Расчет и проектирование циклона для очистки от зерновой пыли

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему: «Расчет и проектирование циклона для очистки от зерновой пыли»

Содержание

Введение

1. Общая характеристика методов очистки воздуха

1.1 «Сухие» механические пылеуловители

1.2 «Сухие» пористые фильтры

1.3 Электрофильтры

1.4 Аппараты «мокрого» пыле- и газоулавливания

1.5 Циклон ЦН-15У

2. Общая характеристика производства

2.1 Созревание и послеуборочное дозревание зерна

2.2 Сушка зерна в зерносушилке

2.3 Помол зерна

3. Расчет циклона

Заключение

Использованная литература

Введение

 

Интенсивное развитие хозяйственной деятельности людей, деградация природных экосистем, приводят природу к состоянию кризиса, грозящего экологической катастрофой. Поэтому перед человечеством встала задача рационального природопользования в сочетании с эффективным снижением отрицательного воздействия промышленного производства на биосферу.

Антропогенные воздействия на биосферу многообразны и в последние годы приближаются к критическому допустимому. Среди них особо негативны воздействия на атмосферу:

- выбросы многообразных антропогенных веществ и других видов загрязнений;

- выбросы тепла, влияющие на нагрев атмосферы и изменение ее радиационных параметров, в особенности приземных слоев, в которых существуют люди, животные, растения.

Разумное решение экологической проблемы возможно только при условии естественного сочетания научно-технического прогресса с многогранными аспектами защиты биосферы, экосферы, что должно быть в основе развития и создания действующих и новых производств и источников энергии.

Необходим ряд специальных требований к созданию современных промышленных производств:

- создание теоретических основ химической технологии, обеспечивающих высокий уровень комплексной переработки сырья, позволяющих достичь высоких степеней химических превращений и глубокого, экономически обоснованного извлечения целевых компонентов и вредных из отбросных потоков;

- глубокое и экономичное использование высоко- и низкопотенциального тепла при сжигании топлива и химических превращениях;

- освоение новых методов и аппаратуры, обеспечивающих создание замкнутых энергетических циклов;

- освоение новых методов и аппаратуры, обеспечивающих создание замкнутых водооборотных циклов;

- необходимость разработки методов и аппаратуры для специфических условий очистки отбросных газовых потоков, утилизации, хранения или уничтожения жидких и твердых отходов;

- создание техники для новых природоохранных процессов - опреснение сточных вод, гидротермальный синтез природного сырья, проведение процессов в защитных средах и др.

Комплексное решение экологических проблем возможно лишь при гармонических взаимоотношениях общества, техники и природы. Экологически современные производства, решающие задачи рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, - будущее всех промышленных комплексов.

Целью данной курсовой работы является расчет и проектирование циклона для очистки от зерновой пыли в технологии производства дрожжей.

Для очистки воздуха от пыли я выбрал аппарат Циклон-ЦН15У, так как он обладает следующим рядом преимуществ:

- низкая стоимость;

- долговечность;

- незначительное ремонтное обслуживание;

- небольшое падение давления;

- коэффициент очистки 60-90%.

1. Общая характеристика методов очистки воздуха

 

1.1 «Сухие» механические пылеуловители

Их условно делят на три группы:

- пылеосадительные камеры, принцип работы которых основа на действии силы тяжести (гравитационной силы);

- инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на действии силы инерции;

- циклоны, батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители принцип работы которых основан на действии центробежной силы.

Пылеосадителъная камера представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во внутренней полости прямоугольный короб, в нижней части которого имеется отверстие или бункер для сбора пыли

Скорость газа в камерах составляет 0,2-1,5 м/с, гидравлическое сопротивление 50-150 Па. Пылеосадительные камеры пригодны для улавливания крупных частиц (размером не менее 50 мкм). Степень очистки газа в камерах не превышает 40 - 50 %.

Перегородки в инерционных пылеуловителях устанавливают для изменения направления движения газов. Газ в инерционный аппарат поступает со скоростью 5- 15 м/с. Пылевые частицы, стремясь сохранить направление движения после изменения направления движения потока газов, осаждаются в бункере. Эти аппараты отличаются от обычных пылеосадительных камер большим сопротивлением и высокой степенью очистки газа.

Большое внимание при проектировании пневмотранспортных и других устройств пылеочистки необходимо уделять узлам отделения материала от транспортирующего воздуха - разгрузочным и пылеулавливающим устройствам (циклонам, фильтрам и т.п.).

Предпочтение отдается центробежным циклонам, выполняющим одновременно и роль пылеулавливающего аппарата. Эффективность улавливания пыли в циклонах повышается с уменьшением диаметра корпуса, но при этом снижается их пропускная способность. Для обеспечения соответствующей производительности пневмотранспортной установки небольшие циклоны группируют в батарею, коэффициент пылеулавливания которой составляет 0,76 - 0,85 и несколько повышается с увеличением входной скорости (с 11 до 23 м/с). Использование вместо циклонов вихревых пылеуловителей обеспечивает улавливание частиц пыли размером 5 - 7 мкм.

Воздух после разгрузочных устройств или циклонов, насыщен! ный субмикронными частицами, должен направляться на доочистку в пылеуловители, характеризуемые:

степенью пылеулавливания - отношением количества пыли задержанной пылеуловителем, к количеству пыли в очищаемом запыленном воздухе;

сопротивлением пылеуловителя, определяющим экономичности процесса пылеулавливания;

габаритными размерами и массой, надежностью и простотой обслуживания.

Циклоны рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами (например, фильтрами или электрофильтрами) очистки.

Основные элементы циклонов - корпус, выхлопная труба 6, бункер 7. Газ поступает в верхнюю часть корпуса через входной патрубок 5, приваренный к корпусу тангенциально. Улавливание пыли происходит под действием центробежной силы, возникающей при движении газа между корпусом и выхлопной трубой. Уловленная пыль ссыпается в бункер, а очищенный газ выбрасывается через выхлопную трубу.

В зависимости от производительности циклоны можно устанавливать по одному (одиночные циклоны) или объединять в группы из двух, четырех, шести или восьми (групповые циклоны).

Конструктивной особенностью батарейных циклонов является то, что закручивание газового потока и улавливание пыли в них обеспечивается размещенными в корпусе аппарата циклонными элементами.

 

1.2 «Сухие» пористые фильтры

Для очистки запыленных газов все большее распространений получает на последних ступенях сухая очистка рукавными фильтрами. Степень очистки газов в них при соблюдении правил техни-1 ческой эксплуатации достигает 99,9 %.

Классификация рукавных фильтров возможна:

по форме фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и др.) и наличию в них опорных устройств (каркасные, рамные);

месту расположения вентилятора относительно фильтра;

способу регенерации ткани (встряхиваемые, с обратной, с импульсной продувкой и др.);

наличию и форме корпуса для размещения ткани - прямоугольные, цилиндрические, открытые (бескамерные);

числу секций в установке (одно- и многокамерные);

виду используемой ткани (например, стеклотканевые).

В качестве фильтровальных материалов применяют ткани из природных волокон (шерстяные, редко хлопчатобумажные), из синтетических (нитроновые, лавсановые, полипропиленовые и др.), а также стеклоткани. Наиболее распространены лавсан, терилен, дакрон, нитрон, орлон, оксалон, сульфон. Последние два материала представляют полиамидную группу волокон, обладающих термостойкостью при 250 - 280 °С. Для фильтровальных тканей наиболее характерно саржевое переплетение. Применяют также нетканые материалы - фетры, изготовленные свойлочиванием шерсти и синтетических волокон.

Нагнетательный рукавный фильтр работает следующим образом. Воздух под давлением поступает в верхнюю распределительную коробку, а оттуда - в матерчатые вертикальные рукава. Пройдя через рукава и оставив на их внутренней поверхности пыль, очищенный воздух выходит в атмосферу (помещение). Подвижная рама с проволочной сеткой при подъеме и опускании сжимает рукава в поперечном сечении, благодаря чему пыль сбрасывается в пылесборник и удаляется винтовым конвейером. Недостаток таких фильтров - неудовлетворительная очистка фильтрующей ткани, в результате чего значительно возрастает сопротивление фильтра и снижается его КПД.

Наибольшее распространение получил всасывающий рукавный фильтр, рукава которого заключены в герметичный шкаф. Подлежащий очистке воздух подается через нижнюю приемную коробку в рукава, заглушённые сверху, проникает сквозь ткань рукавов в шкаф, удаляется из него через канал. Рукава фильтра очищаются от пыли с помощью специального встряхивающего механизма. Недостатком всасывающих фильтров является значительный подсос воздуха (10- 15 % объема поступающего на очистку) через неплотности.

Отечественной промышленностью выпускаются фильтры рукавные: с импульсной продувкой (ФРИ), каркасные импульсные (ФРКИ), заводы-изготовители ОАО «СФ НИИОГАЗ», ЗАО «Кон-дор-Эко»; циклонные РЦИЭ, РЦИРЭ и РЦИЭК, завод-изготовитель ОАО «Дзержинскхиммаш» и другие, например, ФРЦИ-30, ФРИА-900 по спецзаказу.

Преимущественное развитие получили ФРКИ. Скорость фильтрования в них на 20 - 30 % выше, чем в фильтрах с механической регенерацией и обратной продувкой. При эффективной регенерации короткими (0,1 - 0,2 с) импульсами меньше изнашиваются рукава, гидравлическое сопротивление поддерживается на уровне 1,0-1,5 кПа.

Фильтры рукавные состоят из корпуса с раздельной рукавной плитой, фильтровальных элементов, клапанных секций с раздающими трубами для обеспечения регенерации рукавов импульсами сжатого воздуха. В процессе фильтрации запыленный газ проходит через ткань закрытых снизу рукавов внутрь, выходит через верхний коллектор и удаляется из аппарата.

Каждый рукав в фильтре натянут на жесткий каркас и закреплен на верхней решетке (плите).

Фильтры могут быть с входом газа: центральным; боковым; через бункер; со щелевым и с пирамидальными бункерами.