ΜΑΘΗΜΑ: Αντιρρυπαντική Τεχνολογία Αιωρούμενων Σωματιδίων

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ: Αντιρρυπαντική Τεχνολογία Αιωρούμενων Σωματιδίων Ενότητα : Αιωρούμενα σωματίδια & Απόδοση συλλογής ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθ. Δρ Μαρία Α. Γούλα ΤΜΗΜΑ: Μηχανικών Περιβάλλοντος & Μηχανικών Αντιρρύπανσης 1

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

3 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Άσκηση Άσκηση... 4 Άσκηση... 5 Άσκηση Άσκηση Άσκηση

4 Άσκηση 1 Εκφώνηση: Πειραματικά δεδομένα από συσκευή ελέγχου αέριας ρύπανσης δείχνουν ότι η είσοδος και η έξοδος της συσκευής είναι.70 και 0.06 gr/ft αντίστοιχα. Να υπολογίσετε την απόδοση συλλογής της συσκευής. Σωστή Απάντηση Άσκησης 1: Υπολογίζεται την απόδοση συλλογής: gr gr Cin Cout ft ft ή 98.66% C gr in.70 ft Άσκηση Εκφώνηση: Ένα ρεύμα αερίου που ρέει με 1000 cfm και έχει σωματιδιακή φόρτιση 400 gr/ft εκπέμπεται από μία συγκεκριμένη βιομηχανική εγκατάσταση μέσω ενός κυκλώνα απόδοσης 80%. Πρόσφατη νομοθετική ρύθμιση, απαιτεί οι εκπομπές από αυτή την καμινάδα να μειωθούν σε 10.0 /h και η εταιρεία εξετάζει την προσθήκη μίας πλυντρίδας υγρού καθαρισμού μετά τον κυκλώνα. Να υπολογίσετε την ελάχιστη απόδοση συλλογής που θα πρέπει να έχει η πλυντρίδα. Απάντηση Άσκησης : Υπολογίζεται την μαζική παροχή του αερίου ρεύματος: min Q Q C m v ft gr min ft 1 gr 1 h h Υπολογίζεται την μαζική παροχή στην έξοδο του κυκλώνα: 4

5 Q Q Q Q ( Q ) Q h h h m,1 m, 1 m, m,1 1 m,1 m,1 Σημείωση: Η μαζική παροχή στην έξοδο του κυκλώνα είναι η μαζική παροχή στην είσοδο της πλυντρίδας. Υπολογίζεται την απόδοση συλλογής της πλυντρίδας: Q m, Q m, h h ή 98.54% Q m, h Άσκηση Εκφώνηση: Δύο τεχνολογίες ελέγχου αέριας ρύπανσης που λειτουργούν σε σειρά, έχουν αποδόσεις 90 και 99.5% αντίστοιχα. Να υπολογίσετε τη συνολική απόδοση συλλογής του συστήματος.. Απάντηση Άσκησης : Υπολογίζεται τη συνολική κλασματική διείσδυση: Pt ό Pt1 Pt Υπολογίζεται τη συνολική απόδοση συλλογής: Άσκηση 4 1 Pt ή 99.95% ό ό Εκφώνηση: Αέρας με σκόνη σε μία βιομηχανία λιπασμάτων ρέει μέσω ενός κυκλώνα απόδοσης 70% και στη συνέχεια μέσω ενός ESP. Ο εισερχόμενος αέρας στο κυκλώνα έχει φορτίο σκόνης ίσο με 50 gr/ft. 5

6 i. Προκειμένου να ικανοποιείται ένα όριο ελέγχου ίσο με 98.5% απόδοση συλλογής για το σύνολο της εγκατάστασης παραγωγής λιπασμάτων, ποια είναι η επιτρεπόμενη συγκέντρωση σκόνης (σε gr/ft ) στον αέρα που εξέρχεται από το ESP; ii. Μετρήσεις δείχνουν ότι ο αέρας στην έξοδο από το ESP στην πραγματικότητα περιέχει σκόνη ίση με 0.50 gr/ft. Υπολογίστε την απόδοση του ESP. Απάντηση Άσκησης 4(i): Υπολογίζεται την επιτρεπόμενη συγκέντρωση σκόνης: C C gr gr gr C C C C ft ft ft in out ό out in ό in in Απάντηση Άσκησης 4(ii): Υπολογίζεται την συγκέντρωση στην έξοδο του κυκλώνα: C C gr gr gr C C C in in, out 1 in, out in 1 in Cin ft ft ft Σημείωση: Η συγκέντρωση στην έξοδο του κυκλώνα είναι η συγκέντρωση στην είσοδο του ESP. Υπολογίζεται την απόδοση συλλογής του ESP: gr gr C C ft ft in, out out C gr in, out 15 ft ή 96.6% 6

7 Άσκηση 5 Εκφώνηση: Τα ακόλουθα στοιχεία προέρχονται από μία συσκευή πρόσκρουσης με διαδοχικές επιφάνειες: Εύρος (μm) μεγέθους >70 Μάζα (mg) Θεωρείστε κυκλώνα με την ακόλουθη σχέση θεωρητικής απόδοσης προς μέγεθος σωματιδίων: Εύρος (μm) μεγέθους >70 Απόδοση (%) Να υπολογίσετε την απόδοση του κυκλώνα. Απάντηση Άσκησης 5: Υπολογίζεται τη συνολική μάζα: Σύνολο μάζας (mg) Υπολογίζεται το κλάσμα μάζας για κάθε εύρος μεγέθους: 150 Από 0 8: mj %

8 Από 8 0: 175 mj % Από 0 70: 0 mj % > 70: 5 mj % Δημιουργείται τον ακόλουθο πίνακα: Εύρος Μεγέθους (μm) Μάζα (mg) m j % η j η jm j > Σύνολο % Άσκηση 6 Εκφώνηση: Βιομηχανία προτίθεται να χρησιμοποιήσει τέσσερις (4) κυκλώνες σε σειρά για την ανάκτηση καταλυτικών σωματιδίων από τα απαέρια της. Η σωματιδιακή φόρτιση είναι 9.16 gr/ft και η παροχή του αερίου ρεύματος 950,000 acfm. Η απόδοση συλλογής του κάθε κυκλώνα είναι 9%, 8%, 7% και 61% αντίστοιχα. Να υπολογίσετε: a) Τη μάζα του καταλύτη που εξέρχεται από κάθε κυκλώνα (/ημέρα). b) Την συνολική μάζα του καταλύτη που συλλέγεται από το σύστημα (/ημέρα). c) Την συνολική απόδοση συλλογής του συστήματος. 8

9 Απάντηση Άσκησης 6 (a): Για τον πρώτο κυκλώνα η μάζα του καταλύτη που εξέρχεται είναι: min Q Q C 950, , 791,916 m v ft gr min ft 1 gr 1 1, 791,916 1 X X X1 14,5 X X 1, 791,916 Για τον δεύτερο κυκλώνα η μάζα του καταλύτη που εξέρχεται είναι: 14,5 X1 X 0.8 X 4,70 X 1 X 14,5 Για τον τρίτο κυκλώνα η μάζα του καταλύτη που εξέρχεται είναι: 4,70 X X 0.7 X 68.6 X X 4,70 Για τον τέταρτο κυκλώνα η μάζα του καταλύτη που εξέρχεται είναι: X X X X X 68.6 Απάντηση Άσκησης 6 (b): Η συνολική μάζα του καταλύτη που συλλέγεται από το σύστημα είναι: Συνολική μάζα = 1,791, ,789,54.8 9

10 Απάντηση Άσκησης 6 (c): H συνολική απόδοση συλλογής του συστήματος είναι: 1, 791, X1 X ή 99.85% X 1 1, 791,916 10