Оптимальное соотношение отдельных элементов  распылителя следующее: углы раскрытия конфузора и диффузора принимают, как правило, соответственно равными 25—28 и 6—7°; длина горловины обычно составляет от 0,15 до 0,5 ее диаметра. Чтобы снизить потери давления, внутреннюю поверхность трубы-распылителя подвергают механической обработке. 

      

 

    Рис. 5. Скоростной распылитель с периферийной подачей жидкости (нормаль Гипроцветмета)

     1.5.3. Электрофильтры

 

    Основная  классификация электрофильтров  может быть представлена следующим образом.

    По  расположению зон зарядки и осаждения  – однозонные и двухзонные.

    Двухзонные  электрофильтры применяют для очистки  вентиляционного воздуха с очень малой начальной запыленностью — около 10 мг/м³. Провода ионизатора находятся под напряжением 13 кВ. положительной полярности (положительная корона дает меньше озона, чем отрицательная, что важно, если очищенный воздух применяют для приточной вентиляции).

    По  направлению хода очищаемых газов  – вертикальные и горизонтальные. По форме осадительных электродов –  трубчатые, шестигранные и пластинчатые. По числу последовательно расположенных  электрических полей – однопольные  и многопольные. По числу параллельно  работающих секций — односекционные и многосекционные. По состоянию улавливаемой пыли — сухие, когда очистка газов в электрофильтре осуществляется при температуре выше точки росы газа, т. е. пыль улавливают в сухом виде, и мокрые, когда газы, влажные вследствие конденсации паров воды или других газообразных компонентов, и пыль улавливают в мокром виде, а удаляют с электродов промывкой. 

    Элементы  конструкции электрофильтров 

    Корпус (кожух) выполняют из листовой стали, бетона, кирпича, листового свинца и  других материалов в зависимости  от температуры очистки газов  и их агрессивности,

    В корпусе электрофильтра размещают  системы осадительных и коронирующих электродов, механизмы встряхивания электродов, механизмы для удаления осажденной пыли (в сухих электрофильтрах) или форсунки для смыва пыли (в мокрых электрофильтрах), устройства для равномерного распределения газа по сечению электрофильтра и др.

    Корпус  электрофильтра может быть прямоугольным (горизонтальные и часть вертикальных электрофильтров) или круглым (вертикальные электрофильтры).

    Корпус  горизонтальных электрофильтров, работающих при высоких температурах (до 400—450°С), во избежание подсосов воздуха выполняют, как правило, герметичными из листовой стали с наружной теплоизоляцией, а не из кирпича или бетона.

    Осадительные  электроды изготовляют из углеродистой и легированной стали, свинца, титана и винипласта (в мокрых электрофильтрах) в зависимости от условий работы электрофильтра и агрессивности газов.

    Выбор материала для коронирующих электродов зависит от агрессивности газов  и их температуры; обычно применяют  углеродистую и легированную сталь, свинец, нихром и др.

    Коронирующие  электроды должны быть по возможности  увеличенного поперечного сечения во избежание их обрыва, в частности вследствие электрической эрозии. В настоящее время выбирают преимущественно профили коронирующих электродов, с коронирующими кромками или фиксированными точками коронного разряда — иглами.

    На  рис.6 представлена схема стандартного электрофильтра. 

     

     Рис.6  Схема электрофильтра типа ЭГА

     1 – корпус; 2 – газораспределительная  решетка; 3 – осадительный электрод; 4 – механизм встряхивания осадительных электродов; 5 – коронирующий электрод; 6 – рама подвеса коронирующих электродов; 7 – механизм встряхивания коронирующих электродов; 8 – привод встряхивания осадительных электродов; 9 – привод встряхивания коронирующих электродов;   10 – токоподвод; 11 – вибратор; 12 – опора.

2. Исходные данные:

 

• Объем отходящих  газов V=100000 м³/ч = 27,777 м³/с
• температура газа на выходе из дуговой печи t=1700 ºС
• барометрическое давление P_бар=98658,5 Па
• разрежение перед фильтром P=2000 Па
• стандартное отклонение (к-т полидисперсности) σ_ч=0,06
• концентрация пыли в газе перед фильтром Z₁=30 г/м³
• средний размер частиц d_м=1,2 мкм
• плотность частиц пыли ρ_п=3070 кг/м³
• состав газа: 8% СО₂, 3,22% О₂, 15,64% CO, 0,5% H₂, 72,64%N₂
• дисперсный состав пыли характеризуется следующими данными
• фракционный состав пыли характеризуется следующими данными

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Расчет  выбранных систем  аппаратов для  очистки газов.

3.1. Расчет рукавного фильтра.

• Объем отходящих  газов V=100000 м³/ч = 27,777 м³/с
• температура газа на выходе из дуговой печи t=1700 ºС
• барометрическое давление P_бар=98658,5 Па
• разрежение перед фильтром P=2000 Па
• концентрация пыли в газе перед фильтром z₁=30 г/м³
• средний размер частиц d_м=1,2 мкм
• пористость ткани ε_т=0,83
• пористость пылевого слоя
• плотность частиц пыли ρ_п=3070 кг/м³
• состав газа: 8% СО₂, 3,22% О₂, 15,64% CO, 0,5% H₂, 72,64%N₂
• максимально допустимый перепад давления на фильтре DP=1000 Па

 

Подготовка  отходящих газов к отчистке

Охлаждаем газ разбавлением атмосферным воздухом до t=210ºС

Определяем  присос воздуха и полный расход газа на фильтрацию:

      

     

Расчёт

   Принимаем допустимую температуру газа для ткани “оксалон'' равной t=210ºС, определяем присос воздуха V_в с температурой 30ºС перед фильтром, необходимый для охлаждения газа V_г с t=210ºС до t_см=210ºС

      

      Полный (ориентировочный) расход газа на фильтрацию и воздуха обратной продувки, поступающего в газопровод грязного газа составит, м³/с:

   Объемный  расход газа, идущего на фильтрацию, при рабочих условиях, м³/с:

     

   Определим скорость фильтрации по формуле:

     

где q – удельная газовая нагрузка, м³/(м³ мин)

      Для данного производства q=1,2 м³/(м² мин), (по табл.А.1Приложение А)

      

      Необходимая фильтрующая поверхность при  скорости фильтрации 0,0250 м³/(м² с) составит, м²:

      

      Выбираем  по каталогу для установки 6 фильтров ФР-20 (Приложение Б.1) с площадью фильтрации 20000 м². Активная поверхность фильтрации равна:

      6·20000-6*/20000=114000 м²,

что близко к полученной по расчету.

Фактическая скорость фильтрации, м³/(м² с):

     

      Определяем  вспомогательные коэффициенты А  и В:

      

      

     Вязкость  отдельных компонентов газовой  смеси при температуре t рассчитываем по формуле:

     

     где m_i,0 – динамическая вязкость i-го компонента газовой смеси при 0 ⁰С, Па·с(табл. А.2 приложения А);

     С_i – постоянная Сатерленда i –го компонента газ. смеси при 0 ^°С(табл. А.2 приложения А);

     Т – абсолютная температура газовой  смеси, К.

Для N₂ 

Для CO₂ 

Для O₂ 

_{Для СО}          

Для H₂               

   Молекулярную  массу газовой смеси находим  по формуле

     

     М_см, М_i – молекулярные массы, соответственно, газовой смеси и отдельных ее компонентов, кг/кмоль;

     а_i – содержание в газовой смеси i-го компонента, % по объему;

     n – число компонентов в газовой смеси;

     i – порядковый номер компонента в газовой смеси;

     М_см = 29,28 кг/моль

     Находим динамическую вязкость газовой смеси  по формуле:

где m_{см,t ,} m _i,t – динамическая вязкость, соответственно, газовой смеси и отдельных ее компонентов (при температуре t), Па·с;