курсовой. КУРСОВОЙ. 1. Экологическая политика предприятий. 2 1Основное оборудование котельной 8

• Название: 1. Экологическая политика предприятий. 2 1Основное оборудование котельной 8
• Анкор: курсовой
• Дата: 02.12.2021
• Размер: 1.04 Mb.
• Имя файла: КУРСОВОЙ.docx
• Тип: Документы; #289566
• страница: 9 из 18

Расчет скруббера Вентури

Исходные данные:

Количество очищаемого газа – 29819 м³/ч = 8 м³/с; Температура газов на входе в скруббер t = 85⁰С; Начальная концентрация пыли 0,0010 г/м³.

Примем концентрацию пыли после скруббера Вентури равной С_вых= 0,00002 г/м³, чтобы обеспечить получение ПДК в зоне дыхания.

Находим требуемый коэффициент очистки

_{𝑛 =} 𝐶₁ − 𝐶₂

𝐶₁

где, C₁и С₂– концентрация пыли до и после очистки, г/м³.

_{𝑛 =} 0,0010 − 0,00002 _{= 98 %.}

0,0010

Определяем затраты энергии на очистку[6]

𝜒

𝐾_𝑇 = ^√−

ln(1 − 𝑛)


𝐵

где, Ви χ– константы, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состав пыли. При сжигании угля: В= 4,34 ∙ 10 ^{– 3}, χ = 0,3.

Отсюда энергия, затрачиваемая на пылеулавливание равна

𝐾_𝑇

0,3 _3,5



⁼ √
4,34 ∙ 10 ⁻³

= 9860 кДж на 1000 м³ газа = 2,73 кВт/ч.

Давление жидкости, подаваемой на орошение трубы Вентури принимаем равным Р_ж= 8 кг/см² (80000 кг/м²), удельный расход на орошение принимаем равным m= 0,95 л/м³ = 3 м³/м³.

Из уравнения теплового баланса, составленного для 1м³ сухого газа методом последовательных приближений, находим температуру газа, на выходе из скруббера Вентури

𝑡_вых = ⁽0,133 − 0,041 ∙ 𝑚⁾ ∙ 𝑡_вх + 35

где, 𝑡_вх – температура газа на входе в скруббер.

𝑡_вых = ⁽0,133 − 0,041 ∙ 0,95⁾ ∙ 85 + 35 = 43°С.

Находим потери давления в скруббере Вентури:

∆𝑃 = 𝐾_т − 𝑃_ж ∙ 𝑚 = 9860 − 80000 ∙ 0,95 ∙ 10⁻³ = 9784Па = 997 кгс/м².

Общее гидравлическое сопротивление для скруббера Вентури[6]

∆𝑃 = ∆𝑃_тр + ∆𝑃_к

где, ∆𝑃_тр – гидравлическое сопротивление трубы Вентури;

∆𝑃_к – 58,9 кгс/м², гидравлическое сопротивление каплеуловителя Вентури.

∆𝑃

₌ 𝐾_т−2,724∙10⁻³∙𝑚∙𝑃_ж∙10 ₌ 2,73−2,724∙10⁻³∙0,95∙10⁻³∙80000∙10 _{= 242 кгс/м2;}

^тр 2,724∙10⁻³

2,724∙10⁻³

∆𝑃 = 242 + 58,9 = 300,9 ^кгс = 2951,83 Па.

_м2

Коэффициент гидравлического сопротивления, учитывающий подачу в трубу Вентури орошающей жидкости, рассчитывается из соотношения

𝜉_ж = 13,4 ∙ 𝜉_сух ∙ 𝑚^0,024 = 13,4 ∙ 0,15 ∙ 0,95 ∙ 10⁻³ = 1,7 где, ξ_сух– коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури, принимается равным 0,15 (принимается от 0,12 до 0,15).

Удельный вес дымовых газов всех энергетических топлив при

нормальных условиях перед трубой Вентури равен γ =1,3 кг/м³.

Температуру точки росы принимаем равной температуре газов на выходе из скруббера Т_м= 43⁰С.

Находим скорость газа на выходе из трубы Вентури

−1,8 𝑚

−1,8

0,95

2440
^{𝑤г = √}2440 ^{= √}

= 77 м/с.

Газы, выходящие из трубы Вентури при t = 43⁰С имеют влагосодержание ƒ= 0,059 кг/м³ сухого газа.

Тогда объемное содержание влаги в газе равно

𝑓 0,804

= ^0,059 = 0,073 м³/м³

0,804

где, 0,804 – удельный вес водяного пара, кг/м³.

Удельные вес нормального влажного газа на выходе из трубы Вентури находим по уравнению[6]

𝛾⁰ = 𝛾⁰ ∙ 0,121 + 𝛾⁰ ∙ ⁽1 − 0,121⁾ = 0,804 ∙ 0,121 + 1,3 ∙ ⁽1 − 0,121⁾

вл.г п см

= 1,2 кг/м³.

Находим удельный вес газа на выходе из трубы Вентури при рабочих условиях

р ^г
𝛾⁰ ∙ 273


г
𝛾 = =

1,2 ∙ 273

= 1,14 кг/м³.

(273 + 𝑡_вых) ∙ ^13,6

(273 + 43) ∙ ^13,6
(760 −^∆𝑃) 760

(760 − ⁹⁹⁷ ) 760

Рассчитаем скорость газа в горловине трубы Вентури

√
𝑤_г =

р

∆𝑃 ∙ 2 ∙ 𝑔


)
𝜉 ∙ 𝑚 ∙ 𝛾

𝛾_г

• 
  (𝜉_сух +
  

ж ж


г
_𝛾р

где, γ_ж– удельный вес орошающей жидкости, принимаем равным γ_ж= 1 кг/л. По условиям работы скруббера Вентури его принимают от 0,3 до 5,0 кг/м³.

𝑤_г


997∙2∙9,81


1,14

=
^√1,14∙(0,15+^{1,7∙1∙0,95})

= 105 м/с.

Объем влажного газа в выходном сечении трубы Вентури находим по формуле

13,6
𝑉 = 𝑉₀

• 
  (1 + ^𝑓3
  

0,804

_{) ∙} 760 ∙ ⁽273 + 𝑡_вых⁾ 273 ∙ (𝐵 −^∆𝑃)

где, V₀– объемный расход газа на входе в трубу Вентури, м³/ч;

В= 745 мм. рт. ст – барометрическое давление.

𝑉₃

= 29819 ∙ (1 + ^0,073


)
0,804

_∙ 760 ∙ ⁽273 + 43⁾


13,6
273 ∙ (745 − ⁹⁹⁷ )
= 42599 м³/ч.

Диаметр горловины трубы Вентури рассчитаем по формуле

−2 ^𝑉3


₋₂ 29819

𝑑_г = 1,88 ∙ 10 ∙ √_𝑣г

Примем d_г= 300 мм.

= 1,88 ∙ 10 ∙ ^√ ₁₀₅ = 0,3 м.

Длина горловины трубы Вентури равна

𝑙_г = 0,15 ∙ 𝑑_г = 0,15 ∙ 0,3 = 0,045 м.

Диаметр входного сечения конфузора рассчитаем по формуле

𝑑₁

= 𝑑₂

= 1,88 ∙ 10⁻² ∙ √ ^𝑉3

𝑤₃

где, w₃– скорость газового потока в выходном сечении трубы Вентури, обычно принимается равной 12 – 20 м/с. Примем скорость равной 15 м/с.

₋₂ 29819





𝑑₁ = 1,88 ∙ 10 ∙ ^√ ₁₅ = 0,83 м.
Длина конфузора рассчитывается по формуле

2
𝑙<sub>1

=</sub> 𝑑₁ − 𝑑_г 2 ∙ 𝑡𝑔 ∙ ^α1

где, α₁– угол раскрытия конфузора составляет 15–28⁰, примем α₁ = 25⁰.

𝑙<sub>1

=</sub> 0,83−0,3 _{= 1,2 м.}


2∙𝑡𝑔∙²⁵
2

Длина диффузора рассчитывается по выражению

2
𝑙<sub>2

=</sub> 𝑑₂ − 𝑑_г 2 ∙ 𝑡𝑔 ∙ ^α2

где, α₂– угол расширения диффузора принимается равным α₂= 7 ⁰.

𝑙<sub>2

=</sub> 0,83−0,3 _{= 4,4 м.}


2∙𝑡𝑔∙⁷
2

Общая длина трубы Вентури[6]:

𝑙 = 𝑙_г + 𝑙₁ + 𝑙₂ = 0,045 + 1,2 + 4,4 = 5,6 м.