Σχεδιασμός Αεριοκυκλώνων
Βασική παράμετρος σχεδιασμού (Εξίσωση Lapple) d 50 η διάμετρος των σωματιδίων που κατακρατούνται με απόδοση 50% (m), b το ιξώδες των αερίων αποβλήτων (kg/m-s), η διάμετρος της εισόδου του κυκλώνα (m), N e ο αριθμός των περιδινήσεων στον εξωτερικό έλικα του κυκλώνα, u i η ταχύτητα εισόδου των αερίων αποβλήτων (m/s) και p η πυκνότητα των στερεών σωματιδίων (kg/m 3 ).
Απόδοση κατά Theodore - DePaola: n j 1 (d 1 50 /d pj ) 2 ολική απόδοση του κυκλώνα: n o n j m j όπου n o m j η ολική απόδοση του κυκλώνα και το ποσοστό, κατά βάρος, των σωματιδίων συγκεκριμένης ομάδας.
Σχεδιαστικές παράμετροι του κυκλώνα: h =h+l 3 Διάμετρος κυκλώνα D L 1 Μήκος κυλίνδρου L 1 = 2D Μήκος κώνου L 2 = 2D Διάμετρος εξόδου D e = D/2=h Ύψος εισόδου h = D/2 = L 1 +L 2 Διάμετρος εισόδου (πλάτος) b=d/4=l 3 =D d Διάμετρος εξόδου σωματιδίων D d = D/4=b=L 3 Μήκος αγωγού εξόδου των απαερίων L 3 +h = 5D/8 Αριθμός περιδινήσεων N e = (L 1 + L 2 /2)/h D d
Αδιάστατες σχεδιαστικές παράμετροι για κυκλώνες εφαπτομενικής εισόδου
b = D 4 και h = D 2 A = b h A = D2 8 u i = Q v A = 8 Q v D 2 2/3 D = 3, 052 d 50 π 1/3 1/3 1/3 Q v ρp μ 1/3 Όπου : Q v = ογκομετρική παροχή του καυσαερίου, m 3 /s Α = κάθετη επιφάνεια αγωγού εισαγωγής του καυσαερίου m 2
Πτώση πίεσης
Άσκηση Λύση
Σχεδιασμός Σακκόφιλτρων
Μέγιστες ταχύτητες φιλτραρίσματος για σακκόφιλτρα τινάγματος (Shaker) και αναστροφής αέρα (Reverse Air)
Μέγιστες ταχύτητες φιλτραρίσματος για σακκόφιλτρα με παλμικά ακροφύσια (Pulse-Jet)
Πτώση πίεσης K 3 1 350N min m (Calvert)
Αριθμός διαμερισμάτων συναρτήσει της καθαρής επιφάνειας υφάσματος
Άσκηση Υπολογίστε την απαιτούμενη επιφάνεια υφάσματος συστήματος σακκόφιλτρων τινάγματος (Shaker), το οποίο επεξεργάζεται 1100m 3 /min αέρα που περιέχει σκόνη βιομηχανικής αλεύρου. Καθορίστε επίσης τον αριθμό των διαμερισμάτων καθώς και τον αριθμό των σάκων που χρειάζονται, εάν γνωρίζετε ότι κάθε σάκος έχει μήκος 2,4m και διάμετρο 0,15m. Λύση Η μέγιστη επιτρεπτή ταχύτητα φιλτραρίσματος για τα σακκόφιλτρα τινάγματος στην περίπτωση αλεύρου είναι: v = 0,76m/min Επομένως, η καθαρή επιφάνεια του υφάσματος του φίλτρου ισούται με: A = Q/v = (1100m 3 /min)/(0,76m/min) = 1447m 2 Για 1447m 2 καθαρή επιφάνεια υφάσματος, επιλέγεται η χρήση 5 διαμερισμάτων, με 290m 2 στο καθένα. Η επιφάνεια κάθε σάκου ισούται με: Άρα, ο απαιτούμενος αριθμός σάκων είναι: Tοποθετoύμε 256 σάκους σε κάθε διαμέρισμα. π d l= π 0,15m 2,4m = 1,13m 2 N=(1447m 2 )/(1,13m 2 ) = 1280 σάκοι
Σχεδιασμός Ηλεκτροστατικών Φίλτρων
Η απόδοση ενός ηλεκτρόφιλτρου δίνεται από την εξίσωση Anderson-Deutsch: όπου n η απόδοση του ηλεκτρόφιλτρου, Q ο ρυθμός ροής των αερίων αποβλήτων (m 3 /s), A η επιφάνεια των ηλεκτροδίων συλλογής (m 2 ) v p,ορ προς η οριακή ταχύτητα κίνησης των σωματιδίων τα ηλεκτρόδια συλλογής (m/s). όπου: q R V μ το φορτίο των σωματιδίων (C), η ακτίνα των σωματιδίων (m), το δυναμικό του πεδίου (V/m) και το ιξώδες των αερίων αποβλήτων (kg/m/s).
Πραγματικές ταχύτητες κίνησης σωματιδίων προς τα ηλεκτρόδια σε ηλεκτροστατικά φίλτρα.
Τυπικές τιμές των παραμέτρων σχεδιασμού ηλεκτροστατικού φίλτρου κατακράτησης ιπτάμενης τέφρας.
Άσκηση Ένα ηλεκτροστατικό φίλτρο πρόκειται να εγκατασταθεί για την απομάκρυνση αιωρούμενων σωματιδίων από τα αέρια απόβλητα μονάδας παραγωγής τσιμέντου, η οποία εκπέμπει με ρυθμό 50m 3 /s. Η ταχύτητα κίνησης των σωματιδίων προς τα ηλεκτρόδια συλλογής υπολογίζεται ίση με 0,12m/s. Να υπολογιστεί η απαιτούμενη επιφάνεια συλλογής του ηλεκτροστατικού φίλτρου (α) για απόδοση 90%, και (β) για απόδοση 99%. Η απόδοση δίνεται από την εξίσωση Anderson-Deutsch: Λύση n 1 e (α) Για n = 90%, με αντικατάσταση έχουμε: A v p, 0,90 1 e 0, 12 A 50 50 ln(0, 10) 0, 12 (β) Για n = 99%, με αντικατάσταση έχουμε Q A 0,12A 50 ln( 1 0,90) 2 416,7 ln(01, ) 959m 0,99 1 e 0,12A 50 A 50 0, 12 ln(0,01) 0, 12 A 50 ln( 1 0,99) 416,7 ln(0,01) 1919m 2 2 959m 2