Струйно-инерционный пылеуловитель для очистки промышленных выбросов предприятий Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 621.928.9

Кривенцов С. М., к.т.н., доцент, МИРЭА - Российский технологический университет,г. Москва, РФ

E - mail: sash_25@mail.ru

Шумилин В. К., к.т.н., доцент, МИРЭА - Российский технологический университет,г. Москва, РФ

E - mail: shumilin_vk@mail.ru

СТРУЙНО-ИНЕРЦИОННЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ

Аннотация

Рассмотрен принцип работы струйно-инерционного пылеуловителя, как оборудования предварительной очистки воздушных выбросов промышленных предприятий. Произведена оценка параметров воздухоочистки.

Ключевые слова

Струйно-инерционный пылеуловитель, система очистки, эффективность пылеулавливания.

В настоящее время большое внимание уделяется экологической безопасности промышленных производств, в тои числе очистке воздушных выбросов предприятий от пыли. Промышленные предприятия в год выбрасывают в атмосферу млн. тонн пыли, возникающей при сжигании природного топлива, при производстве цемента, в металлургической промышленности и др. отраслях [1]. Одним из перспективных видов оборудования для очистки выбросов от пыли являются инерционные пылеуловители, которые применяются на первичных стадиях очистки воздуха от пыли, что позволяет существенно снизить загрязнённость воздуха, а также уменьшить нагрузку на последующие аппараты газоочистки и снизить их износ. Инерционные пылеуловители по принципу очистки от пыли относятся к сухим механическим пылеуловителям [2]. В инерционных аппаратах поток частиц пыли, взвешенных в газовом потоке, подвергается резкому изменению направления перемещения, при этом частицы пыли из-за большой инерции не перемещаются за потоком, что вызывает инерционные силы, которые стремятся выбросить частицы из потока. В результате частицы пыли прижимаются к стенкам пылеуловителя и затем осыпаются в бункер. Достоинствами инерционных пылеуловителей являются небольшие габариты и низкая металлоёмкость из-за относительно высокой скорости входа пылевого газопотока (15-25 м/с) в аппараты очистки [2]. Среди инерционных пылеуловителей наибольшее распространение получили струйно-инерционные пылеуловители с плоской газовой струей, которые обладают высокой эффективности пылеочистки и низким сопротивлением перемещения пылегазового потока. На рисунке 1 показана схема струйно-инерционного пылеуловителя.

Рисунок 1 - Струйно-инерционный пылеуловитель 1 - щели; 2- полуцилиндрическая стенка; 3 - циркуляционное течение; 4 - плоская стенка; 5 - устройство для отвода очищенного газа; 6 - приемное устройство газового потока; 7- разделительная линия тока; 8 -направляющий цилиндр; 9 - щелевое сопло; 10 - вторичная струя; 11- камера осаждения уловленной пыли

1 >з >

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 11 / 2018.

Большое значение при работе струйно-инерционных пылеуловителей имеет оценка эффективности процесса очистки от частиц пыли определённого размера, поскольку с учетом конструктивных особенностей пылеуловителей некоторые типоразмеры частиц могут не улавливаться [2]. Общая эффективность очистки п в струйно-инерционном пылеуловителе определяется в зависимости от соотношения:

Ф = Reч2/Stk,

где Reч - критерий Рейнольдса для частиц очищаемой пыли; Stk - критерий Стокса.

Критерий Стокса является критерием подобия инерционного осаждения частиц [2,3] и рассчитывается по формуле:

VTp4d^CK Stk = ———— , 18^гиц

где У - скорость газа, м/с; рч - плотность частицы, кг/м3; dч - диаметр частицы, м; Ск - поправка

Кенингема-Милликена, учитывающая повышение подвижности частиц; Цг - динамическая вязкость газа,

Пас; Dц - диаметр направляющего цилиндра, м.

Критерий Стокса характеризует отношение инерционной силы, действующий на частицу пыли, к силе

гидравлического сопротивления газового потока.

Критерий Рейнольдса определяется из выражения:

V4d4pT Re4 =-,

Мг

где Уч - скорость частицы, м/с; dч - диаметр частицы, м; рг - плотность газа, кг/м3; Цг - динамическая вязкость газа, Пас.

Для определения эффективности пылеочистки графические данные, представленные в [2], были выражены зависимостями: для ф = 1103

П = 0,1298 ln(Stk) + 0,4149

для ф = 1104

П = 0,1436 ln(Stk) + 0,3045

для ф = 5 104

П = 0,1473 ln(Stk) + 0,2449 Зависимости определены путём логарифмической интерполяции графических данных, представленных в [2].

Список использованной литературы:

1. Вредные вещества. Выбросы вредных веществ в атмосферу. Классификация вредных веществ. URL: https://businessman.ru/new-vrednye-veshhestva.html (дата обращения: 15.11.2018).

2. Ветошкин А.Г. Инженерная защита атмосферы от вредных выбросов. Учебно-практическое пособие. 2-е изд. доп. и перераб.- М.: Инфра-Инженерия, 2016. 316 с.

3. Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды. Учебное пособие. - Пенза: Изд-во ПГАСА, 2002. 290 с.

© Кривенцов С М., Шумилин В.К., 2018