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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

= 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