Аналитический обзор пылесосов в РУП «Полесьеэлектромаш»

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Ноября 2013 в 21:44, курсовая работа

Краткое описание

Изобретение относитс  к области очистки газов от пыли и различных вредных газовых соединений. Установка содержит фильтровальную камеру с патрубками подвода загр зненных и отвода очищенных газов, устройст во дл  создани 
вертикальных потоков фильтрующего материала, бункер свежего фильтрующего материала, сборник
отработанного фильтрующего мат ериала и устройство возврата фильтрующего материала.

Содержание

Аналитический обзор (очистка газовоздушных выбросов от взвешенных веществ)
ФИЛЬТР ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ С КАМЕРОЙ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ
УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ПЫЛИ
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР
МНОГОСЕКЦИОННЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ
ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ФИЛЬТР
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР
ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ
УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Прикрепленные файлы: 12 файлов

4 Аналитический обзор.doc

— 353.00 Кб (Скачать документ)


4 Аналитический обзор  (очистка газовоздушных выбросов от взвешенных веществ)

 

Одной из основных проблем на РУП  «Полесьеэлектромаш» является очистка  газовоздушных выбросов от неорганической пыли.

Для эффективной очистки  запыленного технологического воздуха используют скрубберы Вентури двух конструктивных модификаций, разработанных ОАО «НИИОГАЗ» (Москва). Конструктивная схема скруббера Вентури показана на рис. 4.1.

Скрубберы Вентури типа ГВПВ (газопромыватели Вентури, прямоточные, высоконапорные) с горловиной диаметром 85…420 мм компонуются с каплеуловителями циклонного типа (КЦТ) с цилиндрической частью, диаметром 400…2400 мм. Эта модификация скрубберов Вентури предназначена для очистки от пыли воздушных потоков при практически постоянном объеме очищаемых газов в приделах 1,7…84 тыс. м3/ч. Предельный диаметр горловины трубы (420 мм) обусловлен невозможностью обеспечить равномерную раздачу орошающей жидкости по сечению горловины большего размера. Скрубберы Вентури с кольцевым регулируемым сечением горловины компонуются из трубы Вентури (с регулируемым сечением горловины) и отдельно стоящего циклона-каплеуловитяля (одного или двух), в нижней части которого соосно с ним расположен центробежный сепаратор с коническим завихритялем.

 

 

Рисунок 4.1 Скруббер Вентури

 

Скрубберы Вентури этой конструктивной модификации предназначены для эксплуатации при изменении объема очищаемых воздушных потоков в диапазоне 50...500 тыс. м3/ч.

Очистка воздуха от пыли в электрическом  поле с помощью электрических пылеуловителей (электрофильтров) – один их основных промышленных способов пылеулавливания из воздушных потоков, несмотря на довольно высокую капиталоемкость способа. Основное достоинство способа состоит в том, что он

 

 

 

 

позволяет использовать значительные силы, непосредственно действующие на частицы, а не на дисперсионный поток. С этим обстоятельством связаны и другие преимущества очистки воздуха от пыли в электрическом поле (электростатическое осаждение частиц пыли): удаление из воздушного потоке частиц с размерами вплоть до субмикрометрового диапазона; высокая степень очистки (99% и более); умеренное потребление энергии, малое гидравлическое сопротивление и т.д.

Вместе с тем электростатическому  осаждению частиц пыли из воздушного потока присуща некоторая избирательность в отношении извлекаемых из воздуха частиц, которые должны обладать невысоким удельным электрическим сопротивлением. Однако этот недостаток можно компенсировать предварительной обработкой потока технологического воздуха химическими, физическими и другими методами.

Существующие промышленные системы электрического пылеулавливания (электростатическое осаждение пыли из воздуха) позволяют обрабатывать значительные объемы (порядка сотен тыс. м3/ч) технологического воздуха, имеющего высокую температуру и агрессивность. КПД таких систем достаточно высок.

Процесс электрического улавливания частиц пыли из воздуха состоит из следующих стадий. Зарядка взвешенных частиц, движение заряженных частиц к электродам, осаждение и удаление частиц.

Схема типовой электрофильтрационной установки с агрегатами электропитания для очистки воздуха от твердых и жидких частиц в широком диапазоне дисперсности (0,1...100 мкм) при их концентрации в воздухе от 50 г/м3 показана на рисунке 4.2.

1 – регулятор напряжения; 2 –  повышающий трансформатор; 3 – высоковольтный выпрямитель; 4 – высоковольтный кабель; 5 – заземление; 6 – изолятор; 7 – электрофильтр; 8 – осадительный электрод; 9 – коронирующий электрод

Рисунок 4.2 Схема электрофильтрационной  установки

 

Очищаемый воздушный поток пропускают через электрическое поле, образованное между коронирующими и осадительными электродами. На коронирующие электроды 9 подают напряжение отрицательной полярности (50...80 кВ), а осадительные электроды 8 заземляют.

Авторами [] предложена усовершенствованная схема электрофильтрационной установки, которая получила название комбинированный пылеулавливающий аппарат.

Изобретение относится к очистке газа от пыли и может использоваться в различных областях промышленности: в энергетике, в черной и цветной металлургии, в цементной и в других отраслях. Аппарат содержит горизонтальный электрофильтр, после которого установлен вертикальный трубчатый    электрофильтр    с    соотношением активных объемов вертикального и горизонтального электрофильтров 0,1-0,9. Технический результат состоит в обеспечении максимальной степени очистки газа независимо от концентрации пыли в очищаемом газе, от электрического сопротивления и от дисперсного состава пыли.

 

                      

 

Рисунок 4.3 Комбинированный пылеулавливающий аппарат

 

Здесь газ входит в диффузор 1, очищается сначала в горизонтальном пластинчатом электрофильтре 3, состоящем, например, из трех полей, а затем в вертикальном трубчатом электрофильтре 5 и выходит из конфузора 6. Высокое напряжение в электрофильтры подается через изоляторы 4, а уловленная пыль поступает в бункера 7. Корпус 2 является единым для всего аппарата.

Рукавные воздушные механические фильтры-пылеуловители успешно улавливают высокодисперсные возгоны, имеющиеся в очищаемом технологическом воздухе. Их эксплуатация связана с низкими капитальными затратами, а эффективность очистки мало зависит от свойств улавливаемой пыли и начальной концентрации. При прохождении запыленного воздуха через фильтрующую перегородку рукава твердые частицы пыли осаждаются, образуя пористый слой, участвующий в процессе фильтрации вместе с тканью, из которой сделан рукав. По истечении определенного времени, когда гидравлическое сопротивление фильтра существенно возрастает, пыль удаляют с поверхности рукава, проводя его регенерацию.

Надежный в работе и простой по конструкции рукавный механический фильтр-пылеуловитель для очистки воздуха показан на рисунке 4.4.

 

 

1 – корпус; 2 – каркас; 3 – фильтрующий  рукав; 4 – устройство для регенерации; 5 – выходной патрубок; 6,7 – стаканы; 8 – входной патрубок; 9 - бункер

    Рисунок 4.4 Схема воздушного рукавного механического фильтра-пылеуловителя

 

Стаканы 6 и 7 каркаса 2 размещены друг против друга и скреплены открытыми концами. Между стаканами размещен фильтрующий рукав 3, высота которого равна или меньше его диаметра. Высота и диаметр каждого из стаканов 6 и 7 составляют соответственно 0,9...0,95 высоты и диаметра рукава 3.

Для регенерации обратной продувкой  рукава 3 через устройство 4 подают сжатый воздух, под действием которого рукав 3 движется вниз, выворачивается, ударяется о стаканы 6, 7 и растягивается. Эффект регенерации увеличивается за счет значительного увеличение амплитуды движения рукава и вызываемого этим сминания слоя порошка пыли при деформации и ударе рукава 3 поверхностью, покрытой порошком пыли. Полностью забитый пылью рукав регенерируется при однократной продувке в течение 5...10с/16/.

Авторами [] предлагается двухступенчатого фильтра с камерой пылеулавливания. Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом.

Фильтр содержит фильтровальную секцию с рукавными фильтрами, имеющими каркас, соединенную с коробом для входа запыленного воздуха  и с коробом для выхода очищенного воздуха, бункерное устройство, включающее  камеру для  снижения  скорости поступающего воздуха и бункер для сбора пыли, в котором   происходит   осаждение   крупной   пыли, систему регенерации рукавных фильтров. Фильтр снабжен затвором, ящиком для  сбора  пыли, трубами,     по     которым     пыль     отводится пневмотранспортом.       Система       регенерации рукавных фильтров снабжена блоком управления.

В   фильтровальной   секции   установлен   датчик температуры,   в   бункере   для   сбора   пыли установлен аварийный датчик уровня  пыли,  в коробе    для    выхода    очищенного    воздуха фильтровальной   секции   установлен   тепловой автоматический     датчик-извещатель,      выходы которых соединены с общим микропроцессором, при этом в коробе для выхода очищенного воздуха фильтровальной секции установлен коллектор с форсунками   для   подключения   к   системе пожаротушения,   блок   управления   которым соединен с общим микропроцессором, причем блок управления   системой   регенерации   рукавных фильтров соединен с общим микропроцессором.

Схема двухступенчатого фильтра с  камерой пылеулавливания представлена  на рисунке 4.5.

 

 

                          

 

1- короб для входа запыленного  газа; 2- демпферная камера; 3- бункер; 4 – затвор; 5 – ящик для сбора пыли; 6 и 7 – трубы; 8- фильтровальная секция с рукавными фильтрами; 9 – блок управления системой регенерации; 10 - короб для выхода очищенного газа.

Рисунок 4.5 Двухступенчатый фильтр с камерой пылеулавливания

 

Пылеуловитель. Поток запыленных газов поступает в корпус пылеуловителя через вертикальное щелевое сопло (5) и перемещается по периметру внутренней поверхности корпуса специального рельефа, образованного чередующимися волнообразными выступами и «карманами»- зонами разряжения. При скоростном прохождении «карманов» по кругу, в них концентрируются частицы пыли, которые коагулируются и при возрастании силы тяжести выпадают из нижней зоны карманов в зону цилиндрической обечайки и далее по конусной поверхности в накопительный бункер. При этом в нижней части конуса образуется возвратный вихревой поток, поднимающийся вверх и увлекающий мельчайшие и наиболее легкие частицы пыли. Возвратный поток стремится в трубу отвода очищенного воздуха (2). При входе в трубу отвода возвратный поток проходит через плоскую воздушную завесу, образуемую подсасываемым атмосферным воздухом. Разность скоростей подсоса атмосферного воздуха и выходящего вихревого потока создают эффект воздушно-молекулярного фильтра для мелкодисперсных частиц пыли выносимых центральным вихрем, они переносятся к стенкам корпуса и осаждаются вниз, в бункер для дальнейшей беспыльной выгрузки.

 

 

 

1 – сегменты корпуса; 2 – выходной патрубок; 3 – труба эжектирования воздуха; 4 - заслонка-регулятор; 5 - входное щелевое сопло; 6 – цилиндрическая обечайка; 7 – конус; 8 – бункер

Рисунок 4.6 Схема пылеуловителя

 

Промышленная эксплуатация предлагаемого  пылеуловителя показало его высокую  эффективность (более 99 %) на мелко дисперсной пыли (0-10 мкм)/17/.     

Авторами [] была предложена схема многосекционного пылеуловителя. Его схема представлена на рисунке 4.7.

     Корпус фильтра разделен на несколько герметизированных секций, в каждой из которых размещено по несколько рукавов. Взвешенная пыль из газопровода запыленного газа 4 подводится в бункерную часть 1 каждой секции и через нижние плиты с патрубками, на которых закреплены рукава, поступает внутрь рукавов. Фильтруясь через волокнистый материал, газ проходит в секцию и через открытый выпускной клапан 6 выходит из нее, поступая в газопровод чистого газа 9. Частицы пыли при этом оседают на внутренней поверхности рукавов, в результате чего сопротивление фильтрующего материала проходу газа постепенно увеличивается. Когда оно достигнет некоторого предельного значения, фильтр переводится на режим регенерации, т.е. рукава освобождаются от осевшей на них пыли. В данном случае регенерация осуществляется обратной продувкой очищенным газом или воздухом, который через открытый продувочный клапан 8 направляют внутрь секции при закрытом выпускном клапане. При фильтрации через рукав в обратном направлении разрушается слой пыли, которая падает в бункер, откуда удаляется выгрузным устройством 10. Запыленный продувочный воздух поступает в газопровод грязного газа и далее - в работающие секции. В целях повышения эффективности регенерации одновременно с обратной продувкой встряхивают рукава с помощью специального механизма 2. Секции фильтра переводят на регенерацию по очереди. Осаждение частиц пыли в начальный период работы фильтра за счет механизмов касания, инерции, диффузии и электростатического взаимодействия происходит на волокнах.

В последующем наблюдается процесс осаждения частиц и образование «мостов» над порами и в самих порах, в результате чего образуется сплошной слой пыли, который сам становится «вторичной» фильтрующей средой, и эффективность очистки резко возрастает. При регенерации часть осадка удаляется, но внутри ткани между нитями и волокнами остается значительное количество пыли, сохраняющее высокую эффективность очистки газов, поэтому при регенерации фильтрующего материала нельзя допускать его «переочистку».

В качестве фильтровальных волокнистых материалов применяют ткани, а в последние  годы все чаще нетканые материалы, которые, в отличие от тканей, по поверхности и глубине имеют более однородную волокнистую мелкопористую структуру, при которой значительно эффективнее реализуются механизмы сепарации частиц. В тканях же пористость неравномерна и определяется, главным образом, способом переплетения нитей основы и утка, а толщина волокна, скрученного в нити, практически слабо влияет  на процесс.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 12, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 13 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 14, выходы которых соединены с общим микропроцессором 15, размещенным в шкафу управления 16, а в выходном коробе установлен коллектор 17 с форсунками 18 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 19 которой соединен с общим микропроцессором 15, а система регенерации 20 рукавных фильтров содержит блок управления 21, который связан электронной связью с общим микропроцессором. Тепловой датчик-извещатель 14 и коллектор 17 с форсунками 18 системы пожаротушения установлены в выходном коробе фильтровальной секции потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламени в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства, аварийного электромагнитного клапана подачи воды при подаче на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 15, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 14, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.

 

 

 

 

 

               а                                                     б                                           в

 

Рисунок 4.7 Многосекционный пылеуловитель: а- общий вид, б- профильная проекция, в – функциональная схема обеспечения пожаровзрывобезопасности работы устройства.

комбинированный.doc

— 258.60 Кб (Просмотреть файл, Скачать документ)

Информация о работе Аналитический обзор пылесосов в РУП «Полесьеэлектромаш»