Расчет Скруббер Вентури

Условия

Рассчитать и спроектировать скруббер Вентури, опираясь на типовые ряды труб Вентури типа ГВПВ и циклонов-каплеулавливателей типа КЦТ

Рассчитать и спроектировать гидрозатвор для отвода жидкости из пылеулавливателя

Скруббер Вентури предназначен для очистки дымовых газов до заданной эффективности и орошается водой из оборотной системы водоснабжения, температура которой соответствует точке росы газов на входе в аппарат.

Параметры дымовых газов, оборотной воды и улавливаемой пыли:

Состав газов, % объемн.: N2 – 60; CO2 – 10; O2 – 3; H2O – 27

Объемный расход газов при нормальных условиях V=14000 нм3/ч

Температура газов на входе в аппарат t=170ºC

Избыточное давление (разрежение) газов перед трубой Вентури Р=-150 Па

Давление оборотной воды Рв =0,6 МПа=0,6·106 Па

Удельное орошение m=0,8 л/м3=0,8·10-3 м3/м3

Медианный диаметр частиц пыли dm=15 мкм=15·10-6 м

Среднеквадратичное отклонение размеров частиц пыли lgσч=0,35

Плотность пыли ρч=2600 кг/м3

Требуемая эффективность пылеулавливания η=97 %.

Решение

1. Определение размера части, которые в данном аппарате с данными параметрами будет улавливаться с эффективностью 50%:

. По таблице вероятности распределения частиц пыли для требуемой эффективности пылеулавливания Ф(х)=η определим параметр х. Методом линейной интерполяции рассчитаем значение x при Ф(x)=0,97:

[pic 1]

Из формулы (1) для расчета параметра х выражаем искомую величину d50:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

Для скрубберов Вентури lgση=0,29.

Подставим в расчетную формулу числовые значения:

[pic 6]

Затем зная величину d50, определяем энергетические затраты

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

Определим влагосодержания газов

 В составе запыленного газа находится 27 % об. Н2О, следовательно, зная расход газа при нормальных условиях, определяем расход влаги при нормальных условиях:

[pic 11]

Нормальный метр кубический (нм3) – это метр кубический (м3) газа при нормальных условиях.

Под нормальными условиями принимают давление, равное 101325 Паскаль (или 760 мм. рт. ст.) и температуру 0℃.

[pic 12]

[pic 13]

Из объемного расхода влаги при нормальных условиях найдем массовый расход влаги при нормальных условиях, г/ч:

mH2Oн.у.=ρH2Oн.у.∙VH2Oн.у.

Плотность воды при нормальных условиях:

[pic 14]

[pic 15]

Найдем влагосодержание влажного газа при нормальных условиях, г/м3:

[pic 16]

[pic 17]

По таблице влагосодержания газов отыщем температуру точки росы газа на выходе из трубы Вентури для рассчитанного значения х. tг''=72℃ Определение плотности газов при температуре точки росы Найдем плотность газов при нормальных условиях:

[pic 18]

[pic 19]

Приведем плотность газов к реальным условиям, которые соответствуют температуре точки росы и заданному разряжению перед трубкой Вентури: [pic 20]

[pic 21]

Определение объемного расхода газа на выходе Найдем массу газов:

 mг=V'г0∙ρ0 (9) mг=18000∙1,199=21582 кг/ч

Поскольку масса газов в процессе очистки не меняется, то:

[pic 22]

[pic 23]

Приведем объемный расход газов на выходе к нормальным условиям, нм3/ч: [pic 24]

[pic 25]

Определение гидравлического сопротивления трубы Вентури, Па

[pic 26]

 Определение скорости газов в горловине

Гидравлическое сопротивление скрубберов Вентури складывается из гидравлических сопротивлений трубы Вентури и каплеуловителя.

 Гидравлическое сопротивление трубы Вентури при подаче в нее орошающей жидкости:

[pic 27]

где Δрг – гидравлическое сопротивление трубы Вентури, обусловленное движением газов без подачи орошения; Δрж – гидравлическое сопротивление трубы Вентури, обусловленное вводом орошающей жидкости.

Гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури определяется по формуле: