Пылеуловителей и оценка их эффективности

В технике пылеулавливания применяется большое число ап­паратов, отличающихся друг от друга как по конструкции, так и по принципу осаждения взвешенных частиц. По способу улав­ливания пыли их обычно подразделяют на аппараты сухой, мокрой и электрической очистки газов.

В основе работы сухих пылеуловителей лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения. Самостоя­тельную группу аппаратов сухой очистки составляют пылеулови­тели фильтрационного действия. В основе работы мокрых пылеуло­вителей лежит контакт запыленных газов с промывной жидкостью, при этом осаждение частиц происходит на капли, поверхность га­зовых пузырей или пленку жидкости. В электрофильтрах осажде­ние частиц пыли происходит за счет сообщения им электрическо­го заряда.

Рисунок1.3 - Схема классификации пылеулавливающих аппаратов.

В качестве основы для классификации пылеулавливающих ап­паратов воспользуемся несколько измененной схемой (рис. 1.3), предложенной Старком [5].

Приведенная на рис. 1.3классификация пылеуловителей не пре­тендует на абсолютность, так как существует значительное число аппаратов, работа которых, основана на совмещении различных принципов осаждения. Так, например, волокнистый фильтр при улавливании туманов может быть отнесен к категории мокрых пылеуловителей. То же самое можно сказать и о мокром электро­фильтре. Поэтому данную классификацию следует рассматривать как условную, позволяющую тем не менее достаточно наглядно охватить абсолютное большинство существующих пылеуловите­лей.

Эффективность очистки газов (степень очистки, ко­эффициент полезного действия) обычно выражается отношением количества уловленного материала к количеству материала, по­ступившего в газоочистной аппарат с газовым потоком за опреде­ленный период времени.

Эффективность очистки в пылеулавливающих аппаратах оп­ределяют в основном весовым методом, рассчитывая ее несколь­кими способами[2].

1.Эффективность очистки ηможет быть определена по содержанию пыли в газах до поступления в газоочистной аппарат и на
выходе из него:

где - массовый расход частиц пыли (капель, тумана), содержащихся в газах, соответственно поступающих и выходящих из газоочистного аппарата, кг/с; - объемный расход газов[*], соответственно поступающих и выходя­щих из газоочистного аппарата, м³/с; - концентрация частиц в газах, соответственно поступающих и выходящих из газоочистного аппарата, кг/м³.

Если объемный расход газов, проходящих через газоочистной аппарат, изменяется за счет подсоса воздуха, эффективность ап­парата определяют в соответствии с объемным расходом воздуха при подсосе, исходя из концентрации какого-либо газового ком­понента, не вступающего в аппарате в реакции (обычно SО₂ или СО₂):

где К_п- коэффициент подсоса, равный отношению концентраций анализируемого газового компонента в газах (объемн.%) после и до аппарата.

2.Эффективность очистки может быть определена по концентрации пыли в газах до поступления в аппарат и количеству улов-
ленной пыли:

где - количество уловленной пыли, кг/с.

3.Эффективность по количеству уловленной аппаратом пыли
и концентрации пыли в газах, выходящих из аппарата:

4.Коэффициент очистки газов часто определяют по фракционной эффективности - степени очистки газов от частиц определенного размера. Фракционная эффективность очистки η_фвыражается формулой

где Ф',Ф" - содержание данной фракции в газах, соответственно начальное (на входе в фильтр) и конечное (на выходе из фильтра), %.

Зная фракционную степень очистки газов, можно определить об­щую степень очистки по формуле

Для расчета по формуле (24) могут быть использованы кривые фракционных эффективностей (степеней очистки), полученные экспериментальным путем для некоторых типов пылеуловителей.

5. Эффективность улавливания пыли может быть выражена в виде коэффициента проскока частиц (степени непол­ноты улавливания), который представляет собой отношение кон­центрации частиц за пылеуловителем к их концентрации перед ним.

Коэффициент проскока ξ рассчитывается по формуле

ξ=1-η(1.20)

Суммарную степень очистки газов η, достигаемую в несколь­ких последовательно установленных аппаратах, рассчитывают по формуле

η=1-(1-η₁) (1-η₂)… (1-η_n) (1.21)

гдеη₁,η₂,…η_n- степень очистки газов от пыли соответственно в первом, втором и n-м пылеуловителе.