Охрана окружающей среды

8. Охрана окружающей среды.

Твёрдые отходы

№ п/п	Наименование отходов по пределам	Характеристи -ка	Кол-во в сутки, т.	Содержание вредных примесей г/м3	Где исполь-зуются
1.	Отсев известняка	Образуется при сортировке на грохоте крупностью 0-50 мм	Не более 10	-	Утилизиру-ются для хозяйствен-ных нужд.
2.	Недопал известняка	При обжиге	Не более 40	-	Утилизиру-ются для хозяйствен-ных нужд.

Сточные воды.

№ п/п	Наименование отходов по пределам	Характеристи -ка	Кол-во в сутки, т.	Содержание вредных примесей г/м3	Где исполь-зуются
1.	Пылеводяная суспензия	Капли воды со взвешенными частицами пыли, содержащие СаСО3, СаО		-	В аппарат гашения ОПМ

Выбросы в атмосферу.

№ п/п	Наименование выбросов по пределам	Кол-во отходящих газов нм3/ч	Содержание г/нм3 пыли известковой	Содержание СО %	Место отбора проб
1.	Отходящие газы	10000 - 15000	2	Не более 1,0	В газоходе перед дымососом

9. Расчётная часть

9.1. Расчёт сужающего устройства, установленного на трубопроводе природного газа в цехе №38, печь №1

Q_max = 630 Нм³/час

Q_min = 200 Нм³/час

T = 10^оС или 283,15К

Ри = 0,05 кгс/см²

D₂₀ = 100 мм

P_max = 0,25 кгс/см²

Материал трубопровода – сталь 20.

Коэффициент шероховатости трубопровода k=0,22.

Определение недостающих для расчёта данных.

Абсолютное значение давления измеряемой среды

Рабс =Р_б + Ри

Где: Р_б – барометрическое давление =1,02 кгс/см²

Ри – избыточное давление среды.

Рабс = 1,07 кгс/см²

Определение плотности измеряемой среды.

ρ = 283,73 * Р * ρ_ном / Т [ , c 21]

где: Р – абсолютное давление измеряемой среды

Т – температура измеряемой среды, К

ρ_ном – плотность изм. среды при нормальных условиях

ρ = 283,73*0,6795*1,07 / 283,15= 0,7286 кг/м³

Определяем поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода K_t.

К_t = 1 так как температура измеряемой среды 10^оС

Определяем действительный диаметр трубопровода.

D = D₂₀ * K_t

Где: D₂₀ – диаметр трубопровода при температуре 20^оС

D = 100 мм

Определяем показатель адиабаты.

χ = 1,29 + 0,704*10^-6 (2575+ (346,23 – Т)²)Р [ , c 24]

χ = 1,29*0,704*10^-6*(2575+(346,23-283,15)²)*1,07 = 1,294937

6. Определяем коэффициент сжимаемости газа [ , c 276]

К = 0,9993

Определяем динамическую вязкость измеряемой среды в рабочих условиях:

Псевдокритическое давление:

Р_пк = 30,168[0,05993(26,831- ρ_ном)+(N_CO2-0,392N_N2)]

Р_пк = 47,22 кгс/см² [ , c 25]

Псевдокритическая температура:

Т_пк = 88,25[1,7591(0,56354+ ρ_ном)-(N_CO2+1,681N_N2)]

Т_пк = 191,492 К [ , c 25]

Приведённое давление:

Р_пр = Р/Р_пк [ , c 26]

Р_пр = 0,0227 кгс/см²

Приведённая температура:

Т_пр = Т/Т_пк [ , c 26]

Т_пр = 1,4787 К

Динамическая вязкость:

μ = 0,5173*10^-6 [1+ ρ_ном(1,104-0,25 ρ_ном)]*[ Т_пр(1-0,1038 Т_пр)+

+0,037]*[1+ Р_пр²/(30(Т_пр-1))] [ , c 28]

μ = 1,089*10^-6

Определение типа сужающего устройства и дифманометра.

Выбор сужающего устройства:

Диафрагма с угловым способом отбора

Материал – титан.

Выбор дифманометра:

Дифманометр ДМ с КСД кл.т.1,5

Верхний предел измерения – 630 Нм³/час

Определение параметров сужающего устройства.

Определяем вспомогательную величину.

C = Q / 0,2109D²  ρ_ном*T*K/P [ , c 63]

С = 4,004

По ней определяем номинальный перепад давления:

P_max = 0,25 кгс/см²

Определяем модуль сужающего устройства:

m = 0,1433

Определяем число Рейнольдса, которое соответствует верхнему пределу измерения дифманометра.

Re = 0,0361*Q_max* ρ_ном/ D /  [ , c 29]

Re = 0,0361*630*0,6795/(100*1,089*10^-6) =1414908

Определяем минимальное допустимое число Рейнольдса:

Так как m=0,1433 , то

Re_min = 5000 [ , c 14]

Определяем коэффициент относительной шероховатости:

К = 0,22 [ , c 14]

7. Относительная шероховатость:

К/D*10⁴  3,9+10³exp(-14,2m) [ , c 12]

0,22/100*100003,9+10000 ехр(-14,2*0,1433)

22  8,59

Условие не соблюдается, поэтому вводим поправочный коэффициент:

Кш = a*m+b [ , c 14]

Где:

a = (c-0,3)*[-1,066c²+0,36c-0,13]

b = 1+(c-0,3)*(-0,08c²+0,024c-0,0046)

c = D/10³

Кш = 0,0209*0,1433+0,9994 = 1,0024

Определяем коэффициент поправки на притупление входной кромки:

Кп = a + b * exp[-n (m-0,05)] [ , c 15]

Где:

a = 1+0,011*exp[-55,2(c-0,05)^1,3]

b = 0,020 + 02558c – 1,68c² + 2,867c³

n = 4,25 + 142,94(c-0,05)^1,92

c = D / 10³

Кп = 1,004+0,013642*ехр(-4,7(0,1433-0,05)) = 1,013

Определяем коэффициент расширения для предельного перепада давления.

Определяем коэффициент расхода:

 = КшКп [0,5959+(0,0312*m^1,05)-(0,184*m⁴)+(0,0029*m^1,25*

*(10⁶ / Re)^0,75)] / 1-m² [ , c 14]

 = 0,616

Определяем коэффициент расширения газа в сужающем устройстве:

 = 1-(0,41 + 0,35m²)*P / P_ [ , c 24]

P_ = P*

 = 1-(0,41+0,35*0,1433²)*0,25/1,07*1,297 = 0,925

Определяем вспомогательную величину 1

m_ = c / (P) [ , c 64]

m_ = 4,004/0,925*2500= 0,08828

Определяем вспомогательную величину 2

F = m*_y [ , c 64]

F = 0,1433*0,616 = 0,0883

Определяем относительное отклонение:

 = (F / m_ -1) *100% [ , c 64]

 = 0,023%

Определяем диаметр отверстия диафрагмы.

Определяем поправочный множитель на тепловое расширение диафрагмы:

К = 1

Определяем диаметр отверстия диафрагмы при 20^оС

d₂₀ = D/K_t *m [ , c 66]

d₂₀ = 100*0,1433 = 37,85мм

Проверка расчёта.

Расход, соответствующий предельному перепаду давлений дифманометра:

Q_ном = 0,2109***K_t²*d₂₀²*P_ном*Р / (_ном*Т) [ , c 10]

Q_ном = 629,29 Нм³/ч

Определение относительного отклонения:

|| = (Q_ном / Q_max –1)*100%

|| = 0,11%

Условие || < 0,2% выполняется, следовательно, расчёт выполнен правильно.

Проверка длин прямых участков.

До диафрагмы на расстоянии 3000мм регулирующий клапан.

Необходимая длина 15D, имеющаяся длина 30D.

После диафрагмы:

Необходимая длина 5,8D, имеющаяся длина 10D.

Расчёт погрешности измерения расхода.

Погрешность коэффициента расхода:

_у^’ = [²+_Кш²+_Кп²]^0,5 [ , c 37]

_Кш = 1,67m+(0,081-t)(66,3t²-33,7t+6,9)

_Кш = 0,31

_Кп = 0,883m+16,7t²-7,5t+1,17

_Кп = 0,71

_d = 2_d(1+m²/)

Значение _d = 0,05 при m