Научная статья на тему 'Апарат для мокрого пиловловлювання: доцільність і передумови створення'

Апарат для мокрого пиловловлювання: доцільність і передумови створення Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
66
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — В. П. Куц, Г. П. Горішна, О. М. Марціяш

Обґрунтовано можливість підвищити ефективності пиловловлювання, зменшення витрати води і габаритних розмірів у запропонованому авторами пиловловлювачі.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — В. П. Куц, Г. П. Горішна, О. М. Марціяш

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The device for wet dustcatching: expediency and precondition of creation

The possibility of improvement the effectiveness of dustcatching and the possibility of diminution the outlay of water and sizes is motivated in the authors-created dustcatcher.

Текст научной работы на тему «Апарат для мокрого пиловловлювання: доцільність і передумови створення»

очищення), промивання в холоднш водi, електрохiмiчне травлення i проми-вання згiдно з п.п.6...8 попереднього очищення.

Технологiчний процес кшцевого очищення.

1. Пщготувати робоче мюце до початку роботи:

■ пщготувати необхщш детали

■ наповнити дистильованою водою ванни IV 1 V;

■ прогр1ти ванни до задано! температури;

■ закршити детал1, що тдлягають очищенню, в касети.

2. Занурити касету з деталями до ванни I, знежирити впродовж 10.15 хв.

3. Витягнути касету з деталями з ванни I { занурити до ванни II, знежирити впродовж 5.10 хв.

4. Промити детал1 у вант III впродовж 0,5.2 хв.

5. Встановити касету з деталями у ванну IV, закрити кришку ванни { про-кип'ятити детал1 впродовж 2.3 хв.

6. Витягнути детал1 з ванни кип'ятшня { промити 10.15 с у дистильованш вод1 (ванна V).

7. Просушити детал^ для чого опустити !х у ванну з ректифшованим етило-вим спиртом на 10. 15 с, тсля чого за допомогою тнцета витягнути !х I встановити на тдвюному пристро! в термостат^ Просушити при т = 150...200°С впродовж 10.20 хв. Виймати детал1 з термостата бажано безпосередньо перед встановленням у вакуумну камеру, оскшьки очищена поверхня при нормальнш температур1 активно реагуе на повгтря.

Контроль якосп очищення. На поверхнi очищеного шструмента не повинно бути жирiв, плям, або нальоту. Поява нальоту на поверхш деталей свiдчить про забруднення води у ваннах IV i V. Наявшсть на поверхнi плям -сладв висихання крапель води - викликана забрудненням води у ваннах IV i V або зниженням концентраци спирту. Якщо шструмент очищений неякiсно, технологiчнi операцп слщ повторити.

УДК 621.928.97 Доц. В.П. Куц, канд. техн. наук; тж. Г.П. Горшна;

тж. О.М. Марцшш, канд. техн. наук - Терноптьський

ДТУ M. 1вана Пулюя

АПАРАТ ДЛЯ МОКРОГО ПИЛОВЛОВЛЮВАННЯ: ДОЦЫЬШСТЬ I ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ

Обгрунтовано можливють тдвищити ефективностi пиловловлювання, змен-шення витрати води i габаритних розмiрiв у запропонованому авторами пиловлов-лювачi.

Assist. prof. V.P. Kuts; eng. H.P. Gorishna; eng. O.M. Martsiyash -Ternopil state technical university named after Ivan Pylyui

The device for wet dustcatching: expediency and precondition of creation

The possibility of improvement the effectiveness of dustcatching and the possibility of diminution the outlay of water and sizes is motivated in the authors-created dustcatcher.

Метод мокро! очистки газiв вщ пилу е досить простим i водночас до-волi ефективним способом обезпилювання. Процес мокрого пиловловлюван-ня грунтуеться на контакт запиленого газового потоку з рщиною, яка захоп-люе частинки пилу i виносить !х iз апарата у виглядi шламу.

Процес пиловловлювання в мокрих газоочисних апаратах у бшьшоси випадкiв супроводжуеться процесами абсорбци i охолодження газiв. Тому ба-гато газоочисних апаратiв можуть застосовуватися не лише для очистки газiв вщ пилу i краплин рщини, але i для очистки вщ газоподiбних складових i як теплообмшш апарати. В деяких випадках доцшьно використовувати для од-ночасного виршення комплексу питань: пиловловлювання, абсорбци i охолодження газiв. Конденсацiя парiв рiдини, яка знаходиться в газах, при !х охолодженнi сприяе пiдвищенню ефективностi мокрих пиловловлювачiв.

Мокрi газоочисш апарати знаходять широке застосування для шдго-товки газiв, що надходять в газоочиснi апарати iнших тишв, водночас i сухi (наприклад, в електрофшьтри, рукавнi фiльтри). Як орошуюча рiдина в мокрих газоочисних апаратах найчастше застосовуеться вода.

З метою зменшення кiлькостi вщпрацьовано! рщини при роботi мокрих апара^в застосовують замкнуту систему зрошення. За способом ди мокрi апарати можна роздшити на такi групи: 1) пустотш газопромивачi; 2) насад-ковi газопромивачi; 3) барботажнi i шнш апарати; 4) мокрi апарати ударно-iнерцiйного типу; 5) мокрi апарати вщцентрово! ди; 6) динамiчнi газопроми-вачi (механiчнi скрубери, дезiнтегратори); 7) швидюст газопромивачi.

Порiвняно з апаратами шших типiв мокрi пиловловлювачi мають ряд переваг: 1) дещо нижча незначна вартють i вища ефектившсть вловлювання, нiж у сухих мехашчних пиловловлювачах; 2) вони можуть застосовуватись для очистки газiв вiд частинок розмiром до 0,1 мкм; 3) вони не лише можуть усшшно конкурувати з такими високоефективними апаратами, як рукавш фшьтри чи електрофшьтри, але i використовуватись в тих випадках, коли щ апарати не застосовуються, наприклад, при високiй температурi i пiдвищенiй вологостi, при небезпещ загоряння i вибухiв очищених газiв i пилу, який вловлюеться; 4) одночасно з очисткою газiв можна вловлювати паровi i газо-вi компоненти, тобто !х можна використовувати для охолодження i зволо-ження газiв, як теплообмiнники змiшування.

Недолшами цих пристро!в, залежно вiд !х конструкцiй, е вiдносно незначна продуктивнiсть по газу, доволi великий гiдравлiчний опiр, значнi габа-ритш розмiри [1-5].

Пiннi пиловловлювачi належать до найефектившших апаратiв мокро! очистки, оскшьки в них створюеться значна вловлююча поверхня, необхщна для вловлювання дрiбних частинок. Найпоширенiшими з них е апарати з про-вальними тарiлками i апарати з переливними таршками. Вiддати перевагу тому чи шшому типу цих апара^в важко, тому що оцiнки !х показникiв у рiз-них авторiв рiзнi [6-8].

Найповнiше робота шнних пиловловлювачiв дослiджена у [8], автори яко! прийшли до висновку, що ефектившсть пиловловлювання речовин зале-жить не тшьки вiд фiзичних властивостей пилу, але також i вiд робочих умов,

4. Економжа, планування i управлiння в лiсовиробничому комплексi

99

що визначаються висотою рухомого шару пiни на таршках. Цi ж автори роз-робили теоретичнi рiвняння, якi можуть бути використаш при проектуваннi шнних апаратiв. Вони ж стверджують, що певш переваги можуть бути досягнет шляхом додавання поверхнево-активного реагента (ПАР).

На вщмшу вiд результат цих дослiджень, автор [9] вказуе на те, що додавання ПАР знижувало ефективнiсть вловлювання, оскiльки поверхнево-активнi речовини зменшують густину шни i циркуляцiю всерединi бульбашок.

Якщо ж пiдсумувати результати дослiджень шнних пиловловлювачiв, то можна зробити висновки, що 1х основними недолiками е: незначна продук-тивнiсть з газу (максимальний розмiр перерiзу апарата становить 5-8 м , а

2 2 • 3

вiльний перерiз тарiлки 0,15-0,25 м /м ), значна витрата рщини (0,4-0,6 л/м ), значний гiдравлiчний опiр таршки (до 1000 Па), незначна (80-100 мм) висота шару шни на таршщ i недостатньо ефективне вловлювання внаслщок цього пилових частинок, особливо малих (менше, нiж 5 мкм).

На основi аналiзу конструкцiй i особливостей експлуатаци найпоши-ренiших шнних апаратв автори запропонували апарат, в якому вказаш недо-лiки повинш бути усуненi докорiнно.

Принциповою вщмшшстю цього пиловловлювача е те, що в ньому встановлюеться не одна, а декшька (не бiльше 10) таршок, розмiщених одна над одною, шд кожну з яких подаеться запилений потж. Запропонований апарат зображено на рис. 1. Вш складаеться з корпуса 1 прямокутного перерь зу, в якому вмонтоваш барботажш тарiлки 2 з ковпачками 3. М1ж тарiлками встановленi глухi нахиленi перегородки 4, якi тдводять газ до кожно! тарш-ки iз загального каналу 5. Газ з частинками пилу проходить через таршки, барботуе через шар рщини, частинки пилу вловлюються водою, а чистий газ виходить у канал 6. Рщина подаеться на верхню таршку i переливними трубами 7 переходить зверху вниз з таршки на таршку.

Рис. 1. Апарат для мокрого пиловловлювання: 1 -

корпус; 2 - тарыка барботажна; 3 - ковпачок; 4 -перегородка; 5 - канал подач1 запиленого газу; 6 -канал в1дводу очищеного газу; 7 - переливна труба

Такий пиловловлювач повинен ефектив-но вловлювати пил за рахунок Ясного контакту вЫе! пилогазово! сумiшi з рщиною при барботу-ванш через шар 11 шни. Послщовна робота апарата по руху рщини зменшуе 11 витрати. Пара-лельна робота апарата по руху пилопов^ряно! сумiшi забезпечуе малий гiдравлiчний ошр на шляху газу i дае змогу використовувати венти-лятори низького тиску. Паралельна подача пи-лоповггряно! сумiшi тд тарiлки iз загального каналу дае змогу досягнути значно1 продуктив-ностi апарата по газу при порiвняно невеликих габаритних розмiрах.

-1 Г-- 1 1_

1 1

1 —

Г- _1

1 . I

1 1 Р

2

Так, наприклад, при плошд таршки ахЬ=1х2=2 м i швидкостi прохо-дження газово! сумiшi через шар рiдини w=1 м/с при числi тарiлок п=10 про-дуктивнiсть апарата становитиме 72 тис. м3 газу/год. Опiр апарата визна-чаеться в цьому випадку висотою стовпчика рщини на таршщ i мае бути в межах 400-600 Па. Отже, загальний ошр системи з врахуванням мiсцевих опорiв не повинен перевищувати 600-800 Па, i для перемiщення пилогазово! сумiшi достатньо буде поставити вентилятор низького тиску, який споживае менше енергй. Витрата рiдини при швидкостi И по таршщ wв=0,05 м/с стано-витиме 0в=18 м /год. Габаритш розмiри апарата при вiдстанi мiж тарiлками И=0,4 м приблизно становитимуть ахЬхИ=2х2х5 м.

Очевидно, що вс цi теоретичнi задумки i передбачення повинш бути перевiренi шляхом експериментальних дослiджень запропонованого апарата, проведених вщповщно з вимогами стандартно! для такого класу обладнання методикою. Напевно, за результатами цих дослщжень, в конструкщю апарата i в передбаченi технолопчш режими роботи можуть бути внесет поправки i змiни, якi зможуть покращити його показники i довести доцшьшсть створен-ня такого пиловловлювача. В ходi експериментальних дослiджень можна буде перевiрити вплив на ефектившсть пиловловлювання i поверхнево-актив-них реагенпв, який по-рiзному оцiнюють спещалюти, тим бiльше, що асорти-мент i якiсть ПАР за останнi роки значно зросли. За результатами експериментальних дослщжень можна буде встановити i тип барботажних таршок, оптимальних саме для цього апарата, а також шш^ не передбачет параметри, що визначають ефективну роботу пиловловлювача тако! конструкцп.

Крiм цього, конструкщя запропонованого апарата передбачае можли-вiсть проходження запиленого потоку газу не лише через одну барботажну таршку, а через двi або бшьше, якщо ефективнiсть пиловловлювання при проходженш через одну буде недостатньою. Для цього перегородки пiд та-рiлками передбачаеться встановлювати з можливютю !х зняття. Очевидно, що в цьому випадку повинен зрости гiдравлiчний ошр, однак його зростання можна буде в певнш мiрi швелювати зменшенням товщини шару рiдини на таршках. Зменшення продуктивностi апарата при такому техшчному рiшеннi може бути оправдане лише шдвищенням ефективностi пиловловлювання. Однак щ питання, як й шш^ вказанi вище, можуть бути остаточно з'ясоваш в процесi експериментальних дослщжень, якi i повиннi дати висновок про доцшьтсть створення пиловловлювача тако! конструкцп.

Л1тература

1. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И., Решидов И.К. Очистка промышленных газов от пыли. - М.: Химия, 1981. - 392 с.

2. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. - М.: Химия, 1981. - 616 с.

3. Справочник по пыле - и золоулавливанию. Под. общ. ред. А.А. Русанова. - М.: Энергия, 1975. - 296 с.

4. Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями/ Под общ. ред. Э.Я. Тарата. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. - 240 с.

5. Котов В.М., Вальдберг А.Ю., Гельперин Н.И. Аппараты с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки и возможности их применения в процессах очистки газов и пилеулав-ливания. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1970. - 50 с.

4. Економжа, планування i управлшня в лковиробничому комплекм

101

6. Тарат Э.Я., Мухленов И.П., Туболкин А.Ф., и др. Пенный режим и пенные аппараты. - Л.: Химия, 1977. - 304 с.

7. Богатых С.А. Циклонно-пенные аппараты. - Л.: Машиностроение, 1978. - 223 с.

8. Позин М.Е., Мухленов И.П., Тарат Э.Я. Пенные газоочистители, теплообменники и абсорберы. - Л.: Госхимиздат, 1959. - 123 с.

9. Taheri M., Calvert S. - I. Air Pollut, Control Ass.,18, 240(1968).

УДК 674.048 Проф. 1.М. Озартв, д-р техн. наук -НЛТУ Украти, м. Львiв;

тж. Б.М. Перетятко - Львiвський ДУ безпеки житт£дiяльностi

ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КАП1ЛЯРНОГО ПРОСОЧЕННЯ ДЕРЕВИНИ АНТИП1РЕНАМИ

Розглянуто особливосп мехашзму капшярного просочення деревини, наведено вщповвд, анал^ичш вирази щодо визначення швидкосп та глибини просочення де-ревини.

Prof. I.M. Ozarkiv-NUFWTof Ukraine, L'viv; eng. B.M. Peretyatko -

Lviv State University of Vital Activity Safety

A theoretical study of the process of wood capillary impregnation

by fire retardants

Mechanism features of wood capillary impregnation are considered, corresponding analytic expressions for speed and depth determination of wood impregnation are introduced in this paper.

Капшярне просочення вщбуваеться при помщенш капшярно-сухих (W=15...20 %) взiрцiв деревини в розчин просочувально! речовини, тобто коли волопсть деревини Wi < Wr.H., (Wr.H. - границя насичення).

На сучасному етат розвитку теорй капшярного просочення важливо вм^и пщбрати параметри, як б вщображали фшьтрацшш властивост мате-рiалу з метою дальшого розрахунку процесу просочення. 1снуючий метод визначення здатностi деревини проводити i поглинати рiдини, що базуеться на таких параметрах, як водопроникливють i максимальна вологiсть, не може бути використаним для тако! ощнки. Адже вiн не дае змоги виявити вплив факторiв, зокрема тиску i вологостi, на фшьтрацшш властивост деревини як об'екта просочення, так i на сам процес просочення деревини рiзними антиш-ренами та антисептиками.

На основi закону пропорщйносп густини потоку ЗМ / дт рiдини (роз-чину антитрена, наприклад) можна запистати [1]

—(1)

дт дх

де К - коефiцiент фiльтрування деревини, який буде визначати масу рщини, що проходить за одиницю часу через деревину площею 1 м2 при градiентi тиску дР/ дх в 1 Па/м. Вш буде залежати вiд породи i мiсця розташування деревини в стовбур^ вiд температурно-вологiсного стану матерiалу i властивос-тей само! просочувально! рiдини.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.