Проект системы очистки отходящих газов дуговой печи емкостью 100т электросталеплавильного произв (стр. 3 из 10)

Наиболее часто регенерация осуществляется обратной продувкой. Продувочный воздух от специального вентилятора направляют внутрь камеры через открытый продувочный клапан (выпускной клапан закрыт). Фильтруясь через рукав в обратном направлении, воздух разрушает образовавшийся на внутренней поверхности рукава слой пыли, которая падает в бункер, откуда удаляется при помощи шнека или другого устройства. Отработавший продувочный воздух через подводящий газ патрубок поступает в газопровод неочищенного газа. В целях повышения эффективности регенерации одновременно с обратной продувкой осуществляется встряхивание рукавов, для этого используется специальный встряхивающий механизм, перемещающий вверх и вниз крышку, к которой крепится рукав. Камеры фильтра переводят на регенерацию по очереди, и, следовательно, фильтр в составе п—1 камера все время находится в работе.

Рис. 4 Общий вид рукавного фильтра:

1 — вход пылегазового потока; 2 — газораспределительное устройство; 3—бункер; 4 — рукава, 5 — воздушные сопла; 6 — коллектор сжатого воздуха; 7 — воздуховоды; 8 — выход чистого газа

1.5.2. Скоростные (турбулентные) пылеуловители

Скоростные пылеуловители (СПУ) начали широко применять в цветной металлургии с 1950 г. Этому способствовало несложное малогабаритное их оборудование и простота обслуживания.

Принцип действия СПУ заключается в следующем. Вода, вводимая в поток запыленных газов, движущихся с высокой скоростью (обычно 70—100 и более м/с), дробится на мелкие капли. Необходимая для дробления жидкости энергия заимствуется в основном у газового потока. Высокая степень турбулентности газового потока способствует дроблению жидкости и столкновениям частиц с каплями жидкости. Относительно крупные капли жидкости вместе с частицами пыли легко улавливаются затем в простейших пылеуловителях (например, в мокрых циклонах).

Для разгона газового потока в газопровод встраивают конфузор, переходящий в небольшой участок цилиндрической формы (горловину), где газы движутся с наибольшей скоростью. Затем газы расширяются в диффузоре и их скорость снижается. Конфузор, горловина и диффузор образуют скоростной (турбулентный) распылитель. Вид распылителя круглого сечения (применяют также распылители прямоугольного сечения); скоростной распылитель и циклон составляют СПУ, а на рис. 5 показана установка пылеуловителя с трубой Вентури.

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 — односекционныеи многосекционные. Посостоянию 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

d, мкм	0-0,7	0,7-7	7-80	>80
g, % (по массе)	42	35	16	7

di÷di+1	0÷0,01	0,01÷0,02	0,02÷0,05	0,05÷0,2	0,2÷0,5	0,5÷2	2÷5
g ,% по массе	100-94	94-91	91-84	84-78	78-70	70-62	62-38
∆g,% по массе	6	3	7	5	6	8	24
dcр , мкм	0,005	0,015	0,035	0,125	0,35	1,25	3,5
rcр , мкм	0,0025	0,075	0,0175	0,062	0,175	0,625	1,75

di÷di+1	5÷10	10÷20	20÷50	50÷100	100÷∞
% по массе	38-26	26-12	12-7,5	7,5-4,5	100-92,5
∆g,% по массе	12	14	4,5	3	7,5
dcр , мкм	7,5	15	35	75	100
rcр , мкм	3,75	7,5	17,5	37,5	50

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: