Оценка эффективности работы пылеуловителей.

Практическое занятие № 4

1. Работа пылеуловителей характеризуется степенью очистки ή, под которой понимают отношение количества уловленной пыли ∆M к количеству пыли, поступающей в пылеуловитель М₁:

, (1.1)

где М₂ — масса пыли, выходящей из пылеуловителя.

Величина, дополняющая степень очистки пылеуловителя до единицы, получила название степени проскока x:

x = 1 - ή, (1.2)

2. Чаще всего эффективность сухого пылеуловителя определяют на основании замера концентрации пыли в газе до пылеуловителя z₁ и после него z₂.

(1.3)

где V₁ и V₂ — расходы газа соответственно на входе в сухой пылеуловитель и выходе из него, отличающиеся на величину присоса воздуха в пылеуловитель.

3. Как следует из выражения (1.3), абсолютные значения рас­ходов газа V₁ и V₂ находить не обязательно, достаточно знать их отношение V₂/V₁, которое можно определить по изменению концентрации какого-либо газообразного компонента, не вступающего в пределах пылеуловителя в реакции, например SO₂. Заменяя отношение объемов обратным ему отношением концентраций SO₂ (до и после), получим:

, (1.4)

4. Эффективность очистки может быть определена по концентрации пыли в газах до поступления в аппарат и количеству уловленной пыли:

η = G_ул/V_вхz_вх,

где G_ул - количество уловленной пыли кг/с, z_вх – концентрация пыли на входе.

5. Известно, что эффективность очистки для частиц пыли различных размеров неодинакова. В большинстве случаев лучше улавливается более крупная пыль. Например, кривые парциальных степеней очистки циклонов, построенные в вероятностно-логарифмических координатах для условий, при которых проводилось испытание, имеют вид, показанный на рис. 1.2. Под фракционной степенью очистки понимают массовую долю данной фракции, осаждаемую в пылеулавливающем аппарате. Фракционная степень очистки может быть найдена по рис. 1.2 как среднее значение парциальных степеней очистки частиц пыли, входящих в данную фракцию.

Рис. 1.2. Кривая парциальных степеней очистки в циклонах конструкции НИИО газа при D_ц=300 мм; r_п = 2670 кг/м³; d₅₀ = 13 мкм; m = 18,1•10^-6 Па·с; w = 3,5 м/с (циклоны типа ЦН); w = 2 м/с (циклоны типа СДК-ЦН-33); w = 1,75 м/с (циклоны типа СК-ЦН-34)

Коэффициент очистки газов часто определяют по фракционной эффективности степени очистки газов от частиц определенного размера. Фракционная эффективность очистки ή_ф исчисляется по формуле

ή _ф = (Ф_вх – Ф_вых(1– ή)) / Ф_вх или

где Ф_вх и Ф_вых - содержание данной фракции в газах соответственно на входе и выходе из фильтра, %.

Зная фракционную степень очистки газов, можно определить общую степень очистки:

(1.5)

где Ф₁ и Ф₂.... Ф_n - содержание данной фракции на входе в фильтр, %.

Степень очистки в значительной степени зависит от свойств пыли и параметров газового потока.

6. При последовательном соединении нескольких пылеулавливающих аппаратов степени проскока через первый, второй и третий аппараты будут соответственно равны:

М₂/М₁=1- ή ₁; М₃/М₂=1- ή ₂; М₄/М₃=1- ή ₃, (1.6)

Следовательно, общая степень очистки в трех последовательно включенных аппаратах будет равна:

ή = 1- М₄/М₁ = 1- (1- ή ₁)(1- ή ₂)(1- ή ₃), (1.7)

В этом случае следует учитывать изменение фракционного состава пыли при переходе из аппарата в аппарат, что можно сделать по формуле:

Ф_1вых = Ф_2вх = Ф_1вх(1- ή '_ф)/(1- ή ₁), (1.8)

где Ф_1вх и Ф_1вых - содержание данной фракции на входе в первый аппарат и на выходе из него, %;

ή '_ф - фракционная степень очистки от данной фракции в первом аппарате;

ή ₁- общая степень очистки в первом аппарате.

7. Остаточную запыленность газа легко найти по начальной запыленности и степени проскока:

z₂=xz₁(V₁/V₂). (1.9)

Зная z₂, можно определить количество выбрасываемой пыли в атмосферу, которое является исходной величиной для расчета приземных концентраций пыли.