2020-04-20
524БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3
тема
«РАСЧЕТ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ»
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В результате проведения разнообразных производственных процессов атмосферный воздух может загрязняться взвешенными твердыми или жидкими частицами, которые подразделяют на пыль, дым и туман.
Для улавливания взвешенных частиц применяют различную аппаратуру. Наибольшее распространение получили циклонные аппараты для сухого механического пылеулавливания. На рис. 1 изображена схема одного из циклонов [1...3].
Цилиндрические циклоны предназначены для улавливания сухой пыли, золы и т. д. Наиболее эффективно циклоны работают, когда размер частиц пыли превышает 20 мкм. Конические циклоны предназначены для очистки газовых и воздушных сред от сажистых частиц.Чем больше диаметр циклона, тем выше его производительность. В табл. 1 приведены некоторые технологические параметры циклонов.
Рис. 1. Схема конического циклона:
D – внутренний диаметр циклона; Н – высота циклона; h т– высота выхлопной трубы; Н ц – высота цилиндрической части; Н к – высота конуса циклона; d – внутренний диаметр выхлопной трубы; d 1 – внутренний диаметр выпускного отверстия; а – высота входного патрубка; h в – высота внешней части выхлопной трубы
Значения оптимальной скорости газа в циклоне и дисперсный состав улавливаемой пыли
| Параметр | Цилиндрические циклоны | Конические циклоны | ||||
| ЦН-15 | ЦН-24 | ЦН-11 | СДК-ЦН-33 | СК-ЦН-34 | СК-ЦН-34м | |
| Оптимальная скорость W опт, м/с | 3,5 | 4,5 | 3,5 | 2 | 1,7 | 20 |
| Дисперсный состав пыли lg σ | 0,283 | 0,308 | 0,352 | 0,364 | 0,308 | 0,34 |
 , мкм
| 6 | 8,5 | 3,65 | 2,31 | 1,95 | 1,13 |
Примечание. Для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров (мм): 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА
Для расчета циклона необходимо выбрать его тип. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость газа в циклоне W опт, м/с (см. табл. 1).
Внутренний диаметр циклона, м,
D =[4 Q /(π W опт)]1/2 (1)
где Q – производительность циклона (количество очищаемого газа), м3/с.
Полученное значение внутреннего диаметра циклона округляют до ближайшего типового значения в соответствии с рядом и все расчеты геометрических размеров циклона ведут по типовому значению D. Если расчетный диаметр циклона превышает его максимально допустимое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклона.
По выбранному диаметру циклона определяют действительную скорость газа в циклоне, м/с,
(2)
где n – число циклонов.
Для оценки эффективности очистки газов в циклоне сначала необходимо рассчитать диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50 %, мкм,
(3)
где – диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50 % для 
типового циклона (см. табл. 1), мкм.
Рис. 2. Зависимость нормальной функции распределения Ф(Х) от параметра Х
Далее определяют параметр X:
(4)
где d m и lg σ m, – дисперсный состав пыли (задан по варианту); lg σ – дисперсный состав пыли для данного типа циклона (см. табл. 1).
По значению параметра Х определяют значение нормальной функции распределения Ф(Х) (рис. 2). Эффективность очистки газов в циклоне
(5)
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
3.1. Выбрать вариант (табл. 2).
3.2. Ознакомиться с методикой.
3.3. Выбрать тип используемой аппаратуры.
3.4. Выполнить расчет выбранной аппаратуры.
3.5. Начертить схему выбранной и рассчитанной аппаратуры, оценить эффективность очистки.
3.6. Подписать отчет и сдать преподавателю.
2. Варианты заданий
к практическим занятиям по теме
«Расчет аппаратуры для защиты атмосферного воздуха от промышленных загрязнений».
Вариант определяют по первой букве фамилии и последней цифре учебного шифра. Для студентов, чьи фамилии начинаются с букв А...З, – варианты 1...10; И...П – 11...20; Р...Я – 21...30.
| Вариант | Вид пыли | Дисперсный состав пыли | Количество очищаемого газа Q, м3/c | |
| lg σ m | dm, мкм | |||
| 01 | Летучая зола | 0,5 | 10 | 1 |
| 02 | То же | 0,5 | 15 | 1,1 |
| 03 | » | 0.5 | 20 | 1,2 |
| 04 | » | 0,5 | 30 | 1,3 |
| 05 | » | 0,5 | 40 | 1,4 |
| 06 | Пыль красителей | 0,4 | 9 | 1,4 |
| 07 | То же | 0,4 | 8 | 1,3 |
| 08 | » | 0,4 | 7 | 1,2 |
| 09 | » | 0,4 | 6 | 1,1 |
| 10 | » | 0,4 | 5 | 1 |
| 11 | Силикозоопасные пыли | 0,3 | 5 | 2 |
| 12 | То же | 0,3 | 6 | 2,1 |
| 13 | » | 0,3 | 7 | 2,2 |
| 14 | » | 0,3 | 8 | 2,3 |
| 15 | » | 0,3 | 9 | 2,4 |
| 16 | Металлургические пыли | 0,5 | 90 | 2,5 |
| 17 | То же | 0,5 | 80 | 2,6 |
| 18 | » | 0,5 | 70 | 2,7 |
| 19 | » | 0,5 | 60 | 2,8 |
| 20 | » | 0,5 | 50 | 2,9 |
| 21 | » | 0,4 | 40 | 3 |
| 22 | » | 0,4 | 30 | 3,1 |
| 23 | » | 0,4 | 20 | 3,2 |
| 24 | » | 0,4 | 10 | 3,3 |
| 25 | » | 0,4 | 9 | 3,4 |
| 26 | Пыль от вагранок | 0,3 | 8 | 2 |
| 27 | То же | 0,3 | 10 | 1,9 |
| 28 | » | 0,3 | 20 | 1,8 |
| 29 | » | 0,3 | 30 | 1,7 |
| 30 | » | 0,3 | 40 | 1,6 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Защита атмосферы от промышленных загрязнений / В.Г. Белов, В. И. Елманов, В. Н. Емец и др. – Ч.1. Методические указания по выполнению раздела «Охрана природы» в дипломных работах. – М.: МИП, 1986. – 4 с.
2. Справочник по пыле- и золоулавливанию/Под общ. ред. А. А. Русанова. – М.: Энергия, 1975. – 297 с.
3. Средства защиты в машиностроении/Под общ. ред. С. В. Белова. – М.: Машиностроение, 1989. – 448 с.
