2020-01-14
214
Отходящие технологические газы большинства металлургических операций получения свинца имеют высокую температуру и запыленность, не позволяющие направлять их непосредственно на тонкую очистку.
Предварительное охлаждение газов осуществляется смешением с холодным воздухом, введением в газовый поток воды, использованием газовых холодильников (кулеров, стояков), теплоутилизирующих аппаратов.
Наличие на свинцовых заводах значительных объемов холодных вентиляционных газов, подлежащих очистке, определяет целесообразность их смешения с высокотемпературными технологическими газами. Зачастую этого достаточно для снижения температуры технологических газов до требуемых пределов и одновременного устранения конденсации влаги при очистке вентиляционных газов. Но такой схеме организована очистка газов практически всех свинцовых заводов.
Разбавление технологических газов атмосферным воздухом в связи с увеличением объема очищаемых газов производится только в тех случаях, когда нет других возможностей снижения их температуры или нежелательно смешение пылей и т.д.
|
|
|
Непосредственный ввод воды в газы для их охлаждения на свинцовых заводах в связи со сложностью тонкой очистки газов с высоким влагосодержанием применяется также ограниченно, в основном же используется для предварительной подготовки газов перед их очисткой в сухих электрофильтрах от высокоомной пыли.
Поверхностные газовые холодильники используются для охлаждения газов от печей (водо- или воздухоохлаждаемые стояки и циклоны), вельц-печей и бедных газов агломерации (кулера, поверхностные холодильники с принудительной подачей воздуха); температура газов в них снижается на 200-350°С и улавливается 10-30 % выносимой пыли.
Из аппаратов грубой очистки газов от пыли на предприятиях подотрасли преимущественно распространены циклоны типов ЦН-24, ЦН-15, СИОТ, ЛИОТ и др., что обусловлено простотой их конструкции и обслуживания, малыми размерами при большой пропускной способности по газу, надежностью работы в широком диапазоне температур. Эффективность улавливания пыли в них колеблется от 50 до 90 % и зависит от начальной запыленности газов, подсосов атмосферного воздуха.
Батарейные циклоны применяются относительно редко из-за подверженности забиванию пылью циклонных элементов малого диаметра, что создает неравномерную газовую нагрузку по отдельным элементам и снижает общую эффективность очистки.
Ограниченное применение пылеосадительных камер связано с низкой эффективностью осаждения в них пыли (не более 3-10 %, в основном грубых фракций 20-40 мкм), потребностью в больших площадях и объемах для их установки, трудностью удаления уловленной пыли.
|
|
|
Циклоны ЦН-15.
Циклонные аппараты благодаря дешевизне, простоте устройства и обслуживания, сравнительно небольшому сопротивлению и высокой производительности, являются наиболее распространенным типом сухого механического пылеуловителя.
Циклонные пылеуловители имеют следующие преимущества:
1) отсутствие движущихся частей в аппарате;
свинцовая пыль очистка выброс
2) надежное функционирование при температурах газов вплоть до 500°С без каких-либо конструктивных изменений (если предусматривается применение более высоких температур, то аппараты можно изготовлять из специальных материалов);
3) возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями;
4) пыль улавливается в сухом виде;
5) гидравлическое сопротивление аппаратов почти постоянно;
6) аппараты успешно работают при высоких давлениях газов;
7) пылеуловители весьма просты в изготовлении;
8) рост запыленности газов не приводит к снижению фракционной эффективности очистки. Правильно спроектированные циклоны могут эксплуатироваться надежно в течение многих лет. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что гидравлическое сопротивление высокоэффективных циклонов достигает 1250-1500 Па и частицы размером менее 5-15 мкм улавливаются циклонами плохо.
Выделение частиц пыли из газового потока происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении запыленного потока в циклоне и при изменении направления потока при выходе в выхлопную трубу. Вращение потоку сообщается путем ввода его в аппарат с большой скоростью либо через улиточный вход, либо по касательной к стенке корпуса или с помощью закручивающего устройства. Корпус бывает либо цилиндрическим с конической нижней частью, либо коническим полностью. Пыль, выделяемая при вращении потока на стенки корпуса, далее выводится в бункер через пылевыпускное отверстие в суженном конце конической части, а очищенный газ выходит вверх через выхлопную трубу, концентрически установленную в корпусе.
Эффективность очистки в циклоне определяется крупностью улавливаемых частиц, т.е. дисперсным составом пыли, и их плотностью, а также вязкостью очищаемого газа; кроме того, она зависит от диаметра циклона и скорости газа в нем.
Существуют три типа цилиндрических циклонов конструкции НИИОгаза основной серии ЦН, различающиеся между собой углом наклона входного патрубка к горизонту:
а) ЦН-15 с углом наклона 15°, нормальный и укороченный (ЦН-15у);
б) ЦН-11 с углом наклона 11°, с повышенной эффективностью при большем гидравлическом сопротивлении;
в) ЦН-24 с углом наклона 24°, с повышенной пропускной способностью при меньшей эффективности и сниженном гидравлическом сопротивлении.
Наибольшее распространение получили циклоны типа ЦН-15, которые обеспечивают достаточно высокую эффективность при умеренном гидравлическом сопротивлении. Они предназначены для сухой очистки газов, выделяющихся при некоторых технологических процессах (сушка, обжиг, агломерация, сжигание топлива и т.д.), а также очистки аспирационного воздуха. Применяются на предприятиях черной и цветной металлургии, химической, нефтяной и машиностроительной промышленности, промышленности строительных материалов, в энергетике и т.д. Применение циклонов типа ЦН-15 недопустимо в условиях взрывоопасных сред; не рекомендуется их применять также для улавливания сильнослипающихся пылей, особенно при малых диаметрах циклонов.
В зависимости от производительности по газу и условий применения циклоны изготовляют одиночного исполнения (внутренний диаметр от 300 до 1400 мм) или группового исполнения - из двух, четырех, шести и восьми циклонов одинакового внутреннего диаметра (от 300 до 1000 мм).
|
|
|
Циклоны группового исполнения изготовляют с "левым" и "правым" вращением газового потока, одиночные - только с "правым" вращением.
В зависимости от компоновки групповые циклоны могут быть с камерой очищенного газа в виде "улитки" или в виде сборника, а одиночные - только с "улиткой".
Рис.2.1 Циклон типа ЦН - 15 х 1УП.
1 - коническая часть циклона; 2 - цилиндрическая часть циклона; 3 - винтообразная крышка; 4 - камера очищенного газа; 5 - патрубок входа запыленного газа; 6 - выхлопная труба; 7 - бункер; 8 - люк; 9 - опорный пояс; 10 - патрубок выхода пыли.
Бункеры циклонов - пирамидальной формы. При работе циклонов должна быть обеспечена непрерывная выгрузка пыли. При этом уровень пыли в бункерах должен быть не выше плоскости, расположенной от крышки бункера на 0,5 диаметра циклона.
В технической характеристике приведены значения производительности, отнесенные к скорости в цилиндрической части циклона w = 2,5 и 3,5 м/с. В обычных условиях оптимальной считается скорость 3,5 м/с. Скорость 2,5 м/с рекомендуется принимать при работе с абразивной пылью.
В зависимости от температуры окружающей среды циклоны изготовляют из углеродистой стали (при температуре до - 40° С): и низколегированной стали (при температуре ниже - 40° С).
Изготовление и поставка - по ОСТ 26-14-1268-75.
Основные параметры:
Массовая концентрация пыли в очищаемом газе, г/м3:
для слабослипающихся пылей не более 1000
для среднеслипающихся пылей 250
Температура очищаемого газа, ºС не более 400
Давление (разрежение), кПа (кгс/м2) не более 5 (500)
Коэффициент гидравлического сопротивления циклонов:
для одиночного исполнения 147
для группового исполнения:
с "улиткой" 175
со сборником 182
