Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
е дымовые газы
термических реакторов, топок и др., а также отходы газов, образующиеся при
вентиляции рабочих мест и помещений. Кроме этого, все порошковые технологии
сопровождаются интенсивным выделением газопылевых отходов. Пылеобразование
происходит в процессах измельчения, классификации, смешения, сушки и
транспортирования порошковых и гранулированных сыпучих материалов [
].
Для очистки газообразных и газопылевых выбросов с целью их
обезвреживания или извлечения из них дорогих и дефицитных компонентов
применяют различное очистное оборудование и соответствующие технологические
приемы.
В настоящее время методы очистки запыленных газов классифицируют на
следующие группы:
I. «Сухие» механические пылеуловители.
II. Пористые фильтры.
III. Электрофильтры.
IV. «Мокрые» пылеулавливающие аппараты.
Механические («сухие») пылеуловители
Такие пылеуловители условно делятся на три группы:
- пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на
действии силы тяжести (гравитационной силы);
- инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на
действии силы инерции;
- циклоны, батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители, принцип
работы которых основан на действии центробежной силы.
Пылеуловительная камера
Представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во
внутренней полости прямоугольный короб, в нижней части которого имеется
отверстие или бункер для сбора пыли (рисунок 6.1).
[pic]
а – полая камера; б - с горизонтальными полками; в, г - с
вертикальными перегородками: I - запыленный газ; II - очищенный газ; III -
пыль; 1 - корпус; 2 - бункер; 3 - штуцер для удаления; 4 - полки; 5 –
перегородки
Рисунок 6.1 - Пылеосадительные камеры
Скорость газа в камерах составляет 0,2-1,5 м/с, гидравлическое
сопротивление 50-150 Па. Пылеосадительные камеры пригодны для улавливания
крупных частиц размером не менее 50 мкм. Степень очистки газа в камерах не
превышает 40-50%. Продолжительность прохождения т(с) газами осадительной
камеры при равномерном распределении газового потока по ее сечению
составляет:
[pic]
где Vk, - объем камеры, м3; Vг- объемный расход газов, м3/с; L -
длина камеры, м; В- ширина камеры, м; Н- высота камеры, м.
Инерционные пылеуловители
В инерционных пылеуловителях для изменения направления движения
газов устанавливают перегородки (рисунок 6.2). При этом наряду с силой
тяжести действуют и силы инерции. Пылевые частицы, стремясь сохранить
направление движения после изменения направления движения потока газов,
осаждаются в бункере. Газ в инерционном аппарате поступает со скоростью 5-
15 м/с. Эти аппараты отличаются от обычных пылеосадительных камер большим
сопротивлением и высокой степенью очистки газа [ ].
[pic]
а - камера с перегородкой; б - камера с расширяющимся конусом; в -
камера с заглубленным бункером.
Рисунок 6.2 - Инерционные пылеуловители с различными способами
подачи и распределения газового потока
Большое внимание при проектировании пневмотранспортных и других
устройств пылеочистки необходимо уделять узлам отделения материала от
транспортирующего воздуха - разгрузочным и пылеулавливающим устройствам
(циклонам, фильтрам и т.п.). В зависимости от способа отделения материала в
системах пневмотранспорта используют объемные разгрузочные устройства и
центробежные циклоны. Выбор того или иного типа устройства зависит от
конкретных условий работы установок и требований, предъявляемых к его
работе: наибольшее значение коэффициента осаждения материала, минимальное
сопротивление разгрузочного устройства, надежность в эксплуатации.
Центробежные циклоны
Предпочтение отдается центробежным циклонам, выполняющим
одновременно и роль пылеулавливающего аппарата. Эффективность улавливания
пыли в циклонах повышается с уменьшением диаметра корпуса, но при этом
снижается их пропускная способность. Для обеспечения соответствующей
производительности пневмотранспортной установки небольшие циклоны
группируют в батарею. Коэффициент пылеулавливания батареи циклонов
составляет 0,76-0,85 и несколько повышается с увеличением входной скорости
(с 11 до 23 м/с). Использование вместо циклонов вихревых пылеуловителей
обеспечивает улавливание частиц пыли размером 5-7 мкм.
Воздух после разгрузочных устройств или циклонов, насыщенный
субмикронными частицами, должен направляться на доочистку в пылеуловители.
При выборе типа пылеуловителя в условиях работы таких установок учитывают
следующие показатели:
- степень пылеулавливания, равную отношению количества пыли,
задержанной пылеуловителем, к количеству пыли, содержащейся в воздухе при
его поступлении в пылеуловитель;
- сопротивление пылеуловителя, от которого зависит экономичность
процесса пылеулавливания;
- габаритные размеры и масса пылеуловителя, надежность и простота
его обслуживания.
Циклоны рекомендуется использовать для предварительной очистки
газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами (например,
фильтрами или электрофильтрами) очистки.
Основными элементами циклонов являются корпус, выхлопная труба и
бункер. Газ поступает в верхнюю часть корпуса через входной патрубок,
приваренный к корпусу тангенциально. Улавливание пыли происходит под
действием центробежной силы, возникающей при движении газа между корпусом и
выхлопной трубой. Уловленная пыль ссыпается в бункер, а очищенный газ
выбрасывается через выхлопную трубу (рисунок 6.3).
В зависимости от производительности циклоны можно устанавливать по
одному (одиночные циклоны) или объединять в группы из двух, четырех, шести
или восьми циклонов (групповые циклоны).
[pic]
1 - коническая часть циклона; 2 - цилиндрическая часть циклона; 3 -
винтообразная крышка; 4 - камера очищенного газа; 5 - патрубок входа
запыленного газа; 6 - выхлопная труба; 7 -бункер; 8 - люк; 9 - опорный
пояс; 10 - пылевыпускное отверстие. Рисунок 6.3 - Циклон
типа ЦН-15П
Батарейные циклоны
Конструктивной особенностью последних является то, что закручивание
газового потока и улавливание пыли в них обеспечивается размещенными в
корпусе аппарата циклонными элементами [ ].
Ниже приведена техническая характеристика наиболее
распространенного на производстве циклона ЦН-15:
- допустимая запыленность газа, г/м3:
для слабослипающихся пылей - не более 1000;
для среднесливающихся пылей - 250;
- температура очищаемого газа, °С - не более 400;
- давление (разрежение), кПа (кг/см2) - не более 5 (500);
- коэффициент гидравлического сопротивления:
для одиночных циклонов - 147;
для групповых циклонов - 175-182;
- эффективность очистки (от пыли dm = 20 мкм, при скорости
газопылевого потока 3,5 м/с и диаметре циклона 100 мм), % - 78.
Для расчетов режимов и выбора марки (конструкции) циклона
необходимы следующие исходные данные: количество очищаемого газа при
рабочих условиях Vг, мЭ/с; плотность газа при рабочих условиях р, кг/м3;
динамическая вязкость газа при рабочей температуре (; дисперсный состав
пыли, задаваемый двумя параметрами dm и lg (r; запыленность газа С(х, г/м3;
плотность частиц рч, кг/м3; требуемая эффективность очистки газа (.
Пористые фильтры
Для очистки запыленных газов все большее распространение получает
на последних ступенях сухая очистка рукавными фильтрами. Степень очистки
газов в них при соблюдении правил технической эксплуатации достигает 99,9%.
Классификация рукавных фильтров возможна по следующим признакам:
- форме фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и
др.) и наличию в них опорных устройств (каркасные, рамные);
- месту расположения вентилятора относительно фильтра (всасывающие,
работающие под разрежением, и нагнетательные, работающие под давлением);
- способу регенерации ткани (встряхиваемые, с обратной продувкой, с
импульсной продувкой и др.);
- наличию и форме корпуса для размещения ткани - прямоугольные,
цилиндрические, открытые (бескамерные);
- числу секций в установке (однокамерные и многокамерные);
- виду используемой ткани (например, стеклотканевые).
В качестве фильтровальных материалов применяют ткани из природных
волокон (хлопчатобумажные и шерстяные), ткани из синтетических волокон
(нитроновые, лавсановые, полипропиленовые и др.), а также стеклоткани.
Наиболее распространены лавсан, терилен, дакрон, нитрон, орлон, оксалон,
сульфон. Последние два материала представляют полиамидную группу волокон,
обладающих термостойкостью при температуре 250-280 °С. Для фильтровальных
тканей наиболее характерно саржевое переплетение. Применяют также нетканые
материалы - фетры, изготовленные свойлачиванием шерсти и синтетических
волокон.
Рассмотрим подробнее группу материалов из нетканых иглопробивных
фильтровальных полотен, наиболее перспективных в производстве порошковых
материалов. Таллинской
| |  скачать работу |
Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс |
