Проект системы очистки отходящих газов дуговой печи емкостью 100т электросталеплавильного произв (стр. 6 из 10)

L_m – средняя длина свободного пробега молекул, м; (для газов ориентировочно можно принять 10^{-7 м);}

Подставив в это уравнение значение радиуса частиц пыли, содержащихся в газе (см. исходные данные), получим значения скорости дрейфа частиц диаметром менее 2 мкм.

Расчетная скорость дрейфа частиц.

Средний радиус r, мкм	0,0025	0,0075	0,0175	0,0625	0,175	0,625	1,75	3,75	7,5	17,5	37,5	50
Wр 10-2,м/с	0,825	0,298	0,139	0,054	0,032	0,024	0,081	0,1738	0,347	0,8111	1,738	2,317

Действительная скорость движения частиц в электрофильтре, по практическим данным, в два раза меньше рассчитанной:

Средний радиус r, мкм	0,0025	0,0075	0,0175	0,0625	0,175	0,625	1,75	3,75	7,5	17,5	37,5	50
Wр 10-2,м/с	0,426	0,149	0,069	0,027	0,016	0,012	0,04	0,086	0,173	0,405	0,869	1,158

Находим удельную поверхность осаждения. Для 7 фильтров типа ЭГВ1 -6-6-6-2 общая площадь осаждения осадительных электродов составляет F_о.э.1=570 м².

где n – число фильтров.

Отсюда удельная поверхность осаждения

Фракционную степень очистки газа в выбранном пластинчатом электрофильтре рассчитываем по формуле

где f – удельная поверхность осаждения, с/м;

F_о,э – общая площадь осадительных электродов, м²;

H – высота осадительных электродов, м;

L – общая длина осадительных электродов всех электрических полей, м;

n – число газовых проходов в активном сечении;

F_а,с – площадь активного сечения, м²;

h – расстояние между коронирующими и осадительными электродами, м.

По значению удельной поверхности осаждения и действительным скоростям движения пыли в электрофильтре фракционная степень очистки газа будет характеризоваться следующими данными:

Средний радиус частиц, мкм	0,0025	0,0075	0,0175	0,062	0,175	0,625	1,75	3,75	7,5	17,5	37,5	50
w, см/с	0,426	0,149	0,069	0,027	0,016	0,012	0,04	0,086	0,173	0,405	0,869	1,158
hф,I	0,999	0,994	0,989	0,989	0,9999	0,999	0,9999	0,999	1	0,999	1	1
hф,i, %	99,9	99,4	98,9	98,9	99,99	99,9	99,99	99,99	100	99,99	100	100

Общая степень очистки газа в электрофильтре определяется по формуле:

Общая степень очистки газа составит:

Содержание пыли в очищенном газе определим по следующей формуле:

3.4. Технические характеристики выбранных по расчетам типов стандартных аппаратов для очистки газов по данным каталогов на газоочистное оборудование:

3.4.1. Рукавный фильтр типа Фр-20

- производительность по очищаемому газу 20000 м³/ч;

- гидравлическое сопротивление, 400 Па;

- допустимая запыленность газа, 20 г/м³;

- масса механического оборудования, 121700 кг;

- температура, 330 ºС

- габариты, L×B×H = 3910×2270×4060 мм×мм×мм;

- объем пылесборной тележки 1 м³;

3.4.2. Скоростной пылеуловитель с трубами Вентури типа АКМ-3-100

- диаметр аппарата, 2400 мм;

- производительность, 75315-84000 м³/ч;

- скорость в свободном сечении, 3,5-5 м/с;

- габариты, L×B×H = 2970×2720×6908 мм×мм×мм;

- масса общая, 2,648 т;

- допустимая концентрация жидкости в газе, 1 л/м³;

- температура, 400ºС;

- гидравлическое сопротивление,0,35 кПа;

3.4.3. Электрофильтр типа ЭГВ1-6-6-6-2

- производительность по очищаемому газу (при условной скорости

1 м/с), не более 56880 м³/ч;

- активный объем, 121,3м³;

- площадь активного сечения, 15,8 м²;

- площадь поверхности осаждения, не более 570 м²;

- масса механического оборудования, 16100 кг;

- расстояние между осадительными электродами, 0,46м;

- гидравлическое сопротивление, 0,2 кПа;

- разряжение, 15 кПа;

- температура, 330 ºС;

- допустимая запыленность газа, 90 г/м³;

- габариты, L×B×H = 12600×5545×14600 мм×мм×мм;

3.5. Обоснование возможности использования рассчитанных

аппаратов.

Рукавный фильтр может быть поставлен, так как очищает газ до конечной концентрации 4 - 7 мг/м³. Скруббер Вентури обеспечивает конечную концентрацию 30 – 50 мг/м³, что так же соответствует условиям поставленной задачи. Из расчета видно, что после электрофильтра запыленность газа составляет 27,88 мг/м³.Чтобы определить какой из аппаратов наиболее выгодно поставить, необходимо провести технико-экономических расчет.

4. Расчёт технико-экономических показателей работы

газоочистных сооружений

4.1. Расчёт капитальных затрат

Капитальные затраты (К_А) на строительство газоочистных установок, руб.:

К_А = К₁ + К₂ + К₃ + К₄ + К₅

где:

1) стоимость оборудования, руб.:

К₁ = К_1.2. + К_1.1.

где К_1.1. = V₀ ·a∙10^-3 – стоимость основного оборудования, руб.;

V₀.– расход газа (при нормальных условиях), м³/ч;

а – удельная сметная стоимость газоочистных аппаратов, руб./(1000 м³/ч), стр. 133 [1];

К_1.1. = 186000·500·10^-3 = 93000000 руб.

К_1.1. = 451000·10·10^-3 = 4510000 руб.

К_1.1. = 927000·400·10^-3 = 370800000 руб.

К_1.2. = D_К1.2. ·К_1.1. – стоимость дополнительного оборудования, руб.;

D_К1.2.– доля дополнительного оборудования, % от стоимости основного оборудования К_1.1..

К_1.2. = 0,2·93000000 = 18600000 руб.

К_1.2. = 0,4·4510000= 1804000руб.

К_1.2. = 0,27·370800000 = 100116000 руб.

К₁ = 93000000+18600000=111600000 руб.

К₁ = 4510000+1804000= 6314000руб.

К₁ = 370800000+100116000= 470916000 руб.

2) затраты на транспортировку оборудования к месту монтажа, руб.:

К₂ = D_К2 · К₁

где D_К2 = 0,085 – коэффициент, определяющий долю транспортных расходов в капитальных затратах.

К₂ = 0,85·111600000= 9486000,00руб.

К₂ = 0,85·6314000= 536690руб.

К₂ = 0,85·470916000 = 40027860руб.

3) затраты на монтаж оборудования, руб.:

К₃ = D_К3 · К₁

где D_К3 – относительная доля капитальных затрат на металлоконструкции,

К₃ =0,5·111600000 = 55800000,0 руб.

К₃ = 0,6·6314000= 3788400 руб.

К₃ = 0,2·470916000 = 94183200 руб.

4) затраты на сооружение металлоконструкций, трубопроводов, газоходов в пределах установки, руб.:

К₄ = D_К4 · К₁

где D_К4– относительная доля капитальных затрат на монтаж оборудования,

К₄ = 0,15·111600000 = 16740000 руб.

К₄= 0,2·6314000= 1262800 руб.

К₄ = 0,2·470916000 = 94183200 руб.

5) затраты на строительные работы (т.е. стоимость здания, фундаментов и других сооружений), руб.:

К₅ = D_К5 · К₁

где D_К5 – относительная доля капитальных затрат на строительные работы

К₅ = 0,18*111600000·= 20088000 руб.

К₅ = 0,2*6314000·= 1262800 руб.

К₅ = 0,2·470916000 = 94183200руб.

К_А = 111600000+9486000,00+55800000,0+16740000+20088000= 213714000 руб.

К_А = 6314000+536690+3788400+1262800+1262800= 13164690 руб.

К_А = 470916000+40027860+94183200+94183200+94183200=

=793493460руб.

Результаты расчётов капитальных затрат представлены в таблице № 5.

Сводная характеристика капитальных вложений на очистку газов

Таблица № 5

Тип аппарата	Электрофильтр	Скруббер Вентури	Тканевый фильтр
Виды затрат
Расход газа V0,тыс.м3/ч				186000	451000	927000
затраты на:
основное технологическое оборудование, К1.1., руб.	93000000	4510000	370800000
а	500	10	400
Дополнительное оборудование, К1.2., руб	18600000	1804000	100116000
DК1.2.	0,20	0,40	0,27
Итого: К1 = К1.1. + К1.2.	111600000	6314000	470916000
DК2	0,085	0,085	0,085
Транспорт, К2 = DК2·К1, руб.	9486000,00	536690	40027860
DК3	0,50	0,60	0,20
Металлоконструкции,	55800000,0	3788400	94183200
К3 = DК3·К1, руб.
DК4	0,15	0,20	0,20
Монтаж оборудования	16740000	1262800	94183200
К4 = DК4·К1, руб.
DК5	0,18	0,20	0,20
Строительные работы	20088000	1262800	94183200
К5 = DК5·К1, руб.
Всего:	213714000	13164690	793493460
КА = К1+К2+К3+К4+К5 , руб.

4.2. Расчёт эксплуатационных расходов

Годовые эксплуатационные расходы: