Но мы будем считать именно с коэффициентом, который выбрали они. Нет времени пересчитать.

H / S	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
f	0,08	0,068	0,046	0,035	0,027	0,022	0,0175	0,015	0,013	0,0115

d=S – расстояние между соседними коронирующими электродами в ряду.

i ₀= U (U–U _кр) 4 p² К f / {9×10⁹ ∙ S² ∙[(p H / S)–ln (2p R ₁/ S)]},

i ₀=80×10³(80×10³–24,6×10³)×4×3,14²×2,57×10^-4×0,042/{9×10⁹×0,18²∙[(3,14×0,275/2×0,18)–

–ln (2×3,14×0,001/0,18)]}=0,12×10^-3 А/м.

10. Напряженность электрического поля

Е= [(8× i ₀ × H)/(4 × p × K × e ₀ × S)] ^1/2,

Е =[(8×0,12 × 10^-3×0,1375)/(4 × 3,14 × 2,57 × 10^-4 × 8,85 × 10^-12 × 0,18)] ^1/2=1,78 × 10⁵ В/м.

11. Вязкость компонентов, входящих в состав дымовых газов при рабочих условиях, определяется по формуле

m = m ₀ (273 + С)(Т _абс/273)^1,5/(Т _абс  + С)= m ₀ (273 + С)(453/273)^1,5 /(453 + С);

подставляя различные значения Т _абс и С для каждого компонента i, находим вязкость компонента, Па×с

 = 13,7 (273 + 254)  (453/273)^1,5 / (453+254) = 21,9 10^-6 Па с;

m _СО2 =21,9×10^-6 Па×с; m _О2 =30×10^-6 Па×с;

m _Н2О =18,6×10^-6 Па×с; m _N2 =24,6×10^-6 Па×с.

12. Относительная молекулярная масса газов

М= å а_i m _i =0,13×44 + 0,065×32 + 0,165×18 + 0,64×28=28,69 кг×моль.

13. Вязкость дымовых газов m находим из выражения

М / m = å(а_i М_i / m _i)

М / m =[(0,13×44/21,9)+(0,065×32/30)+(0,165×18/18,6)+(0,64×28/24,6)]×10⁶=1,22×10⁶,

откуда m = М / (М / m) =28,7/(1,22×10⁶)=23,6×10^-6 Па×с.

 

14. Скорость дрейфа частиц размером свыше 1 мкм

w _д =0,118×10^-10 Е² × r/ m =0,118×10^-10×(1,78·10 ⁵)²× r /23,6×10^-6=1,59×10 ⁴× r м/с

w _{д 1}=1,59×10 ⁴×0,75·10^-6 = 0,011925 м/с=1,19·10^-2 м/с

или подробно

w _{д 1} = 0,118 10^-10 (1,78 10⁵) ² 0,75 10^-6 / 23,6 10^-6=0,011925 м/с =1,1925·10^-2 м/с

и т. д.

15. Скорость дрейфа частиц размером менее 1 мкм (принимаем А =1; l =10^-7)

w ‘_д =0,17×10^-11 ЕС_к/ m =0,17×10^-11×1,78×10 ⁵(1+10^-7/ r)/23,6×10^-6=0,013(1+10^-7/ r)=

=0,013(1+10^-7/(0,25·10^-6)=0,013·(1+0,4)=0,0182 м/с=1,82·10^-2 м/с

Средний радиус частиц r при расчёте нужно перевести из мкм в м!!!

16. Удельная поверхность осаждения

f = F_э / V_г =6300/76=83 м²×с/м³.

17. Фракционный коэффициент очистки определяется по формуле

h _i =1– exp (- w _{д i} × f)

η_i<1= 1 – ехр (-0,0182 83) = 1 – ехр (-1,5106)= 1–0,2208=0,7792

η_i1-2 = 1 – ехр (-0,011925 83) =1 – ехр (-0,989775)=1–0,3717=0,6283

и т. д.

Для частиц отдельных размеров действительная скорость дрейфа и фракционные коэффициенты равны

Размер частицы, мкм	<1	1-2	2-15	15-30	>30
Средний радиус, мкм	0,25	0,75	4,25	11,25	65
Скорость дрейфа, *10^-2м/с	1,82	1,1925	6,75	17,89	103
Коэффициент очистки, h i	0,7792	0,6283	1,0	1,0	1,0

18. Общий коэффициент очистки

h =å(h _i Ф_i/100)=0,7792×5/100+0,6283×10/100+1,0×70/100+1,0×10/100+1,0×5/100» 0,9518

19. Запыленность газа после электрофильтра, мг/м³

z”=z’ (1– h) = 6000(1–0,9518)=289,2 мг/м³.

Задание и исходные данные для расчета электрофильтра

Задание для варианта 1. Произвести расчет электрофильтра типа ДГПН-55-3 для очистки газов. Исходные данные для расчета приведены в таблице П.Г.

Форма отчетности:

отчет по практической работе на листах формата А4 в печатной форме; защита практической работы в форме собеседования с преподавателем на основе контрольных вопросов для самопроверки.

Рекомендации по выполнению заданий практического занятия

Расчеты производить до четвертого знака после запятой.

Рекомендуемые источники

1. ГОСТ 31830-2012. Электрофильтры. Требования безопасности и методы испытаний. Введ. 2014-01-01. М.: Стандартинформ, 2013.

Основная литература

1. Ветошкин, А. Г. Инженерная защита окружающей среды от вредных выбросов: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва-Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. – 416 с.

http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view_red&book_id=444180.

2. Ветошкин, А. Г. Инженерная защита атмосферы от вредных выбросов: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. – 2-е изд. испр., доп. и перераб. – Москва-Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. – 316 с. http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view_red&book_id=444181.

Дополнительная литература

3. Бернер, Г. Я. Технология очистки газа за рубежом / Г.Я. Бернер. Москва: Новости теплоснабжения, 20016. – 262 с. http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view_red&book_id=56224.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Дать определения следующим терминам: сухой электрофильтр, мокрый электрофильтр, трубчатый электрофильтр, пластинчатый электрофильтр, встряхивающее устройство электрофильтра по ГОСТ 31830-2012.

2. Как создается электрическое поле в фильтре?

3. Какое физическое явление лежит в основе работы электрофильтра?

4. Какое явление называется «обратной короной» и почему оно пагубно влияет на работу электрофильтра?

5. Какие свойства пылей используются при электрофильтровании?

6. Почему электрофильтр позволяет убрать наиболее мелкие частицы из газового потока?

7. Какие основные факторы влияют на эффективность работы электрофильтра?

 

 

 

Приложение А

Таблица П.А – Дисперсные составы пылей различных металлургических производств

№ п/п	Технологический агрегат, источник образования аэрозоля	Массовая доля частиц, Ф, % (по размерам частиц)					dm, мкм	s ч
		менее 1 мкм	1-5 мкм	5-10 мкм	10-20 мкм	более 20 мкм
1	Агломерационное производство, зона спекания агломашины	2,6	7,8	9,0	8,4	72,2	50	5,9
2	Агломерационное производство, зона охлаждения агломашины	-	3,8	5,6	8,7	81,9	65	3,6
3	Производство окатышей, обжиговые машины	-	0,5	5,6	18,4	75,0	32	2,3
4	Установки сухого тушения кокса, инертный газ тушильного бункера	-	-	-	1,2	98,8	320	3.1
5	Доменное производство, колошниковая пыль	-	-	2,6	8,5	88,9	72	2,4
6	Доменное производство, аспирационные выбросы в подбункерных помещениях	-	2,8	10,2	26,0	61,0	24	2,4
7	Миксерное отделение, при скачивании шлака	2,0	8,0	10,0	13,0	67,0	40	5,2
8	Миксерное отделение, заливка чугуна в миксер	2,6	13,4	14,1	19,9	50,0	20	4,1
9	Мартеновские печи, при средних условиях продувки ванны (перед очисткой)	59,0	43,5	4,9	1,8	0,8	0,8	3,1
10	Двухванные мартеновские печи, при продувке ванны кислородом	35,0	54,0	7,3	2,9	0,4	1,7	3,2
11	Кислородные конвертеры (в среднем за плавку)	54,0	14,0	4,0	3,0	25,0	0,35	1200
12	Дуговые электросталеплавильные печи (в среднем за плавку)	48,0	27,0	80,0	5,0	20,0	1,2	13
13	Закрытые ферросплавные печи (выплавка ферросилиция)	10,0	55,0	21,0	8,8	5,2	3,8	2,7
14	Закрытые ферросплавные печи для углеродистого предельного феррохрома	34,0	56,0	7,2	2,3	0,5	1,6	3,3
15	Закрытые ферросплавные печи для ферромарганца и силикомарганца	24,0	20,0	10,0	9,0	37,0	7,5	8,5
16	Прокатное производство, машины огневой зачистки	62,0	37,0	1,0	-	-	0,83	2,0
17	Огнеупорное производство, обжиг глины на шамот во вращающихся и шахтных печах	9,1	12,9	7,0	10,0	61,0	40,0	3,3
18	Огнеупорное производство, обжиг доломита во вращающихся печах	-	4,5	9,5	18,0	68,0	32,0	2,8
19	Огнеупорное производство, обжиг доломита в шахтных печах	-	-	4,0	19,0	77,0	32,0	1,9
20	Огнеупорное производство, обжиг магнезита во вращающихся печах	-	4,3	12,7	23,0	60,0	22,0	2,3
21	Огнеупорное производство, обжиг магнезита в шахтных печах	-	-	2,9	12,1	85,0	46,0	2,1
22	Огнеупорное производство, обжиг извести во вращающихся и шахтных печах	-	3,0	5,5	9,5	82,0	57,0	3,7
23	Колошниковая пыль вагранок при горячем дутье	-	-	-	-	-	30,0	6,0
24	Колошниковая пыль вагранок при холодном дутье	-	-	-	-	-	70,0	2,3

 

Приложение Б

Таблица П.Б – Основные физические свойства газов

Газ	Плотность         при 0^0С и     давлении       101,3 кПа,    кг/м^3	Относите-льная мо-лекулярная масса,           кг/кмоль	Газовая постоян-ная,                Дж/(кг·К)	Удельная теплоемкость при 20^0С и давлении 101,3 кПа,      кДж/(кг·К)		Вязкость при 0^0С и давлении 101,3 кПа, m 0 ·10^6, Па·с	Кон-станта С	Темпе-ратура кипения при    давлении            101,3 кПа,                 ^0С
				ср	с n
Азот N 2	1,25070	28,02	297	1,040	0,745	17,00	114	-195,78
Воздух	1,29300	(28,95)	288	1,010	0,720	17,50	124	-195
Водород H2	0,08985	2,016	4130	1,420	1,010	8,42	73	-252,754
Водяной пар H2О	0,80400	18,02	430	2,010	-	10,00	961	-
Гелий Hе	0,17850	4,00	2080	5,270	3,180	18,80	78	-268,95
Двуокись азота NО2	46,01000	18,40	180	0,802	0,614	-	-	+21,2
Двуокись серы SО2	2,92700	64,07	130	0,631	0,501	11,70	396	-10,8
Двуокись углерода СО2	1,97600	44,01	189	0,836	0,651	13,70	254	-78,2 (возг.)
Кислород О2	1,42895	32	260	0,911	0,651	20,30	131	-182,98
Метан СH4	0,71700	16,04	519	2,220	1,670	10,30	162,58	-161,58
Окись углерода СО	1,25000	28,01	297	1,050	0,753	16,60	100	-191,48
Сероводород H 2S	1,53900	34,08	244	1,060	0,801	11,60	-	-60,2
Хлор Сl2	3,21700	70,19	117	0,482	0,360	12,90 (16^0С)	351	-33,8

 

 

 

Приложение В