TECHNOLOGIE OCZYSZCZANIA GAZÓW
Z.Chudyk
OBLICZANIA: ODPYLACZ
1. Przeliczenie wszystkich parametrów na warunki rzeczywiste
1.1. Temperatura
T =t+273
rz
T =124+273=397[ K ]
rz
1.2. Stężenie pyłu
T
0
Sprz=Sp0�"
T
rz
Sprz=6,7�"273 =4,607 [g /mn3]
397
1.3. Strumień objętości gazów
o o
T
rz
Vgrz=Vg�"
T
0
o
Vgrz=16500�"397 =23995 mn3/ h=6,6653 mn3/ s
273
1.4. Gęstość gazów w warunkach normalnych
(1+x) p
�0=
(0,622+ x) Rw�"T
0
(1+0,045)101300
�0= =1,2597kg /mn3
(0,622+0,045)461,5�"273
1.5. Gęstość gazów w warunkach rzeczywistych
T
o
� =� �"
rz 0
T
tz
� =1,2597�"273 =0,8662 [kg/ mrz3]
rz
397
1.6. Dynamiczny współczynnik lepkości
1,5
T +C T
0 rz
źrz=ź0�" �"( )
T +C T
rz 0
1,5
397
źrz=17,08�"10-6�"273+112�"( ) =22,835�"10-6[kg /m�"s]
397+112 273
1.7. Określenie składu granulometrycznego pyłu na wlocie do odpylacza (na
podstawie podanego w temacie udziału masowego skumulowanego)
Nr Rozmiar ziaren, Zakres Średnia średnica, Główna granica Udział masowy Udział masowy,
frakcji
ź m ź m zakresu, ź m skumulowany, A , % a
j j
1 < 2 0-2 1 2 4 0,04
2 < 5 2-5 3,5 5 10 0,06
3 < 10 5-10 7,5 10 21 0,11
4 < 20 10-20 15 20 33 0,12
5 < 40 20-40 30 40 49 0,16
6 < 60 40-60 50 60 66 0,17
7 <100 60-100 80 100 75 0,09
8 < 150 100-150 125 150 89 0,14
9 > 150 >150 - - 100 0,11
Ł =1
2. Obliczanie niezbędnej skuteczności odpylania całej instalacji
�c=U -E
U
o
U =S �"V U =4,607�"23995=110544,965[ g /h]=30,707[ g / s]
- ,
pw g
o
E=S �"V E=0,040�"23995=959,8[ g /h]=0,267 [g /h]
- ,
po g
30,707-0,267
�c= =0,9913
30,707
�c=99,13
%
3. Obliczenia komory osadniczej
" Ziarna mają kształt kulisty
" Ziarna nie zderzają się ze sobą ani ze ściankami komory
" Przepływ gazu jest jednorodny i jednakowy w całym przekroju komory
" Prędkość gazu w przewodach 15-18 (20),
" Prędkość gazu w komorze osadczej0,5-15,
" Średnica ziarna granicznego 60 lub 40
3.1. Obliczanie prędkości opadania ziarna granicznego.
R e�"źrz
u =
pg
d �"�
pg rz
R epg dla ziarna granicznego
 przybliżona liczba Reynoldsa
Ar
pg d �"� �"(� -� )�"g
pg rz p rz
R epg=
, gdzie
Ar =
pg źrz
2
18+0,61( Ar )0,5
pg
-4
Ar =(0,6�"10 )3�"0,8662�"(1990-0,8662)�"9,81 =7,0017
pg
(22,835�"10-6)2
7,0017
R epg= =0,357
18+0,61(7,0017)0,5
Ruch laminarny bo Re << 2
Ar 7,0017
R e= = =0,389
18 18
0,389�"22,835�"10-6 =0,1709 m/ s
u =
pg
0,6�"10-4�"0,8662
3.2. Bilans masy pyłu dla komory osadniczej, wyznaczanie skuteczności opadania ziarna.
ź m
" Strumień masy pyłu frakcji < 60 na wlocie do komory
. .
mwi=mw�"awi
ź m
Dla frakcji granicznej 60 :
.
mwi=30,707�"0,17=5,22 g /s
ź m
" Strumień masy pyłu frakcji < 60 zatrzymany w komorze
. .
mzi=mwi , gdzie
�"�i
u
pi
�i=
upg
u
Obliczenia :
pi
-4
Ar =(0,17�"10 )3�"0,8662�"(1990-0,8662)�"9,81 =0,1593
pg
(22,835�"10-6)2
0,1593
R epg= =0,02145
18+0,61(0,1593)0,5
Ruch laminarny bo Re << 2
Ar
R e= =8,85�"10-3
18
8,85�"10-3�"22,835�"10-6 =0,0389 m/ s
u =
pi
0,6�"10-4�"0,8662
0,0389
�i= =0,0228
1,709
. .
mzi=mwi
�"�i=5,22�"0,0228=0,119 g /s
ź m
" Strumień masy pyłu frakcji < 60 na wylocie z komory
ź m
dla frakcji 60 :
. . .
moi=mwi-mzi=5,22-0,119=5,101 g / s
ź m
" Udział masowy frakcji ziarnowej < 60 pyłu opuszczającego komorę
.
moi 5,101
aoi= = =0,3373
.
15,123
Ł moi
" Stężenie pyłu w gazie opuszczającym komorę
.
mo 15,123
S= = =6,3026�"10-4 g /m3=0,063026 mg /m3
.
23995
V
g
" Całkowita skuteczność
� =Ł awi�"�i=0,5075=50,75
%
KO
. .
R ei R epi u �i awi �i�"awi . aoi
Lp. Rozmia Średnica Ar
pi
mwi mzi moi
r ziaren średnia
m/s
g/s g/s g/s
ź m ź m
1 < 2 1 0,0000324 0,0000018 0,0000018005 0,0000474744 0,000277791 0,04 0,0000111116 1,22828 0,000341 1,227939 0,081195
2 < 5 3,5 0,001389803 0,000077211 0,0000771139 0,000581561 0,003402934 0,06 0,000204176 1,84242 0,00627 1,83615 0,121412
3 < 10 7,5 0,013675177 0,000759732 0,000756733 0,002670435 0,015625717 0,11 0,001718829 3,37777 0,05278 3,32499 0,219859
4 < 20 15 0,109401412 0,006077856 0,006010484 0,01068174 0,062502867 0,12 0,007500344 3,68484 0,230313 3,454527 0,228424
5 < 40 30 0,8752113 0,04862285 0,047128683 0,04272696 0,250011468 0,16 0,040001835 4,91312 1,228336 3,684784 0,24365
6 < 60 50 4,051904166 0,225105787 0,210730569 0,118686 0,6944763 0,17 0,118060971 5,22019 3,625298 1,594892 0,105459
7 <100 80 16,59659946 0,922033303 0,810180093 0,303836159 1 0,09 0,09 2,76363 2,76363 0 0
8 < 150 125 63,31100259 3,517277922 2,770278376 0,741787498 1 0,14 0,14 4,29898 4,29898 0 0
9 > 150 150 109,4014125 6,077856249 4,487286838 1,068173997 1 0,11 0,11 3,37777 3,37777 0 0
1 0,507497266 30,707 15,58372 15,12328 1
suma
3.3. Obliczanie wymiarów komory osadczej.
Rysunek 2 Komora osadcza - rysunek poglądowy
" Obliczanie szerokości i wysokości komory. Założenie- przekrój kwadratowy
.
V
grz
B=H =
wg
"
gdzie:
.
-rzeczywisty strumień objętości gazów
[m3/s]
V
grz
w [m/s]
[m/s]
g - założona prędkość przepływu gazu przez komorę . Przyjęto 1,2
6,6653=2,356[m]
B=H =
1,2
"
" Obliczanie długości komory bez półek
H�"wg
L=
u
pg
2,356�"1,2
L= =16,543 m
0,1709
Liczba przestrzeni pomiędzy półkami:
L 16,543=7,022
n= =
H 2,356
teoretyczna liczba półek (n-1)= 6,022
przyjęto liczbę półek: 6
" Obliczanie wysokości przestrzeni między półkowej
H
h=
n
H 2,356
h= = =0,336 m
n 7,022
" Wyznaczanie skorygowanych rzeczywistych wymiarów komory:
- długość rzeczywista:
L
Lrz=(1,1-1,15)
n
przyjęto: 1,15
1,15�"L 1,15�"16,543
Lrz= = =2,686 m
n 7,022
 wysokość rzeczywista:
H = H +(n-1)�"0,002
rz
przyjęto grubość blachy: 2mm
H =2,356+(7,022-1)�"0,002=2,368 m
rz
Brz=B+6z
przyjęto szerkość przestrzeni zsypowej (z): 40mm
Brz=2,356+6�"0,04=2,596 m
B> 1200mm
przyjęto 2 rzędy półek.
" Dyfuzor i konfuzor
- kąt rozwarcia w płaszczyz
nie poziomej 45�C
m m
� =15-18(20) 17
 prędkość gazu na wlocie do dyfuzora . Przyjęto .
g
s s
V
6,6653
g
Ad = = =0,3921 m3
wgpow 17
bd= Ad = 0,3921=0,6262 m
"
"
 przyjęto wymiar przewodo prostoktnego 630mm x 630mm
Adrz=0,63�"0,63=0,3969 m2
V
6,6653 m
g
wgporz= = =16,793
Adrz 0,3969 s
" Wymiary zasobnika na pył
Założenia:
Lrz x Brz
- wymiary górnych krawędzi zasobnika
- kąt nachylenia ścian względem poziomu ł e"60o
I. Obliczenie wymiarów zasobnika na pył według dłuższego boku komory odpylania
Brz=2356mm
Lrz=2686mm
BrzII. Ze wzoru na wysokość trójkąta równobocznego została obliczona wysokość H
Lrz�" 3
"
2686�" 3=2326 mm
"
H = =
2 2
200�" 3=173 mm
"
h=
2
Przyjęto wymiary dozownika celkowego 200mm x 200mm.
Przyjęto dozownik celkowy firmy Końskie.SA B200
Rysunek 5 Dozownik celkowy- rysunek poglądowy
Objętość czynną liczymy odejmując 500 mm od góry zasobnika.
Wymiary X1 oraz X2, czyli wymiary niezbędne do obliczenia Vcz wyliczone zostały z Twierdzenia
Talesa.
Lrz�"(H -500)
2686�"(2326-500)
x1= = =2109 mm
H 2326
Brz�"( H -500)
2356�"(2326-500)
x2= = =1950 mm
H 2326
" Objętość czynna zasobnika
V =1�"(x1�"x2�"(H -500)-200�"200�"h)
zas
3
V =1�"(2109�"1950�"(2326-500)-200�"200�"173)=2500865433mm3=2,501 m3
zas
3
" Strumień objętości pyłu zatrzymanego na komorze
mz m3
V = ,
, gdzie
pz
� s
pus
�
 gęstość usypowa pyłu
pus
mz  zatrzymany strumień masy pyłu
15,58�"3600�"0,001 56,088 m3
V = = =0,089
pz
1�"1990 663,333 h
3
" Czas gromadzenia pyłu w zasobniku
V �"� V
zas us zas
� = = , h
, gdzie
mz V
pz
V
- objętość czynna zasobnika  część zasobnika, w której może być gromadzony pył
zas
2,501
� = =28,1 h
(1 dzień 4h)
0,089
Na podstawie czasu gromadzenia pyłu w zasobniku przyjęto opróżnianie zbiornika co 1 dobę.
Pył będzie odbierany z zasobnika przenośnikiem rurowo-łańcuchowym o poziomym układzie
rur typ 160 firmy DEDRIC TECHNIK s.c.
4. Dobór odpylacza II stopnia
�c=1-(1-�1)(1-� )
, gdzie
2
�c - całkowia wymagana skuteczność odpylania, 99,13%
�1
�1 - skuteczność odpylania komory osadniczej, = 50,7 %
�2
- skuteczność odpylania odpylacza drugiego stopnia
1-�c
�2=1
1=�1
�2=1-1-0,991 =0,982
1-0,507
�2
> 95%
Przyjęto pulsacyjny filtr tkaninowy
4.1. Dobór filtra tkaninowego na podstawie KONWENT S.A w Końskich- filtry
Strumie objętości gazów:
o
Vgrz=16500�"397 =23995 mn3/ h
273
Przyjęto filtr pulsacyjny typu PI-A-048-111-254
Filtr PI-A, czterokomorowy, ośmiozaworowy, izolowana komora filtracyjna, izolowany zsyp, z
konstrukcją wsporczą, z dachem, dysze aluminiowe, worki filtracyjne o długości 2,5m, włóknina
I/PE-5213.
Przepustowość filtra: 24200
m3/h
5. Komin
Średnica komina musi być tak dobrana, aby prędkość przepływu gazów mieściła się w zakresie
( 10 m/s -12 m/s) . Przyjęto 11 m/s
o
V
A= ,m2 , gdzie
w
A- pole przekroju komina,
m2
V- strumień objętości gazów,
m3/h
w- prędkość przepływu gazu w kominie, m/s
6,67
A= =0,61 m2
11
A�"4
D= , m , gdzie
Ą
"
D- średnica komina, m
A- pole przekroju komina,
m2
0,61�"4
D= =0,78 m
3,14
"
Średnica komina wynsi 0,9 m, zatem pole przekroju można obliczyć ze wzoru:
Ą�"D2
A= , m2
4
3,14�"(0,78)2 =0,48 m2
A=
4
Prędkość rzeczywista:
V
m
g
w = ,
g
A s
6,67 m
w = =13,9
g
0,48 s
Wysokość komina wynosić będzie:
H =8,62+5=13,62 m
k