Расчет рукавного фильтра

4. Расчет рукавного фильтра

Расход очищаемых газов Q =4660 г/м³

Концентрация пыли в очищаемых газах 28,5 C°

Плотность пыли 3000 кг/м³

Медианный диаметр частиц dм=20мкм

Фильтровальный материал - лавсан, арт. 86033

Требования к очищаемому газу: содержание пыли не должно превышать 0,3 мг/м ,

КПД вентилятора 0,75; передача к вентилятору - клиноременная.

Ход расчета

Определяем удельную газовую нагрузку в рукавном фильтре:

q⁼q_H* С1*С2*С3*С4*С5

где q_H - нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее склонности к агломерации (глинозем, цемент, керамические красители, уголь, плавиковый шпат, резина, каолин, известняк, сахар, пыль горных пород q_H=2,0);

C₁ - коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов (для фильтров с регенерацией путем обратной продувки C₁=0,55...0,7);

С₂ — 1 - коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли на удельную газовую нагрузку);

Сз - коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе (для частиц диаметром 20мкм Сз⁼1,0);

С₄ = 1 - коэффициент, учитывающий влияние температуры;

С₅ =0,95 - коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки

q=2-0,7*1*1 *0,95=1,33 м³\( м²*мин)

Определяем фильтровальную площадь:

F=V/(60q)=4660/(60*l,33)=58,4м² .

Для указанных условий принимаем два фильтра СМЦ-166Б, каждый из которых имеет фильтровальную поверхность 30м^2τ .

Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, предварительно оценивая длительность цикла фильтрования τ=600с.

Гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки включает потери напора за счет самой перегородки (∆Р_Л) и потери за счет осевшей на перегородку пыли (∆ Р_П)

∆Р_П = ∆Р_П + ∆P_П

Величину ∆Рп вычисляем:

∆Р_П =К_П µwⁿ

где К_п - коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки, 1/м (зависит от толщины и проницаемости фильтровальной перегородки, количества пыли, оставшейся на перегородке после регенерации, свойств пыли). Для фильтровальных тканей из лавсана, улавливающих цементную пыльК_п= (1100...1500>10^бм"¹;

µ=18,6-10^-6- динамическая вязкость газа, Па*с;

w=0,015 - скорость фильтрования, м/с (таблица 3.16 [1]);

n - показатель степени, зависящий от режима течения газа сквозь перегородку (для ламинарного режима n = 1, для турбулентного n > 1).

∆P_П= 1200-10⁶-18,6-10^-6 -0,015*2=670Па

Вычисляем величину ∆Р_П :

∆р_П = µτс_вхw²K₁

 

 где τ=600с - продолжительность фильтровального цикла, с;

с_вх - концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м³;

К₁ - параметр сопротивления слоя пыли, м/кг; зависит от свойств пыли и порозности слоя пыли на перегородке, K₁=(6,5... 19)*10⁹ м/кг для цемента.

∆Р_п=18,6*10^-6*600*3,34*10^-3*(0,015)²*19*10⁹=159Па

∆Р_п=670+159=829Па.

Определяем гидравлическое сопротивление аппарата в целом: ∆Р _Ф = ∆Р_П+∆Р_К

Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата ∆Р_К определяем, задаваясь коэффициентом гидравлического сопротивления корпуса £_к=2, приведенным к скорости во входном патрубке :

U_вх= V/(3600*S_BX ) = 4660/ (3600*0,3) = 4,3 м/с,

тогда гидравлическое сопротивление корпуса аппарата:

∆Р_К = £_к*U_вх²*р_г /2=2*4,3²*0,998/2= 18,5Па

∆Р_ф = 829+18,5=847,5Па

Определяем мощность ЭД вентилятора при транспортировании газа через фильтр:

N=V*∆Р_ф/(3600*1000*ή_в*ή_п)=4660-847,5/(3600-1000-0,75-0,92)=1,6кВт

Заключение

В заключении подводим итог данной работы. Следует отметить важные пункты проведенного анализа табачного производства.

При выборе оборудования для очистки выбросов от зерновой пыли пыли нужно учитывать особенности данной пыли: гидрофильность, малую плотность, значительную парусность, многокомпонентность и др. В настоящее время для очистки выбросов от табачной пыли применя­ют два вида пылеулавливающего оборудования — циклоны и рукав­ные фильтры.

Циклоны даже самых совершенных конструкций нецелесообраз­но применять в качестве единственной ступени очистки в связи с тем, что они не обеспечивают эффективное улавливание тонких фракций пыли. В то же время вполне рационально применять циклоны на первой ступени очистки, до рукавных фильтров.

Улучшение очистки воздуха в рукавных фильтрах может быть достигнуто при примене­нии фильтровальной ткани из синтетических материалов

Циклоны являются одними из простейших пылеулавливающих устройств.

Осаждение пыли в циклонах происходит под действием центробежной силы.

Запыленный газ по воздуховоду подается в цилиндрическую часть циклона где за счет тангенциального ввода приобретает вихревое движение. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам циклона и ссыпаются по конической его части к разгрузочному отверстию. Обеспыленный воздух отводится из циклона через верхний патрубок.