Результаты расчета е2

dЗВ, м	Vвит, м/с	τр, сек	К	VЗВ турб, м/с	Е2, %

В случае улавливания безынерционных частиц ЗВ определяющую роль играет диффузионный механизм и возникающие на его основе форетические явления. Эффективность улавливания ЗВ за счет диффузионного механизма Е₃ в зависимости от типа стока может быть определена по следующим зависимостям:

• для точечного стока

(12)

• для линейного стока

, (13)

где Ре – критерий Пекле, представляет собой отношение конвективных сил к диффузионным:

Ре=V_г·D/Д_ЗВ, (14)

где Д_ЗВ – коэффициент диффузии частицы ЗВ, м²/с, который в зависимости от соотношения размеров частиц ЗВ и средней длины свободного пробега газовых молекул, может быть рассчитан по формуле:

• при d_ЗВ > λ

, (15)

где К_Б – постоянная Больцмана, К_Б = 1,38·10^-23 Дж/К

• при d_ЗВ ≤ λ

, (16)

где Р_г – абсолютное давление газов, Па.

Таблица 3.

Результаты расчета е3.

dЗВ, м/с	ДЗВ, м2/с	Ре	Е3,%

Явление диффузиофореза (движения частиц, вызванное градиентом концентрации компонентов газовой смеси) отчетливо проявляется в процессах, связанных с изменением влажности среды, и может оказывать влияние на улавливание частиц ЗВ. Эффективность улавливания ЗВ с учетом диффузиофоретического механизма Е₄ рассчитывается следующим образом:

, (17)

где Д_п – коэффициент диффузии пара, м²/с;

С_п^г – концентрация пара в газовом потоке, кг/м^3;

С_п^пов – концентрация пара у рабочей поверхности улавливания, кг/м³;

С_г – концентрация неконденсирующегося газа, кг/м³.

Численный анализ зависимостей показывает, что эффективность улавливания ЗВ за счет диффузионного механизма является значимой величиной только для узкого диапазона размеров частиц (d_ЗВ < 12·10^-10 м), причем даже в этом диапазоне величина Е₃ изменяется крайне неравномерно. В частности, для частиц размером d_ЗВ < 2·10^-10 м она может достигать 80%, в то время как для частиц размером d_ЗВ ≈ 12·10^-10 м – только 2-3%.

В реальных условиях улавливание ЗВ осуществляется под воздействием нескольких механизмов. Основываясь на том, что предложенное физико-математическое описание эффективности процесса пылегазоулавливания местными отсосами учитывает вероятностный характер действия основных сил, влияющих на распространение ЗВ, и также допуская, что частицы, не уловленные в результате действия одного механизма, могут быть уловлены за счет действия другого, суммарная эффективность (технологическая) процесса пылегазоулавливания определяется:

Е=1-(1-Е₁)(1-Е₂)(1-Е₃)(1-Е₄) (18)

Эта формула может быть упрощена, если один или два механизма играют решающую роль при улавливании ЗВ. В этом случае следует рассчитывать величину Е по наиболее вероятным механизмам (остальные механизмы будут играть второстепенную роль и ими можно пренебречь):

• поток ЗВ инерционный

Е=1-(1-Е₁)(1-Е₂) (19)

• поток ЗВ безынерционный

Е=1-(1-Е₂)(1-Е₃)(1-Е₄).

Учитывая результаты ранее проведенных расчетов суммарная технологическая эффективность улавливания ЗВ для

d_ЗВ < (0,1-1)·10^-6 м определяется диффузионным механизмом;

d_ЗВ > 1·10^-6 м – инерционным и турбулентным механизмом. При этом основополагающим механизмом является турбулентный, а инерционный и диффузионный действуют как добавочные, повышая общую эффективность процесса улавливания.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Дисциплина: «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»

Тема: «Расчет и конструирование аппаратов охраны воздушного бассейна»

Содержание:

1. Введение

2. Подбор и расчет аппаратов улавливания

3. Подбор и расчет аппаратов очистки

4. Расчет подсистемы транспортирования (аэродинамический расчет системы воздуховодов, подбор вентилятора)

5. Заключение

6. Литература

Графический материал

1. План производственного помещения на отм. 0.000

2. Разрез производственного помещения

3. Аксонометрическая схема СБЗВ

4. Экспликация технологического оборудования и разработанной СБЗВ

5. Установочный чертеж (вентилятор)

Исходные данные к курсовому проекту

1. Варианты по дисперсному составу пыли

Вариант 1.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	2,8
5 – 10	7,5	9,6
10 – 20	15	9,6
20 – 30	25	7,2
30 – 40	35	3,2
40 – 50	45	2,4
50 – 60	55	1,6
60 – 70	65	0,8
70 – 80	75	0,4
80 – 90	85	0,8
90 – 100	95	0,4
100 – 150	125	0,4
150 – 200	175	0,8

Вариант 2.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	3,3
5 – 10	7,5	9,0
10 – 20	15	7,2
20 – 30	25	4,2
30 – 40	35	2,7
40 – 50	45	1,5
50 – 60	55	0,6
60 – 70	65	0,3
70 – 80	75	0,3
80 – 90	85	0,3
90 – 100	95	0,3
100 – 150	125	0,3
150 – 200	175	-

Вариант 3.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	3,0
5 – 10	7,5	15,6
10 – 20	15	17,4
20 – 30	25	10,8
30 – 40	35	6,0
40 – 50	45	3,0
50 – 60	55	0,6
60 – 70	65	1,2
70 – 80	75	0,6
80 – 90	85	0,6
90 – 100	95	1,2
100 – 150	125	-
150 – 200	175	-

Вариант 4.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	15,0
5 – 10	7,5	17,0
10 – 20	15	10,0
20 – 30	25	14,0
30 – 40	35	33,0
40 – 50	45	3,0
50 – 60	55	2,0
60 – 70	65	1,0
70 – 80	75	1,0
80 – 90	85	2,0
90 – 100	95	1,0
100 – 150	125	1,0
150 – 200	175	-

Вариант 5.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	-
5 – 10	7,5	-
10 – 20	15	4,8
20 – 30	25	10,5
30 – 40	35	6,6
40 – 50	45	4,2
50 – 60	55	1,5
60 – 70	65	0,9
70 – 80	75	0,6
80 – 90	85	0,15
90 – 100	95	0,15
100 – 150	125	0,6
150 – 200	175	-

Вариант 6.

Фракция, мкм	Средний диаметр фракции dср, мкм	Масса фракции, mфр, гр
0 – 5	2,5	-
5 – 10	7,5	3,0
10 – 20	15	0,5
20 – 30	25	0,5
30 – 40	35	2,0
40 – 50	45	20
50 – 60	55	4,0
60 – 70	65	5,0
70 – 80	75	8,0
80 – 90	85	21,0
90 – 100	95	27,0
100 – 150	125	22,0
150 – 200	175	5,0