Пылеосадительные устройства для сушильных установок
Унос частиц материала сушильным агентом может достигать значительной величины, поэтому каждая сушильная установка должна быть снабжена пылеосадительным устройством.
Принцип действия и технические характеристики изложены в различных учениках и пособиях [9].
Анализ работы пылеуловителей различных конструкций показывает, что рост их эффективности связан с увеличением затрат энергии и размеров аппаратуры. Так, например, циклоны, большинство мокрых пылеуловителей работают тем эффективнее, чем большее сопротивление приходится преодолевать газовому потоку, чем больше подается жидкости для орошения.
Электрофильтры, пылевые камеры и рукавные фильтры дают наиболее лучший эффект по очистке газов при меньших скоростях газов, т.е. при установки аппаратов большего размера.
Однозначных рекомендаций по выбору пылеулавителей не существует. В каждом отдельном случае приходится выбирать, учитывая конкретные условия, основные показатели различных аппаратов. Так, пылевые камеры, циклоны и другие инерционные пылеуловители по капитальным и эксплутационным затратам наиболее дешевые, но они улавливают только крупные частицы, поэтому чаще аппараты этих типов применяют в качестве первой ступени пылеулавливания, как аппараты предварительной очистки перед электрофильтрами, перед рукавными фильтрами.
Рис. 4.4. Цилиндрическая газовая топка (1 – газовая горелка; 2 – камера сгорания; 3 – кладка; 4 – пережим; 5 – камера смешения; 6 – взрывной клапан; 7 – сопла).
Большинство мокрых пылеулавителей могут работать достаточно эффективно при пыли средней дисперсности (крупнее 2?5 мкм). В электрофильтрах можно получить высокую степень очистки, в том числе от высокодисперсных частиц. Однако для этого часто требуется предварительная подготовка газа, так как для каждого рода частиц выбирают оптимальные технологические условия работы электрофильтров.
Рукавные фильтры (тканевые) дают наиболее высокую степень очистки пыли любой дисперсности, но требуют поддержания температуры газа в определенных пределах. Эти аппараты по капитальным затратам несколько дешевле, чем электрофильтры, но расходы на эксплуатацию больше.
4.3.1. Определение концентрации пыли в сушильном агенте на выходе из барабана
Одним из критериев выбора пылеосадительного устройства является концентрация пыли на входе в него. Так например для циклонов типа ЦН-15 предельная концентрация пыли на входе в циклон составляет 400 г/м3, т.е., если концентрация пыли не превышает эту величину, тогда пылеосалительное устройство обеспечивает отделение твердых частиц от газа в соответствии с «паспортными» данными этого устройства. И напротив, при превышении этой величины, циклон начинает работать в режиме передаточного устройства, т.е. отделение твердых частиц не происходит; концентрация пыли на входе и выходе становится одинаковой, т.к. пропускная способность циклона по твердому превышена, – циклон «забит» пылью.
Для определения концентрации пыли в сушильном агенте на выходе из разгрузочной камеры сушильной установки необходимо в первую очередь рассмотреть структуру той части поперечного сечения барабана, которая занята высушиваемым материалом.
На рисунке 4.5. представлены три зоны поперечного сечения барабана занятые высушиваемым материалом. Первая зона (1), так называемый «завал», представляет наибольшую часть поперечного сечения барабана занятого материалом. Твердые частицы этой зоны имеют осевую составляющую скорости перемещения в сторону наклона барабана, т.е. завал перемещается независимо от поведения частиц, падающих с лопастной насадки. На рисунке 4.6. показано направление движения твердых частиц завала, – в нижнюю часть разгрухочной камеры.
Вторая зона представляет ту часть поперечного сечения занятого материалом, которая оккупирована материалом расположенным на лопастях насадки, а траектория перемещения частиц материала этой зоны соответствует траектории перемещения лопастей насадки, т.е. эта часть материала неподвижна относительно аппарата.
Рис. 4.5. Схема поперечного сечения барабана (1 – «завал», 2 – «мертвая» зона, 3 – зона падающего материала).
Рис. 4.6. Схема разгрузки барабана (1 – барабан, 2 – разгрузочная камера).
Третья зона поперечного сечения представляет собой условную часть поперечного сечения занятую материалом, падающим
Задача 4.3 Определить концентрацию пыли на выходе из барабана (на входе в пылеосалительное устройство), если известно, что: производительность барабана по высушенному материалу составляет 1,55 кг/с; линейная скорость движения сушильного агента на выходе из барабана равна 1,66 м/с; диаметр барабана равен 2,2 м; толщина стенки барабана – 12 мм; длина барабана свободная от насадки равна 0,4 м; отношение площадей S3/(S3+S1) = 0,16; плотности твердых частиц и воздуха соответственно равны 1500 кг/м3 и 1,136 кг/м3; кинематическая вязкость воздуха – 0,0167*103 м2/с; дисперсный состав пыли представлен на рис. 4.7.
Скачать решение задачи 4.3 (цена 70р)
Задача 4.4 Предельно допустимая концентрация пыли на входе в циклон типа ЦН-15 составляет 400 г/м3. Пригоден ли этот аппарат в качастве пылеосадительного устройства для условий предыдущего примера.
Скачать решение задачи 4.4 (цена 50р)