу пиловловлювача, вибираються за довідковими таблицями, наведеними у додатку.

Технологічний розрахунок проводиться в наступній послідовності:

Визначаємо щільність газу, що очищується, за робочих умов

, (2.24)

де: Р_о, Т_о – значення тиску і температури газу, відповідно, для нормальних умов Р_о = 103300 Па, Т_о = 273 К; = 1,293 кг/м³ – густина газу (повітря) за нормальних умов; Р_ап, t_г – фактичні значення надлишкового тиску і температури в апараті.

Визначаємо площу поперечного перерізу апарата

, (2.24)

де L – об'ємна витрата газів, м³/с; W_опт – оптимальна швидкість газу, вибираеться залежно від типорозміру за табл.Д.21-Д.23 додатка.

Для апаратів колового перерізу визначається діаметр корпусу пиловловлювача

. (2.25)

За розрахованим діаметром і заданою продуктивністю (табл.Д.21-Д.23 додатка) вибираємо кількість N і марку апарата. За стандартним діаметром D_ст розраховуємо фактичну площу перерізу

(2.26)

Уточнюємо швидкість газу в кожному пиловловлювачі

(2.27)

Визначаємо витрати рідини на зрошування апарата. Густину зрошування g_зр приймаємо за табл.Д.21- Д.23 додатка:

(2.28)

Площу вільного перерізу решітки розраховуємо за формулою

= 12· . (2.29)

Згідно з рекомендаціями [11], діаметр отворів у решітках повинен прийматися рівним = 4,8 мм, висота пінного шару на решітці

Н_п = 400...500 мм, густину зрошуючої води в діапазоні робочих температур можна прийняти постійною ρ_зр = 1000 кг/м³.

Відстань між отворами залежить від типу розмітки решітки і складає

- для симетричної ромбічної , (2.30)

- для коридорної і квадратної , (2.31)

Загальний гідравлічний опір пінного апарата

= + + + . (2.32)

Гідравлічний опір сухої решітки визначається за формулою

= , (2.33)

де - коефіцієнт місцевого опору решітки, визначається за табл.2.1

Табл.2.1 – Технологічні характеристики решіток [11]

Вид решіток	Діаметр отворів, мм		а
Перфоровані	4.6	1,45	4,38
Перфоровані	7.8	1,87	3,97
Трубчасті	Понад 8	2,67	4,15

Гідравлічний опір шару піни складає

. (2.34)

Гідравлічний опір корпусу апарата розраховується за формулою Дарсі. Коефіцієнт гідравлічного опору апарата без краплеуловлювача приймаємо рівним =15, а за наявностю жалюзійного краплеуловлювача =28 [1]:

. (2.35)

Додатковий гідравлічний опір, обумовлений силами поверхневого натягу

- для перфорованих решіток , (2.36)

- для трубчастих решіток . (2.37)

Значення коефіцієнта поверхневого натягу залежно від температури зрошуючої води, приймаємо за табл.Д.24 додатка.

Розраховуємо питому величину поверхні розподілу фаз, віднесену до 1 м² решітки

А = . (2.38)

Фракційна ефективність очищення пилогазових викидів в пінному скрубері оцінюється за формулою

. (2.39)

Загальна ефективність очищення газу в пінному апараті оцінюється з врахуванням гранулометричного складу пилу, що задається :

. (2.40)