Вибір методів та засобів по зниженню шкідливого впливу підприємства на воздушний басейн

 

3 ПОДБОР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ПЫЛЕГАЗОУЛАВЛИВАНИЯ

Определяем начальную запыленность или концентрацию газообразных вредностей в ваграночных газах по формуле, г/м3:

,                                                 (3.1)

где:

• q - среднее количество выбрасываемой вредности, кг/ч (табл. 1.1);
• Q - среднее количество выбрасываемых газов, м3/ч (табл. 1.1).

	( г/м3);
	( г/м3);
	( г/м3);
	( г/м3).

 

Определить требования к концентрации вредных веществ на выбросе системы пылегазоулавливания с учетом ПДВ (допустимая концентрация для каждого ингредиента), г/м3:

                                        (3.2)

где ПДВ - предельно допустимый выброс, г/с (определяется в соответствии  с разделом 2).

	( г/м3);
	( г/м3);
	( г/м3);
	( г/м3).

Для СО и пыли zдоп < zнач, 15,95<55,6 и 1,59<7,41 соответственно, необходима доочистка газов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная схема очистки ваграночных газов имеет вид:

 

Рисунок 3.1 – Схема очистки ваграночных газов: 1 – вагранка; 2 – сухой искрогаситель; 3 – полый скруббер; 4 – рукавный фильтр;5 – дымосос; 6 – дымовая труба.

Для выбранной схемы определить общую эффективность системы пылеулавливания η0 по формуле:

,    (3.3)

где η1, η2,…,  ηn - эффективнооть соответственно 1-й, 2-й, ... n-й ступеней очистки.

Эффективность каждой из ступеней очистки определяется выражением

где - табличное значение эффективности аппарата очистки (приложение А), - доля частиц, которые улавливаются данным аппаратом, в общем объеме всех загрязнений (табл. 1.2).

,

,

,

 

.

Проверить, удовлетворяет ли общая эффективность требованиям к концентрациям вредных веществ в газах на выбросе. Для этого необходимо определить потребную эффективность очистки системы пылеулавливания:

                 .                           (3.4)

.

Требования к концентрациям вредных веществ в газах на выбросе выполняются, так как выполняется условие > 0,79>0,62

 

4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ  РУКАВНОГО ФИЛЬТРА

С достаточной для практических расчетов точностью удельная газовая нагрузка в рукавных фильтрах [м3/(м2·мин)] может определяться из следующего выражения

q=qнC1 C2 C3 C4 C5,     (4.1)

где:

• qн — нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее склонности к агломерации (приложение Б);
• С1 — коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтровальных элементов. Для коэффициента, учитывающего влияние особенностей регенерации фильтровальных элементов, в качестве базового варианта принимается фильтр с импульсной продувкой сжатым воздухом с рукавами из ткани. Для этого аппарата коэффициент C1 = l;
• С2 — коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли на удельную газовую нагрузку (определяется по рис.4.1);
• С3 — коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе (определяется из табл. 4.1);
• С4 — коэффициент, учитывающий влияние температуры газа (определяется из табл. 4.2);
• C5 — коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки. Коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки, оценивается по концентрации пыли в очищенном газе. В случае, если концентрация пыли в очищенных газах (Скон ) не должна превышать 10 мг/м3, коэффициент принимается равным 0,95.

 

Рисунок 4.1 – Зависимость коэффициента С2 от концентрации пыли

Таблица 4.1 – Значения коэффициента С3, учитывающего влияние дисперсного состава пыли

Дисперсный состав пыли, мкм	Больше 100	50-100	10-50	03-10	Меньше 3
С3	1,2-1,4	1,1	1	0,9	0,7-0,9

Таблица 4.2 – Значения коэффициента С4, учитывающего влияние температуры t

t, °С	20	40	60	80	100	120	140	160
C4	1	0,9	0,84	0,78	0,75	0,73	0,72	0,7

q=1,7*1*1*1*1*0,95=1,615 [м3/(м2·мин)]

Фильтрующая поверхность аппарата или группы аппаратов определяется из выражения, м2:

,     (4.2)

(м2).

Определение гидравлического сопротивления рукавного фильтра

При подборе рукавных фильтров важным является оценка ожидаемого гидравлического сопротивления, определяющего энергетические затраты на фильтрование. Гидравлическое сопротивление рукавных фильтров (Па) складывается из сопротивления корпуса аппаратов Δрк и сопротивления фильтровальной перегородки Δрп:

Δрф = Δрк + Δрп.     (4.3)

Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки

,   (4.4)

где:

• Кп — коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки с оставшимся на ней слоем пыли, м-1, Кп=1300·106 м-1;
• ω — скорость фильтрования, м/с:

ω=1,615/60=0,03 (м/с).

• К1  —  параметр сопротивления слоя пыли, К1=50*109 м/кг;
• μ – вязкость воздуха, μ=18,15*10-6 Па·с;
• τ – длительность цикла фильтрования, τ =800 с;
• Zвх – начальная запыленность воздуха, г/м3 (раздел 3).

Тогда гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки будет равно:

Определяем гидравлическое сопротивление корпуса аппарата:

,     (4.5)

где:

• - коэффициент гидравлического сопротивления корпуса, 2,5;
• -скорость во входном патрубке, м/с;
• - плотность газа при заданной температуре, =1,205 кг/м3.

ωвх=V/(Fвх·3600).    (4.6)

Fвх находится в диапазоне 0,8-1,4 м2

ωвх=27000/(1,1·3600)=6,8 (м/с).

Тогда гидравлическое сопротивление корпуса аппарата:

(Па)..

Гидравлическое сопротивление рукавных фильтров будет равно:

Δрф = 2,79+6658,146*103=6658,1488*103 (Па)

Мощность электродвигателя вентилятора, необходимого для транспортирования очищаемых газов через фильтр, подсчитывается по выражению:

     (4.7)

где:

•   - коэффициент запаса мощности электродвигателя, принимается 1,1-1,5;
•   -гидравлическое сопротивление фильтра;
•   -КПД передачи, принимается 0,92-0,95;
•    - КПД вентилятора, принимается 0,65-0,8;
• Vвх – расход очищаемых газов, м3/ч. Vвх=27000 м3/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

В ходе работы:

• были изучены характеристики источника выбросов вредных веществ в атмосферу в литейном цехе машиностроительного предприятия, а так же условия выброса этих вредных веществ в воздушный бассейн;
• были рассчитаны значения ПДВ для четырех загрязняющих веществ и выявлена необходимость в очистке ваграночных газов от пыли и угарного газа с целью обеспечения нормативов ПДВ;
• была выбрана принципиальная схема очистки газов;
• была определена общая эффективность очистки выбранной схемы очистки, а по сравнению значений начальной zнач и конечной zкон запыленности был сделан вывод по удовлетворению требований к концентрациям вредных веществ в газах на выбросе;
• был произведен расчет рукавного фильтра
• выполнен эскиз рукавного фильтра.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Охрана окружающей природной среды; Учебник для вузов / Под ред. Г.В.Дуганова. -К.: Выща шк., 1988.- 304 с.

2. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. -Введ. 01.01.1980.

3. Правила эксплуатации установок очистки газа. -М.; Минхимнефтемаш, 1984.-22 с.

4. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе  вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. -Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -95 с.      

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица А.1 – Область применения и характеристика аппаратов пылегазоулавливания

Область применения	Тип пыле-газоулавливателя	Вид оборудования	Индекс группы аппаратов очистки	Производительность по газу, м3/ч	Эффективность очистки, %	Примечания
Грубая очистка от пыли (более 10 мкм)	Гравитационный	Сухие искрогасители	С	2500 – 30000	25 – 30
	Инерционный	Циклоны	С	400 - 32000	60 - 80	При очистке от мелко и среднедисперсной пыли
					80 - 97	При очистке от крупнодисперсной пыли
Средняя очистка от пыли (5-10 мкм)	Мокрый	Мокрые искрогасители	М	2500 – 30000	50 – 85
		Полые скрубберы	М	1500 – 15000	50 – 70
		Турбулентные прмыватели	М	3100 - 84000	95 – 98
Тонкая очистка от пыли (0-5 мкм)	Тканевый	Рукавные фильтры	Ф	До 50000	95 – 98 и более
	Электрический	Электрофильтры	Э	Десятки и сотни тысяч м3/ч	95 – 98 и более
Очистка от оксида углерода	Термический	Установки дожигания	Т	-	До 99,9
Окончание таблицы А.1
Очистка от диоксида серы	Термокаталитический	Каталитические реакторы	Т	-	95
Очистка от оксидов азота	Термокаталитический	Каталитические реакторы	Т	-	95

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица Б.1 – Значения нормативной удельной газовой нагрузки

 

Нормативная удельная газовая нагрузка	Вещества
3	комбикорм, мука, зерно жмыховая смесь, пыль кожи, опилки, табак, картонная пыль, поливинилхлорид   после распылительный     сушилки;
2,6	асбест, волокнистые и целлюлозные материалы, пыль при выбивке оливок из форм ,гипс, известь гашнная, пыль от  полировки, соль, песок, пыль песко струйных аппаратов, тальк, кальцинированная сода;
2	Глинозем, цемент, керамические краситель,уголь, плавиковый шпат, резина, каолин, известняк, сахар,пыльгорных пород;
1,7	кокс, летучая зола, металлопорошки, окислы металлов, пластмассы, красители, силикаты, крахмал, смолы сухие, химикаты из нефтесырья;
1,2	активированный уголь, техническийуглерод, моющие вещества, порошковое молоко;