Определить размеры пылеосадительной камеры, схема которой представлена на рис. 3, для очистки запыленного газа от твердых частиц по данным, приведенным в табл. 3.
Рис. 3. Принципиальная схема полочной пылеосадительной камеры.
Характеристики камеры и процесса распределения: H – высота камеры, м; L – длина камеры, м; B – ширина камеры, м; h – расстояние между полками, равное 0,1 м.
Таблица 3 – Исходные данные к задаче 3
Запыленный газ V0, м3/ч t, 0С Р, атм Характеристика твердых частиц
природа твердых частиц dT, мкм
3 Аммиак (NН3) 5400 32 1,4 Асбест 5,0
Решение
Определяем объемный расход запыленного газа при рабочих условиях процесса пылеочистки:
p0∙V0T0=p∙VT→V=p0∙V0∙Tp∙T0,
где р0 – давление газа, соответствующее нормальным условиям, Па; р0=101325 Па;
р – давление газа, соответствующее рабочим условиям процесса, Па; р=1,4 атм=141855 Па;
V0-объемный расход газа, соответствующий нормальным условиям, м3/с; V0=5400 м3/ч=1,5 м3/с;
Т0 – температура газа, соответствующая нормальным условиям, К; Т0=273 К;
Т – температура газа при рабочих условиях процесса, К; Т=320С=305 К.
V=101325∙1,5∙305141855∙273=1,197 м3/с
Определяем плотность газа при рабочих условиях процесса пылеочистки:
ρг=М22,4∙Т0∙рТ∙р0=1722,4∙273∙141855305∙101325=0,951 кг/м3,
где М – мольная масса NН3, кг/кмоль; М=17 кг/кмоль.
Рассчитываем теоретическую скорость осаждения твердых частиц по формуле Стокса:
woc=d2∙ρч-ρг∙g18∙μг,
где d - диаметр твердых частиц, м; d=5 мкм=5∙10-6 м;
ρч-плотность твердых частиц, кг/м3; согласно справочным данным, плотность асбеста составляет 2600 кг/м3;
μг-вязкость газа, Па∙с; согласно справочным данным, вязкость NН3 при 320С составляет 0,011∙10-3 Па∙с
.
woc=(5∙10-6)2∙2600-0,951∙9,8118∙0,011∙10-3=0,0032 м/с
Проверяем правомерность применения формулы Стокса на основании расчета критерия Рейнольдса:
Re=woc∙d∙ρгμг=0,0032∙5∙10-6∙0,9510,011∙10-3=0,0014
Так как Re<0,2, применение формулы Стокса допустимо.
Определяем действительную скорость осаждения частиц, которая в условиях стесненного осаждения в два раза меньше теоретической:
wд=0,5∙woc=0,5∙0,0032=0,0016 м/с
При расстоянии между полками h=0,1 м определяем время пребывания запыленного газа в пылеочистительной камере:
h=wд∙τ→τ=hwд=0,10,0016=62,5 с
Принимая длину пылеосадительной камеры L=6 м, определяем линейную скорость газа в камере:
wг=Lτ=662,5=0,096 м/с
С другой стороны, линейную скорость газа в камере можно определить по формуле:
wг=VB∙H=VB∙h∙n
где В, Н – соответственно ширина и высота пылеосадительной камеры, м;
h-расстояние между полками, м; h=0,1 м;
n-число полок, шт.
Принимаем количество полок в пылеосадительной камере n=40 шт
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
