Защита атмосферного воздуха при сухом способе производства цемента

 

Принимаем =0,93.

Коэффициент , учитывающий дополнительные потери давления, связанные с компоновкой циклонов в группу, для одиночных циклонов равен 0.

6. Потери давления в циклоне , Па, определяют по формуле

                                                        

                                                        (7)

Па

7. Определение эквивалентного диаметра частиц, улавливаемых в циклоне с эффективностью 50% при рабочих условиях .

Из таблицы 9 выберем параметры, характеризующие  парциальную эффективность выбранного циклона [1].

 

Таблица 9 –  Параметры, определяющие эффективность  циклонов типа ЦН

	ЦН-24	ЦН-15У	ЦН-15	ЦН-11	СДК-ЦН-33	СК-ЦН-34	СК-ЦН-34М
dтη=50, мкм	8,5	6,0	4,5	3,65	2,31	1,95	1,13
lgσтη	0,308	0,283	0,352	0,352	0,364	0,308	0,340

 

Эквивалентный диаметр частиц, улавливаемых в циклоне  с эффективностью 50% при рабочих  условиях , мкм, рассчитывается по формуле

                                                                             (8)

Значения величин  с индексом «т» соответствуют  эталонным условиям.

=0,6 м;  =1930 кг/м³; =22,2∙10^-6 Па∙с; =3,5 м/с.

 мкм

8. Учитывая, что улавливание пыли чаще всего подчиняется логарифмически нормальному распределению, можно определить параметр « » функции распределения по формуле

                                                        

                                                       (9)

По данным задания =2,6.

По значению из таблицы 10 определим значение нормальной функции распределения [1].

 

Таблица 10 - Значение нормальной функции распределения 

0,01	0,0080
0,02	0,0160
0,03	0,0239
0,04	0,0319
0,05	0,0399
…	…
0,31	0,2434
0,32	0,2510
0,33	0,2586
0,34	0,2661
0,35	0,2737

 

Общая эффективность  улавливания пыли в циклоне рассчитывается по формуле

                                                     

                                                     (10)

 

В таблице 11 приведено  соотношение размеров в долях  диаметра D для циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24 [1].

Таблица 11 - Соотношение  размеров в долях диаметра D для циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24.

Наименование	Тип циклона
	ЦН-15	ЦН-15У	ЦН-24	ЦН-11
Внутренний  диаметр  выхлопной трубы Dтр	0,59 для  всех типов
Внутренний  диаметр пылевыпускного отверстия Dв	0,3-0,4 для всех типов
Ширина входного патрубка в циклоне b	0,2 для  всех типов
Ширина входного патрубка на входе b1	0,26 для  всех типов
Длина входного патрубка l	0,6 для  всех типов
Диаметр средней  линии циклона Dср	0,8 для  всех типов
Высота установки  фланца hфл	0,1 для  всех типов
Угол наклона  крышки и входного патрубка циклона a, град	15	15	24	11
Высота входного патрубка h1	0,66	0,66	1,11	0,48
Высота выхлопной  трубы hTр	1,74	1,5	2,11	1,56
Высота цилиндрической части циклона Нц	2,26	1,51	2,11	2,06
Высота конуса циклона Нк	2,0	1,50	1,75	2,0
Высота внешней  части выхлопной трубы hв	0,3	0,3	0,4	0,3
Общая высота циклона Н	4,56	3,31	4,26	4,38

 

В таблице 12 приведены  конструктивные размеры циклона  ЦН-24 в мм.

 

Таблица 12 –  Конструктивные размеры ЦН-24

Наименование	Размеры циклона  ЦН-24, мм
Внутренний  диаметр  выхлопной трубы Dтр	944
Внутренний  диаметр пылевыпускного отверстия Dв	560
Ширина входного патрубка в циклоне b	320
Ширина входного патрубка на входе b1	416
Длина входного патрубка l	960
Диаметр средней  линии циклона Dср	1280
Высота установки  фланца hфл	160
Угол наклона  крышки и входного патрубка циклона a, град	24 град
Высота входного патрубка h1	1776
Высота выхлопной  трубы hTр	3376
Высота цилиндрической части циклона Нц	3376
Высота конуса циклона Нк	2800
Высота внешней  части выхлопной трубы hв	640
Общая высота циклона  Н	6816

 

Чертеж циклона  ЦН-24 представлен на листе 2 формата А1.

 

Остаточную концентрацию веществ после очистки , г/м³, найдем по

 формуле [4]

                                                                                             (11)

       

 мг/м³

Концентрация  больше ПДК=2 мг/м³, требуется вторая ступень очистки [3].

 мг/м³

Концентрация  больше ПДК=0,03 мг/м³, требуется вторая ступень очистки.

 мг/м³

Концентрация  больше ПДК=3 мг/м³, требуется вторая ступень очистки.

 мг/м³

 

Масса уловленных веществ , т/год, рассчитываем по формуле

                                                                                                        (12)

 рассчитано по формуле  (2).

т/год

т/год

т/год

т/год

т/год

Масса веществ, идущих в скруббер , т/год, рассчитывается по формуле

                                                                                                          (13)

т/год

т/год

т/год

т/год

т/год

 

 

4.2 Расчет скруббера [1]

 

Исходные данные.

Температура газов  перед скруббером t_Г^’=400°C

Плотность газов  ρ₀=0,6 кг/м³ (при н.у.)

Концентрация  загрязнений на входе с₁=12 г/м³

Необходимая концентрация загрязнений на выходе  с₂=0,06 г/м³

Абсолютное  давление газов перед скруббером р_г^’=200 кПа

Температура  осветленной воды, поступающей на орошение r_ж^’=30°C

Напор воды р_ж=300 кПа

Объем газов, подлежащих очистке Q_г^’=25230 м³/ч =7 м³/с

 

1. Эффективность аппарата рассчитывается по формуле

                                                                    

                                                             (14)

          

Число единиц переноса определяется по формуле

                                                                                                                               (15)

   

 

2. Удельная энергия  , кДж/м³ затраченная на пылеулавливание определяется из формулы – уравнения энергетической зависимости

                                                                                                                          (16)

кДж/1000 м³

Удельное орошение трубы Вентури, учитывая большое  значение , принимается m=10^-3 м³/м³.

3. Плотность газов, поступающих в скруббер , кг/м³, рассчитывается по формуле

                                                                                                                          (17)

 кг/м³

4.  Расход орошающей воды , кг/с, определяется по формуле

                                                                                                           (18)

 кг/с

5. Гидравлическое сопротивление скруббера Вентури , Па, рассчитывается по формуле

                                                                                                              (19)

Па

6. Охлаждение газов в скруббере Вентури происходит не более чем на 1-2°С, поэтому без большой погрешности принимаем температуру газов на выходе из скруббера =399°С.

7. Плотность газов , кг/м³, на выходе из скруббера рассчитывается по формуле

                                                                                                       (20)

кг/м³

8. Объемный расход газов , м³/с, на выходе из скруббера рассчитывается по формуле

                                                                                                              (21)

 м³/с

Скорость газов  в сечении прямоточного циклона  каплеуловителя , согласно рекомендациям, принимаем равной 5 м/с.

9. Диаметр циклона-каплеуловителя , м, рассчитывается по формуле

                                                                                                            (22)

                                                        м

              Типоразмерный ряд, разработанный на каплеуловители, представлен в таблице13[1].

 

Таблица 13 –  Техническая характеристика типоразмерного ряда каплеуловителей

Типоразмер каплеуловителя	Код ОКП	Диаметр аппарата, мм	Производительность, м3/ч	Габаритные размеры, мм
КЦТ-400	36 4672 1005	400	1700	670х670х1210
КЦТ-500	36 4672 1006	500	3100-3890	770х770х1750
КЦТ-600	36 4672 1007	600	3890-5600	870х870х2000
КЦТ-700	36 4672 1008	700	5600-7625	970х970х2220
КЦТ-800	36 4672 1009	800	7625-9960	1070х1070х2462
…	…	…	…	…
КЦТ-1200	36 4672 1012	1200	15560-22410	1480х1480х3557
КЦТ-1400	36 4672 2001	1400	22410-30500	1670х1670х4107
КЦТ-1600	36 4672 2002	1600	30500-39840	1870ъ1870х4607
КЦТ-1800	36 4672 2003	1800	39840-50420	2390х2130х5208
КЦТ-2000	36 4672 2004	2000	50420-62245	2570х2320х5758