Расчёт скоростного пылеуловителя с трубами Вентури

2.4 Расчёт скоростного пылеуловителя с трубами Вентури

Рассчитаем скоростной пылеуловитель с трубами Вентури, где V0 = 120 тыс м³/ч; t1 = 225 ˚С, t2 = 100 ˚С; f1 = 70 г/м³; 27,6% СО2, 63% N2, 9,4% О2.

Запылённость газа q1 = 7,5 г/м³; разрежение перед трубами Вентури ρ = 3000 Па; барометрическое давление ρбар = 101325 Па. Требуемая конечная запылённость газа q2 90 мг/м³; температура воды, подаваемой в аппараты, t1.в = 18 ˚С.

Найдём требуемую эффективность пылеуловителя:

ŋ = (q1 – q2)/q1

ŋ = (7500 – 90)7500 = 0,988

Число единиц переноса определяем по формуле:

Nч = ln[1/(1 – ŋ)]

Nч = ln[1/(1 – 0,988)] = 3,88

Найдём значение удельной энергии Кт. Значение 3,88 = 1,565*10-6Кт1,619 от куда Кт = 8903 кДж/1000 м3

Рассчитаем количество газов, поступающих в трубы Вентури при рабочих условиях:

V1 = 120000/3600*101325 (273 + 225)/273(101325 – 3000)*(1 + 0,07/0,804) = 68,30 м3/сек

Приняв удельный расход воды m = Vв/V1 = 1*10-3 м3/м3, находим общий расход воды на трубы Вентури:

Vв = m*V1

Vв = 1*68,3 = 68,3 л/см

Рассчитаем гидравлическое сопротивление скруббера Вентури, приняв давление воды ρв = 300 Па:

ΔР = Кт – ρв*m;

ΔР = 8903 – 30000*1*10-3 = 8603 Па

Находим плотность газа при нормальных условиях на входе в трубу Вентури:

ρ0 = 1/100(1,963*27,6 + 1,25*63 + 1,429*9,4) = 1,46 кг/м³

Рассчитаем температуру газа на выходе из трубы Вентури:

t2 = (0,133 – 0,041*1)225 + 35 = 61 ˚С;

Находим влагосодержание газа на выходе из труб Вентури:

χ1 = f1/ ρ0

χ1 = 0,07/1,46 = 0,048 кг/кг

f2 = 0,11*1,46 = 0,161 кг/м3

Находим плотность газа при рабочих условиях на выходе из скруббера Вентури:

ρ2 = (ρ0 + f2)273(ρбар – ρ - Δ ρ)/(1 + f2/0,804)101325(273 + t2);

ρ2 = (1,42 + 0,161)273(101325 – 3000 – 6730)/(1 + 0,161/0,804)*101325* (273 + 61) = 0,973 кг/м3

Найдём количество газа на выходе из трубы Вентури:

V2 = (V0/ 3600)*(ρ0/ρ2);

V2 = (120000/3600)(1,46/0,973) = 50,01 м3/сек

Размеры инерционного пыле – и каплеуловителя (бункера) определим по скорости в его поперечном сечении

νσ = 2,5 м/сек:

Dσ = 1,13 √V2/ νσ;

Dσ = 1,13 √50,01/2,5 = 5,1 м

Высоту цилиндрической части бункера принимаем Нσ = 4,3 м, гидравлическое сопротивление бункера рассчитаем, приняв ξσ = 80:

ΔРσ = ξ (ν2σ/2)*ρ2

ΔРσ = 80(2,52/2)0,973 = 243,25 Па

Находим диаметр центробежного скруббера типа МП – ВТИ. Скорость газа в цилиндрической части скруббера принимаем за ν = 4,5 м/сек:

Dскр = 1,13 √V2/ ν2;

Dскр = 1,13√50,01/4,5 = 3,8 м

Предусматриваем стандартный скруббер диаметром 3300 мм и рассчитаем действительную скорость газа в нём:

ν = 4*V2/π*Dскр2;

ν = (4*50,01)/(3,14*3,82) = 4,41 м/сек

Для рассчитываемого скруббера Н = 3,8*Dскр;

Н = 3,8*3,8 = 14,44 м

Определим гидравлическое сопротивление скруббера, при ξ = 34:

ΔРскр = 34*(4,412/2)*0,973 = 321,69 Па

Гидравлическое сопротивление труб Вентури составит:

Δρтв = Δρ0 – Δρσ - Δρскр

Δρтв = 8603 – 243,25 – 321,69 = 8038 Па

Рассчитываем скорость газа в горловине трубы Вентури по формуле:

ν2 = √2* ΔρТВ/ξс + ξж*ρж*m;

ν2 = √(2*8038)/(0,15*0,973 + 0,75* 966*1*10-3) = 136 м/сек

Определяем геометрические размеры трубы Вентури. Для обеспечения равномерного орошения трубы Вентури через одну центрально расположенную форсунку принимаем диаметр горловины трубы D2 = 300 мм и рассчитаем число труб Вентури:

D22 = 1,132√V2/ν2*n

От куда n = 1,132*V2/ν2

D22 = 1,132[50,01/(136*0,32)] = 6 шт.

Приняв 6 труб Вентури, уточняем диаметр горловины:

D2 = √50,01/(136*6) = 0,247 м

Рассчитываем диаметр входного сечения конфузора, приняв скорость газа в нём ν3 = 20 м/сек

D1 = 1,13√V1/ν1*n

D1 = 1,13√68,30/(20*6) = 0,852 м

Диаметр выходного сечения диффузора при скорости газа в нём ν3 = 20 м/с составит:

D3 = 1,13√V2/ν3*n

D3 = 1,13√50,01/(20*6) = 0,729 м

Найдём длины отдельных частей трубы Вентури: длинна конфузора, если α1 = 25˚:

l1 = 2,25(D1 – D2)

l1 = 2,25(0,852 – 0,247) = 1,361 м

Длина горловины:

l2 = ¾* D2

l2 = 0,15*0,247 = 0,037 м

Длинна диффузора α2 = 6˚:

l3 = (D3 –D2)/2tg α2/2

l3 = (0,729 – 0,247)/2tg6/2 = 4,167 м

Полная длинна каждой трубы Вентури:

l = l1 + l2 + l3

l = 1,361 + 0,037 + 4,167 = 5,565 м

Похожие работы

Актуальные проблемы, возникающие в результате деятельности экологически опасных производств

Скачать

17394

1

0

... проект Программы улучшения экологического состояния горнодобывающих регионов Украины, который после согласования в установленном порядке будет подан на утверждение в Кабинет Министров Украины. 3. Проблема загрязнения воздушного бассейна Донбасса экологически опасными промышленными предприятиями Самой острой экологической проблемой Донецкого региона, которая требует быстрейшего решения является ...

История народного хозяйства Украины и зарубежных стран

Скачать

374233

5

3

... было обеспечение нужд оборонной промышленности отечественного производства. На это были напрвлены все усилия рабочих, ученых, инженерно - технических работников. Восстановления народного хозяйства Украины, как и других районов страны, пострадавших от войны проходило на основе тесного сотрудничества и взаимопомощи союзных республик. На Украину со всех концов страны неприрывным потоком шли эшелоны ...