При сушке полистирола в аппарате с псевдоожиженным слоем наблюдается унос пыли с отработанным воздухом. Расход воздуха V=4000 м3/ч. Концентрация пыли 8 г/м3. Пыль по крупности относится к категории «средняя». Требуется определить необходимую поверхность фильтрации F, м2, гидравлическое сопротивление ΔР, Па, а также подобрать по каталогу фильтр марки СМЦ-166Б.
Решение
Расчеты выполняем согласно методике, изложенной в [2, c. 91-100]
Определяем удельную газовую нагрузку фильтра по формуле:
q=qн∙с1∙с2∙с3∙с4∙с5,
где qн - нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее
склонности к агломерации, м3/(м2·мин); qн=3,5 - для полистирола;
с1- коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов; с1=0,8 – для рукавных фильтров с обратной продувкой;
с2 - коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли на удельную газовую нагрузку; с2=1,5 – определяется по справочному графику при свх=8 г/м3;
с3- коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе; с3=1 – для пылевых частиц, относящихся по крупности к категории «средняя»;
с4- коэффициент, учитывающий влияние температуры газа; с4=0,72 - при температуре газа 1400С, что соответствует условиям эксплуатации фильтра СМЦ-166Б;
с5 - коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки; с5=0,95.
q=3,5∙0,8∙1,5∙1∙0,72∙0,95=2,87 м3м2∙мин
Определяем поверхность фильтрования:
F=V60∙q=400060∙2,87=23,23 м2
По каталогу для приведенных условий выбираем фильтр СМЦ-166Б с фактической поверхностью фильтрования 30 м2
.
Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки:
∆Рп=Кп∙μ∙wn+К1∙μ∙τ∙свх∙w2,
где Кп - коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной
перегородки, м-1; Кп=1300·106 м-1 – для фильтровальных тканей из лавсана, улавливающих пыль средней крупности;
μ - динамическая вязкость газа, Па⋅с; μ=0,025·10-3 Па·с – при температуре очищаемого воздуха 1400С;
w - скорость фильтрования, м/с; w=0,02 м/с – согласно техническим характеристикам фильтра СМЦ-166Б;
n - показатель степени, зависящий от режима течения газа сквозь перегородку; для ламинарного режима n = 1;
τ - продолжительность фильтровального цикла, с; τ=600 с
cвх - концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м3; свх=8 г/м3=0,008 кг/м3;
K1 - параметр сопротивления слоя пыли, м/кг; К1=11·109 м/кг – для пылевых частиц средней крупности.
∆Рп=1300∙106∙0,025∙10-3∙0,021+11∙109∙0,025∙10-3∙600∙0,008∙0,022=1178 Па
Гидравлическое сопротивление корпуса фильтра рассчитываем по формуле:
∆Рк=ξк∙vвх2∙ρг2,
где ξк-коэффициент гидравлического сопротивления корпуса фильтра; ξк=1,75 (принимаем из рекомендуемого диапазона значений ξк=1,5-2,0);
vвх-скорость воздуха во входном патрубке, м/с; vвх=10 м/с (принимаем);
ρг-плотность очищаемого газа при рабочих условиях (1400С, атмосферное давление):
ρг=Мвозд22,4∙Т0Т=2922,4∙273273+140=0,856кгм3
∆Рк=1,75∙102∙0,8562=75 Па
Общее гидравлическое сопротивление фильтра составит:
∆Рф=∆Рп+∆Рк=1178+75=1253 Па
Техническая характеристика фильтра СМЦ-166Б представлена в табл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
