Примеры решения заданий. Пример 1. Подобрать рукавный фильтр для очистки отходящих газов клинкерообжиговой печи, если объемный расход газа V1 равен 250 000 м3/ч

Пример 1. Подобрать рукавный фильтр для очистки отходящих газов клинкерообжиговой печи, если объемный расход газа V ₁ равен
250 000 м³/ч, температура газа 250ºС, плотность пыли 2600 кг/м³, концентрация пыли в газе, поступающем на очистку z ₁ = 30 г/м³, медианный диаметр пыли 12 мкм, требуемая запыленность очищенного газа равна 30 мг/м³.

Решение. Исходя из технологических условий (высокой температуры отходящих газов), в качестве фильтрованного материала выбираем усовершенствованную высокотемпературную стеклоткань. Наиболее целесообразным способом регенерации для таких тканей является обратная продувка воздухом низкого давления.

1. Удельная нагрузка q, м³/(м² мин), определяется по формуле

.

По табл. 11 принимаем q ₀ = 2 м³/(м² мин). Для фильтра с обратной продувкой С ₁ = 0,6. По графику (рис. 28) С ₂ = 0,93, в соответствии с дисперсным составом и температурой газа выбираем значения С ₃ = 1 и
С ₄ = 0,7. С учетом требований к очищенному газу С ₅ = 1. Тогда

м³/(м²∙мин).

2. Гидравлическое сопротивление фильтрованной перегородки рассчитывается по формулам (55) и (56). Предварительно принимаем ориентировочно длительность цикла фильтрования t = 900 с:

Пользуясь рекомендациями, изложенными выше, принимаем:

A = 1700∙10⁶ м^–1; B = 16,9∙10⁹ м/кг; μ = 28∙10^–6 Па∙с; w _ф=1,3∙10^–2 м/с.

Тогда

Так как гидравлическое сопротивление при выбранной длительности цикла фильтрования слишком велико, уменьшаем продолжительность цикла фильтрования до 600 с, тогда

Δ р ₂ = 620 + 1370 = 1990 Па.

3. Определяем количество регенераций в течение часа:

где t _р – время отключения секции на регенерацию, равное 40 с.

4. Объем газа, расходуемый на обратную продувку, определяем из условия, что скорость газа при обратной продувке такая же, как и при фильтрации, м³/ч:

5. Площадь фильтрации F _ф, м², определим по формуле

Исходя из требуемой площади фильтрации, а также параметров очищаемого газа, выбираем по таблице прил. 4 рукавный фильтр ФРДО-6500: фильтрующая поверхность 6500 м², число секций 10; число рукавов 2120; диаметр рукава 130 мм, высота 7,85 м; допустимое давление в аппарате
3 кПа; давление 0,4–0,6 МПа, расход сжатого воздуха на один ход пневмоцилиндра 0,55 л; габаритные размеры 22,3 7,6 15,9 м; масса 129 т.

6. Площадь фильтрации F _р, выключаемая на время регенерации, м²

7.

Уточненное количество газа V _p, м³/ч, расходуемого на обратную продувку в течение часа, определим из выражения:

8. Необходимая площадь фильтрации F _ф, м², при использовании рукавного фильтра ФРДО–6500 составит:

.

9. Сравним время цикла фильтрации с временем, затрачиваемым на регенерацию секций. При отключении на регенерацию по одной секции поочередно необходимо выполнение условия:

t ≥ t _р(N _с – 1);

600 ≥ (10 – 1);

600 ≥ 360.

Условие выполняется, следовательно, постоянно будет происходить регенерация одной секции.

Пример 2. Рассчитать зернистый фильтр-циклон за узлом выгрузки клинкера нa транспортерную ленту при объеме аспирируемого воздуха
V = 90 000 м³/ч и концентрации пыли в нем z = 8 г/м³.

Необходимо обеспечить величину концентрации пыли на выбросе в атмосферу с не более 100 мг/м³.

Решение. 1. Определяем требуемую величину эффективности пылеулавливания. Так как объем газа на входе и на выходе аппарата в соответствии с условиями задачи не изменяется, воспользуемся формулой (29), заменив массы пыли на соответствующие концентрации

%.

2. По графику (рис.34) для вычисленной степени очистки находим требуемую величину скорости фильтрации w = 18,9 м/мин.

3. Вычисляем предварительно требуемую величину площади фильтрования, м²

4. Принимаем по табл. 13 для приведенных условий три параллельно установленных зернистых фильтра-циклона ФГЦН-30, площадь фильтрации одного фильтра F ₁ = 28,8 м².

5. Общая площадь фильтрации установленных фильтров

F _ф = 28,8·3 = 86,4 м²

6. Уточняем величину фактической скорости фильтрования w _ф, м/мин

7. Для фактической скорости фильтрации находим по графику фактическую величину степени очистки газа η_ф = 99,2%.

Фактическое значение степени очистки выше требуемого по расчету, т. е. выбранные аппараты обеспечивают необходимую степень очистки газа от пыли при выбранной величине удельной газовой нагрузки.

Дата добавления: 2014-12-07