ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
пылей III группы, хотя, (например, эффективность циклонов при улавливании цементной пыли редко превышает 70%.
К пылеуловителям V класса можно отнести циклоны средней эффективности большого диаметра, например ЦП-24, хорошо приспособленные к большим пылевым нагрузкам, пылеосадоч ные камеры и т. д.
Выявление сравнительных показателей эффективности пыле уловителей все еще представляет большие трудности. Эффектив ность пылеуловителей в первую очередь зависит от дис персности пыли. При лабораторных определениях ди сперсности пыли путем анализа осажденной пыли не учитыва ется, что в действительности часть пыли двигалась в потоке в ви де комков той или иной величины и плотности, улавливаяеь лег че, чем отдельные частицы. При оценке эффективности пылеуло вителей нужно иметь в виду истинный дисперсный состав пыли. В связи с этим дисперсный состав должен определяться пылеиз мерительными приборами (трехциклонным пылемером, каскад ным импактором и т. п. ([121]) непосредственно в потоке перед входом в пылеуловитель. Техника исследований состава пыли в потоке в настоящее время энергично развивается, однако дан ных о дисперсном составе пыли в потоке накоплено все еще не достаточно. Большинство показателей эффективности, опреде ленных при испытаниях, справедливо лишь для конкретных ус ловий и методики проводившихся испытаний. Они определяют только порядок величины эффективности и в принципе пригодны лишь для сравнения пылеуловителей.
Сопоставимых объективных данных об эффективности пыле уловителей не имеется. Показатели эффективности, опубликован ные в литературе, как правило, за вышены. (В ряде случаев запылениэ производится механическим дозиро ванием, и пыль движется в виде комков, только частично распадаю щихся в воздушном потоке. Иногда запыленный таким образом воздух пропускают через канал е суженной горловиной типа трубы (Вентури, с тем чтобы использовать для деза грегации пыли развивающуюся здесь турбулентность. Более эффек тивным является, по-видимому, ис пользование струи сжатого воздуха, вытекающей из сопла с большой скоростью и дезагрегирующей пода ваемую в нее пыль. Степень дезаг регации, достигаемой благодаря та кому способу распыла, зависит от
•скорости истечения воздуха из еоп-
4* З а к . 116
ла. На рис. III.1 показано изменение эффективности одного и того же пылеуловителя в процессе лабораторных испытаний, когда при примерно постоянной концентрации одной и той же
пыли [пылевидный |
кварц, |
дополнительно |
измельчавшийся |
в |
|
течение |
60 мин в шаровой |
мельнице типа |
МП (линия 6 |
на |
|
рис. 1.1)] |
изменялся |
расход |
сжатого воздуха. Уменьшение эф |
||
фективности пылеуловителя с увеличением скорости струи, вы текающей из сопла, свидетельствует о повышении степени де загрегации пыли. В соответствии с результатами этих исследо ваний при проведении испытаний в ЦНИИПромзданий скорость истечения поддерживалась на уровне 150'—180 м/с.
Отбор проб при испытаниях производился при помощи пыле измерительных трубок с внутренней фильтрацией, снабженных удлинителями (см. п.1 главы II).
2.ПЫЛЕОСАДОЧНЫЕ КАМЕРЫ
Впылеосадочных камерах отделение пыли происходит в ре зультате ее осаждения под действием собственного веса. Как
было показано в п. 3 главы I, длина камеры, необходимая для полного осаждения из ламинарного потока всех частиц со ско ростью витания vs, определяется формулой
wH
vs
При этом эффективность осаждения пыли не зависит от распре деления скоростей w по поперечному сечению камеры, если по ток полностью заполняет это сечение. Поскольку, как правило, поток запыленного воздуха вводится в камеру через отверстие сравнительно небольшого размера, для соблюдения этого усло вия необходимо предусматривать соответствующие воздухорас пределительные устройства, иначе поток будет протекать через камеру с большой скоростью в виде струи ограниченного се чения.
В широко применявшихся ранее камерах большой пропуск ной способности с этой целью устраивалось несколько рядов вер тикальных завес из металлических цепей, стержней и т.п., своим сопротивлением вынуждавших поток заполнять все сечение. Пыль, оседавшая на таких завесах, периодически стряхивалась либо ссыпалась под действием собственного веса.
Вследствие большого размера камер течение в них практиче ски всегда является турбулентным. Выше было показано, что тур булентная структура потока вносит существенные коррективы в закономерности гравитационного осаждения.
Определим по уоавнению (1.31) граничный размер частиц для конкрет ной пылеосадочной камеры неограниченной длины высотой 1,5 м. Учтем при
этом, что величины |
а и k u |
зависящие |
от отношения |
1/Лт, изменяются по |
|||
опытным данным |
в |
пределах 1 - ^ ^ 2 |
и 0 ,2 ^ ^ i^ 0 ,5 |
и |
примем для |
нашего |
|
случая а = 1 ,5 и |
k,=0,25 |
[16]. Коэффициент трения |
Я, |
зависящий от |
скоро- |
||
0 0
сти потока, для гладких станок при скорости примерно 1 м/с можно принять равным 0,0177. После вычислений получим:
На рис. 111.2 показана зависимость граничного размера частиц от сред ней скорости потока для указанных условий, построенная в предположении полного увлечения частиц пульсациями скоростей. Приближенный учет сте пени увлечения частиц крупнее 30 мкм отражен пунктирной частью кривой. График построен для скоростей в пределах до 2 м/с, которые могут наблю даться в пылеосадочных камерах и коллекторах для запыленного воздуха, а также в некоторых запыленных помещениях, вентилируемых путем со здания организованного протекания воздуха по всему сечению.
Необходимо учитывать, что частицы, находящиеся вблизи границ потока, в частности у дна камеры, могут получить им пульс, достаточный для того, чтобы достигнуть дна. Поэтому ча стичное оседание частиц размером меньше граничного все же происходит.
График на рис. III.2 оценивает предельные возможности пы леосадочных камер и может быть использован для составления предварительного суждения о целесообразности применения ка мер.
Р.ис. |
III .2. |
Зависимость |
гранич |
ного |
.размера оседающих |
частиц |
|
от средней |
скорости турбулент |
||
ного потока в пылеосадочной ка мере
Рис. 111.3. Схема циклона
I — входной |
|
патрубок; |
2 — цилин |
||
дрическая |
часть |
циклона; |
3 — конус |
||
ная |
часть |
циклона; 4 — пылеосадоч |
|||
ный |
бункер; |
5 — пылевой |
затвор; 6 — |
||
выхлопная |
труба; |
7 — раскручиваю |
|||
щий |
аппарат |
д ля |
выброса |
очищенно |
|
го воздуха |
|
|
|
|
|
Ранее применялись камеры полочного типа, разбитые по высо те потока лодками для уменьшения времени, требуемого для осаждения частиц. Использование таких камер значительно за труднялось необходимостью непрерывного или во всяком случае достаточно частого удаления оседающей пыли, поскольку она
101
уменьшает просвет между полками, что приводит к увеличению скорости потока воздуха и заметному снижению эффективности пылеуловителя.
Известны также лабиринтные камеры В. В. Батурина с удли ненным, путем введения поперечных перегородок, газовым трак том. В данном случае скорость запыленной струи гасится попе речными перегородками, причем скорость уменьшается очень быстро вследствие растекания струи во все стороны. В то же время отделению пыли способствуют образующиеся здесь «во довороты» с вертикальной осью вращения.
3. циклоны
Общие сведения об аэродинамике циклонных пылеуловителей
Сухие инерционные пылеуловители, как правило, имеют про стую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации. Ввиду этих преимуществ некоторые виды инерционных пылеуловителей получили широкое распрост ранение. Наиболее характерными представителями этих пыле уловителей являются циклоны.
Общая схема циклона представлена на рис. III.3. Запылен ный воздух вводится тангенциально з верхнюю часть циклона, представляющую собой закручивающий аппарат. Сформировав шийся здесь вращающийся поток опускается по кольцевому пространству, образуемому цилиндрической частью циклона и выхлопной трубой, в его конусную часть, а затем, продолжая вращаться, выходит из циклона через выхлопную трубу. Схема тическое изображение токов на рисунке для наглядности не сколько упрощено. В действительности на основное течение на кладываются специфические циркуляционные течения (см. да лее).
Аэродинамические силы искривляют траектории частиц. Те из частиц, масса которых достаточно велика, успевают достигнуть стенок циклона, т. е. отделяются от потока. Под влиянием силы тяжести и увлекающего действия осевого течения отделившиеся частицы опускаются и через пылевыпускное отверстие проходят в бункер, где оседают.
На рис. III.4 изображены схемы циклонов нескольких типов одинакового назначения. Схемы построены в одном масштабе, причем размеры всех представленных циклонов выбраны из ус ловия примерно одинаковой их производительности. Обращает на себя внимание разнообразие конструктивных форм циклонов, которое далеко не исчерпывается изображенными на рисунке ап паратами. В частности, существуют циклоны с прямоточным дви жением воздуха, с осевым вводом запыленного потока через за кручивающий аппарат и ряд других конструктивных модифика ций, не показанных на рисунке. Единого критерия для выбора
102