Файл: Бушмелев, В. А. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажного производства учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 169
Скачиваний: 0
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ
Электрическая очистка газов от взвешенных в нем пылевидных частиц производится в электрофильтрах (рис. 6-10). В электрофильтре имеется камера 1, в которой сделаны отверстия для входа 2 и выхода 3 газа. В нижней части камеры имеется бункер 4 для сборр отделенной пыли, которая выпускается при открытии затвора 5. Во время работы
|
|
фильтра затвор закрыт. На боковых |
|||||||
|
|
стенках |
камеры и параллельно им на |
||||||
|
|
расстоянии 300—400 мм одна от дру |
|||||||
|
|
гой расположены металлические сетки |
|||||||
|
|
8, тщательно заземленные. |
Они |
слу |
|||||
|
|
жат анодом, |
|
т. е. положительным |
|||||
|
|
электродом фильтра. Вверху камеры |
|||||||
|
|
закреплены |
изоляционные штанги 6, |
||||||
|
|
на которых по всему сечению камеры |
|||||||
|
|
между сетками подвешены проволоки |
|||||||
|
|
7 с промежутками между ними |
150— |
||||||
|
|
—200 мм. Они называются |
катодами, |
||||||
|
|
т. е. отрицательным электродом. |
Для |
||||||
|
|
натяжения |
проволок |
иа |
каждой из |
||||
|
|
них закреплены грузы 9. К катоду |
|||||||
|
|
подводится высокое напряжение (60— |
|||||||
|
|
80 кв), создающее между электродами |
|||||||
|
|
фильтра сильное электрическое поле. |
|||||||
|
|
Запыленный |
|
газ, |
проходя |
через |
|||
|
|
фильтр |
в |
направлении, |
указанном |
||||
Рис. 6-J0. Схема электрофильтра: |
на рис. |
6-10 |
стрелками, и подверга |
||||||
ясь воздействию электрического поля, |
|||||||||
1 — камера; 2 — вход газа; 3 — выход |
|||||||||
газа; |
4 — бункер; 5 — затвор; 6 — |
ионизируется, |
т. е. |
распадается на |
|||||
изоляционная штанга; 7 — отрицатель |
частицы, несущие на себе положитель |
||||||||
ные |
электроды; 8 — положительные |
||||||||
электроды; 9 — грузы отрицательных |
ные и отрицательные заряды. Части |
||||||||
|
электродов |
цы с отрицательными зарядами обла дают значительно большей подвижностью, чем частицы с положи тельными зарядами. При движении заряженные частицы сталкиваются с частицами пыли. Эти столкновения в основном происходят с части цами, имеющими отрицательные заряды вследствие большей их под вижности; благодаря этому большинство частиц пыли приобретает отрицательные заряды.
Как известно, отрицательные заряды притягиваются к положи тельному электроду и отталкиваются от отрицательного, поэтому ча стицы пыли, заряженные отрицательно, будут притягиваться к поло жительному (сетчатому) электроду и осаждаться на нем. Когда на сет ках наберется достаточно пыли, при помощи особых приспособлений производится ее стряхивание. Осевшая пыль осыпается в бункер, из которого она периодически выбрасывается наружу, для этого камеру отключают. После очистки фильтр снова вводят в работу. Движение частиц с электрическими зарядами между электродами создает элек трический ток, величина которого колеблется в зависимости от рас
142
стояния между электродами, размеров фильтра и интенсивности его работы.
Приближенно сила тока фильтра в амперах может быть опреде лена по формуле
|
t = 0,0003/«, |
где I — |
активная длина проволочных электродов, ж; |
и — |
напряжение между электродами, кв. |
Потребляемая фильтром мощность Р — иі кет.
Частицы пыли движутся в камере фильтра с определенной ско ростью. Для того чтобы они успели осесть, скорость газа в камере устанавливают около 0,5 — 1 м/сек.
На рис. 6-11 показана принципиальная схема питания фильтра током высокого напряжения. Питание производится от повыситель-
ного трансформатора 1 через меха |
|
|
|
|
|
||||
нический выпрямитель 2, |
который |
|
|
|
|
|
|||
пропускает переменный ток только |
|
|
|
|
|
||||
в одном направлении. Благодаря |
|
|
|
|
|
||||
этому поддерживается постоянство |
|
|
|
|
|
||||
знаков электродов фильтра, |
т. е. |
|
|
|
|
|
|||
у сетки — положительный, у про |
|
|
|
|
|
||||
волоки — отрицательный. |
Выпря |
|
|
|
|
|
|||
митель состоит из четырех щеток 3 |
|
|
|
|
|
||||
и двух контактов 4, которые закреп |
Рис. 6-11. Принципиальная схема |
||||||||
лены на вращающемся изоляцион |
питания электрофильтра током высо |
||||||||
ном диске 5. |
Диск приводится во |
|
|
кого напряжения: |
|||||
/ |
— трансформатор; |
2 — выпрямитель; |
|||||||
вращение специальным синхрони |
|||||||||
3 |
— щетки выпрямителя; |
4 — контакты; |
|||||||
зированным электродвигателем 6, |
5 — диск |
выпрямителя; 6 |
— синхронизи |
||||||
рованный |
электродвигатель; 7 — положи |
||||||||
дающим точно |
1500 об/мин. |
Бла |
тельные |
электроды; |
S — отрицательные |
||||
годаря этому |
контакты замыкают |
|
электроды; 9 — заземления |
||||||
|
|
|
|
|
попеременно различные пары щеток одновременно с изменением направ ления переменного тока и таким образом сохраняют одно и то же на правление тока, протекающего через фильтр. Первичная сторона трансформатора включается на низкое напряжение переменного тока, от которого также питается и двигатель 6.
Пример. Определить основные размеры скруббера Вентури для очистки газовых выбросов известерегенерациоиной печи от пыли производительностью
по газу |
40 000 м3/ч. |
Температура |
газа |
перед |
аппаратом |
215° С, |
давление |
|||
740 мм рт. ст., запыленность 12 г/кг газа; |
состав газа |
в объемных |
процентах: |
|||||||
14 С02, 3 Oä, 60 N2 и |
23 паров воды. Требуется, чтобы |
запыленность газа |
||||||||
на выходе не превышала 0,15 г/кг. |
|
|
|
|
|
|
выражении |
|||
Р е ш е и и е. |
Критерий эффективности пылеулавливания в |
|||||||||
через |
начальную |
и |
конечную |
запыленность |
„ |
12—0,15 |
п |
|||
Д |
= — |
— = /9. при |
||||||||
няв длину горловины |
I = 10 см и |
удельный |
расход |
воды на орошение q = |
||||||
1,2 л/кг газа, из формулы (6-9) определим массовую |
скорость газа в горловине: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
W = |
|
79 |
|
|
2,46 |
= 44,5 кг/сек-м-. |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1,2510_ s -1,21,07-12°'44 (1 + ІО)3'05
Гидравлическое сопротивление трубы Вентури по формуле (6-10) равно
|
&р = 2.3S-ІО- 4-44 ,52’1S ■1,20-435 (1 |
-I- ІО)2'95 = |
1180 |
н/м*, или 120,«л |
вод. |
ст. |
||||||||
+ |
|
Плотность газа при нормальных условиях по формуле (1-1) рр= 0,14-1,976 + |
||||||||||||
0,03-1,429 + |
0,6-1,251 + |
0,23-0,804 = |
1,254 кг/нм*. |
273 |
740 |
|
||||||||
|
|
Плотность |
газа при |
рабочих |
условиях р = |
1,254- |
= |
|||||||
|
|
------------ |
■— |
|||||||||||
|
|
м |
|
|
|
|
„ |
40 000-0,682 |
273 + 215 |
760 |
|
|||
= |
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||
0,682 кг/м3, |
а массовый расход газа G = |
----- ---------- = 7,6 |
кг/сек. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4-7,6 |
|
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр горловины d — 1 / |
|
— 0,465 |
м. |
|
|
|
||||||
|
|
----- |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
| / |
3,14 |
44,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
При скорости газа в газоходе |
15 м/сек диаметр газохода перед скруббером |
|||||||||||
dp = |
40 000-4 |
0,97 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
V i 14-15-3600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
После диффузора диаметр газохода принимаем также 970 мм. Тогда при |
||||||||||||
угле сужения |
конфузора 30° его длина равна |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Л = |
0,970 — 0,465 |
0,94 |
м. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 tg |
30_ |
|
|
|
|
|
|
||
Аналогично длина диффузора при угле2 |
его раскрытия 7° равна |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0,970 — 0,465 = |
4,12 м. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава 7. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ И СМЕШЕНИЕ
Перемешивание и смешение в целлюлозно-бумажном производстве применяются для получения смесей волокнистых материалов с жид костью (так называемой бумажной массы), для предотвращения оседа ния волокна из этих смесей и для смешения различных материалов при составлении требующейся композиции бумажной массы.
В состав бумажной массы, кроме волокнистых материалов, входят различные наполнители и проклеивающие вещества, а на отлитое бу мажное полотно часто наносят покрытия, придающие бумаге особые свойства. Приготовление этих наполнителей, проклеивающих веществ и покрытий производится с помощью перемешивания, в результате которого получаются нужные эмульсии или суспензии.
Во многих случаях перемешивание способствует проведению хи мических процессов (например, при отбелке и облагораживании цел люлозы). Перемешивание чаще всего производят в жидкой среде; иногда его применяют также для сыпучих или тестообразных веществ.
Перемешивание производят механическим путем в мешалках, а при жидкой среде, кроме механического, применяют пневматическое перемешивание, или так называемое барботирование в аппаратах, именуемых барботерами.
144
МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕШАЛКИ ДЛЯ ЖИДКОЙ СРЕДЫ
Механические мешалки для жидкой среды делают лопастные, про пеллерные, турбинные и дисковые.
При больших объемах перемешиваемой жидкости применяют ло пастные мешалки (метальные бассейны) с горизонтальным располо
жением оси вращения |
лопастей или пропеллерные мешалки также |
с горизонтальной осью |
пропеллера. |
Рис. 7-1. Горизонтальная лопастная мешалка:
1 — ванна; 2 — вал; 3 — подшипники; 4 — беличье колесо; 5 — лопасти; 6 — редуктор
На рис. 7-1 схематически показана горизонтальная лопастная мешалка. Она имеет железобетонную ванну 1, внутри которой про ходит вал 2, лежащий в подшипниках 3. На валу укреплена конструк ция в виде беличьего колеса 4, на котором расположены лопасти 5 для перемешивания. Вал через редуктор 6 приводится во вращение от электродвигателя.
Рис. 7-2. Горизонтальная пропеллерная мешалка:
1 — ванна; 2 — перегородки ванны; 3 — отверстие в перегородке для пропеллера; 4 — рропеллер; 5 — вал; 6 — подшипники; 7 — редуктор
На рис. 7-2 схематически показана горизонтальная пропеллерная мешалка. Она имеет железобетонную ванну 1, разделенную на две части перегородкой 2. В торце перегородки сделано круглое отверстие 3, в котором расположен пропеллер 4. Пропеллер насажен на вал 5, лежащий в подшипниках 6. Вал и пропеллер приводятся во вращение от электродвигателя через редуктор 7.
При большой длине ванны в мешалке устанавливают два пропел лера по одному на каждом торце. Пропеллеры гонят жидкость в ванне вокруг внутренней перегородки и создают перемешивание.
При небольших объемах перемешиваемой жидкости применяют лопастные и пропеллерные мешалки вертикального типа. На рис. 7-3 схематически показана вертикальная лопастная мешалка, имеющая
6 В. А. Бушмелев, Н. С. Вольман |
145 |
металлический резервуар 1. Внутри резервуара проходит вал 2, на котором укреплены лопасти 3. Вал через конические шестерни 4 и редуктор 5 приводится во вращение от электродвигателя.
Рис. 7-3. Вертикальная |
Рис. 7-4. Вертикальная |
|||
|
лопастная мешалка: |
пропеллерная |
мешалка; |
|
1 |
— резервуар; |
2 — вал; |
1 — резервуар; |
2 — пал; |
3 |
— лопасти; |
4 — кониче |
3 — пропеллеры; |
4 — кони |
ские шестерни; |
5 — редук |
ческие шестерни; 5 — ре |
||
|
тор |
|
дуктор |
|
Рис. 7-5. Турбинная |
Рис. |
7-6. Дисковая ме |
||
мешалка: |
|
|
шалка: |
2 — вал; |
1 — резервуар; |
2 — вал; |
і — резервуар; |
||
3 — электродвигатель; 4 — |
3 — электродвигатель; 4 — |
|||
ротор мешалки |
диски |
мешалки; |
5 — на |
|
|
|
правляющие цилиндры |
На рис. 7-4 схематически показана вертикальная пропеллерная мешалка. Она состоит из металлического резервуара 1, внутри кото рого проходит вал 2. На валу укреплен один или два пропеллера 3.
146