ББК 38.93
С74
УДК 621.928.9 @35)
Авторы: М. И. Биргер, А. Ю. Вальдберг, Б. И. Мяг-
Мягков, В. Ю. Падва, А. А. Русанов, И. И. Урбах
Справочник по пыле- и золоулавливанию/
С74 М. И. Биргер, А. Ю. Вальдберг, Б. И. Мягков
и др.; Под общ. ред. А. А. Русанова. — 2-е изд., пе-
рераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1983.—
312 с, ил.
В пер.: 2 р. 10 к.
В книге, первое издание которой вышло в 1975 г., систематизиро-
систематизированы основные материалы, используемые в СССР при проектировании
и эксплуатации систем пыле- и золоулавливания. Описаны конструк-
конструкции и дана номенклатура различных газоочистных устройств. Даны
краткие рекомендации по проектированию и эксплуатации систем
пыле- и золоулавливания.
Книга рассчитана на специалистов, работающих в области пыле-
и золоулавливания.
3403000000-064 ББК 38.9»
С 051@1)-83 16"82 669.5
Рецензент: Гордон Г. М
МАРК ИСААКОВИЧ БИРГЕР
АРНОЛЬД ЮРЬЕВИЧ ВАЛЬДБЕР1
БОРИС ИВАНОВИЧ МЯГКОВ
ВИКТОР ЮЛЬЕВИЧ ПАДВА
АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ РУСАНОВ
ИЗА ИСААКОВИЧ УРБАХ
СПРАВОЧНИК ПО ПЫЛЕ- И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЮ
Редактор Ю. В. Донченко
Редактор издательства А. А Кузнецов
Технический редактор А. С. Давыдова
Корректор Г. А. Полонская
ИБ № 2676
Сдано в иабор 21.06.82 Подписано в печать 15.10.82 Т-19727
Формат 70ХЮ01/ц Бумага типографская № 1 Гарнитура литературная
Петать высокая Усл. печ л. 25,35 Усл. Кр.-отт. 25,35 Уч.-изд. А. 33,09
Тиоаж 20,000 экз. Заказ 170 Цеча 2 р. 10 к.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знаме-
Знамени Первая Образцовая типография имени А. А. Жданова Союзполи-
графпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли, Москва, М-54, Валовая, 28
© Энергоатомиздат, 1983

ПРЕДИСЛОВИЕ
Защита воздушного бассейна от вы-
выбросов промышленных предприятий и
энергетических объектов является одной из
важнейших проблем современного произ-
производства Загрязнение воздушной среды мо-
может вызывать нарушения экологических
систем, ухудшить санитарно-гигиеническое
состояние атмосферного воздуха и нанести
ущерб народному хозяйству. Именно это
послужило основанием для принятия по-
постановлений Партии и Правительства, на-
направленных на осуществление необходи-
необходимых мер по предотвращению выбросов
в атмосферу, своевременному строитель-
строительству очистных сооружений, разработке и
освоению серийного производства новых
видов газоочистного и пылеулавливающего
оборудования. Помимо защиты окружаю-
окружающей среды очистка промышленных газов
от содержащихся в них твердых и жидких
взвешенных частиц необходима в целом
ряде технологических процессов: для из-
извлечения из газов ценных продуктов; при-
примесей, затрудняющих проведение техноло-
технологического процесса, уменьшения износа
обор>дования; улучшения условий труда.
Настоящая книга является вторым из-
изданием справочника по пыле- и золоулав-
золоулавливанию, вышедшего в издательстве «Энер-
«Энергия» в 1975 г При подготовке второго
издания авторами исключен ряд устарев-
устаревших, для техники пыле- и золоулавлива-
золоулавливания материалов.
Авторы справочника ставили своей
целью объединить в одной книге основные
материалы, необходимые для работы в об-
области пыле' и золоулавливания. За годы,
прошедшие после выхода первого издания
справочника, во многих научно-исследова-
научно-исследовательских институтах и проектных органи-
организациях значительно расширился объем ра-
работ, направленных на создание более со-
совершенного газоочистного оборудования,
повышение уровня проектных решений си-
систем пыле- и золоулавливания, был разра-
разработан ряд новых методов определения фи-
эико-химических свойств подлежащих улав
ливанию частиц, созданы более эффектив
яые газоочистные установки, появились
новые нормативные материалы, используе-
используемые при проектировании систем пыле- и
золоулавливания. Поэтому подготовка
справочника к переизданию была связана
со значительным обновлением его содер-
содержания
Первый раздел справочника, в кото-
котором рассматриваются физико-химические
свойства подлежащих улавливанию частиц,
параметры очищаемых газов и оценка эф-
эффективности систем пыле- и золоулавлива-
золоулавливания, дополнен материалами, разработанны-
разработанными Семибратовским филиалом НИИОГаз,
РТМ 26-14-10-78 «Пыль промышленная
Лабораторные методы исследования физи-
физико-химических свойств» и РТМ 26 14-07-77
«Электрофильтры Способ определения
удельного электрического сопротивления».
Наряду с этим в книге не приведены опи-
описания таких традиционных методов опре-
определения дисперсного состава частиц, как
ситовый анализ, воздушная сепарация,
жидкостная седиментация и микроскопия,
которые остаются в числе методов иссле-
исследования при оценке технологических свойств
порошкообразных материалов, но постепен-
постепенно утрачивают свое значение в технике
пыле- и золоулавливания.
Во втором разделе, посвященном оса-
дительным камерам и аппаратам сухой
инерционной очистки газов, в более простой
форме изложен метод расчета эффективно-
эффективности седиментационного осаждения частиц из
турбулентного потока газов и значительно
сокращен параграф, относящийся к мало
применяемым в настоящее время жалюзий-
ным пыле- и золоуловителям; несколько
расширены параграфы, в которых рассмат-
рассматриваются циклоны и батарейные циклоны.
В третьем разделе, касающемся охлаж-
охлаждения газов до температур, на которые
рассчитаны те или иные пыле- и золоулав-
ливающие аппараты, за счет сокращения
сведений о малоприменяемых для этой це-
цели поверхностных теплообменниках расши-
расширен объем материалов по охлаждению га-
газов в контактных теплообменниках.
В четвертом разделе, в котором рас-
рассматриваются аппараты мокрой очистки
газов, несколько сокращены материалы
описательного характера и сведения с пе-
переставших находить достаточно широкое
применение пыле- и золоуловителях, таких,
например, как пенные пылеуловители с пе-
переливными тарелками, золоуловители
ЦС-ВТИ и МП-ВТИ Раздел дополнен тех-
техническими характеристиками и норматив-
нормативными материалами, относящимися к ряду
новых аппаратов, принятых к серийному
изготовлению отечественной промышленно-
промышленностью. К последним относятся тарельчатые
аппараты ПВПР, гидродинамические пыле-
пылеуловители ГДП, скрубберы СЦВБ-20,
скрубберы Вентури с горловиной кольцево-
кольцевого сечения, мокрые скоростные золоулови-

Предисловие
тели МС-ВТИ и др. Значительно расширен
параграф, в котором рассматриваются пу-
пути интенсификации работы аппаратов мок-
мокрой очистки газов1.
Пятый раздел, посвященный очистке
газов фильтрацией, переработан с учетом
освоения промышленностью новых видов
фильтрующих материалов, изменения но-
номенклатуры серийно выпускаемых ткане-
тканевых и волокнистых фильтров.
В шестом разделе приведены данные
о новых типах электрофильтров и агрега-
агрегатов их питания, освоенных промышлен-
промышленностью На основе выполненных в послед-
последние годы исследований раздел дополнен
сведениями, характеризующими зависи-
зависимость работы электрофильтров от таких
факторов, как вторичный унос осажден-
осажденных частиц, удельное электрическое сопро-
сопротивление слоя частиц, высота электродов
и др. Приведены данные по расчету элек-
электрофильтров, применяемых в теплоэнерге-
теплоэнергетике.
В разделах с седьмого по десятый об-
обновлены технические характеристики запор-
запорных, регулирующих и предохранительных
клапанов, вентиляторов и дымососов, ус-
устройств для выгрузки уловленной золы
или пыли, теплоизоляционных покрытий и
ряда других устройств, применяемых в си-
системах пыле- и золоулавливания.
Несколько расширен раздел одиннад-
одиннадцатый, содержащий ряд практических ре-
рекомендаций по проектированию систем пы-
пыле- и золоулавливания.
В отличие от первого издания справоч-
справочника большинство вопросов, связанных с
эксплуатацией систем пыле- и золоулавли-
золоулавливания, рассматриваются не в отдельном*
разделе, а в параграфах и в разделах, от-
относящихся к тем или иным видам обору-
оборудования, из которого компонуются эти си-
системы.
Так же как и в первом издании, не
рассматриваются вопросы, связанные с
очисткой дымовых газов мощных тепловых
электростанций и аспирационных выбросов-
атомных, поскольку проектированием и
эксплуатацией соответствующих газоочист-
газоочистных установок занято сравнительно неболь-
небольшое число специализированных организа-
организаций, располагающих необходимыми для-
этого материалами.
Работа над справочником распределя-
распределялась следующим образом: разд. 1 напи-
написан А. А. Русановым; разд. 2—В Ю Пад-
вой при участии И. И. Урбаха: разд 3 »
4 — А. Ю. Вальдбергом; разд 5 —
Б. И. Мягковым; разд 6 —М. И Бирге-
ром; разд 7—10 — А. А. Русановым »
И. И Урбахом совместно; разд 11 —
И. И Урбахом
Авторы будут признательны за все за-
замечания, которые следует направлять по
адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая
наб, 10, Энергоиздат
Авторы

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗОЛЫ ИПЫЛЕЙ.
ПАРАМЕТРЫ ОЧИЩАЕМЫХ ГАЗОВ. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМ ПЫЛЕ- И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЯ
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Надежность и эффективность работы
систем газоочистки зависят от физико-
химических свойств частиц, подлежащих
улавливанию, и от основных параметров
пылегазовых потоков. Ниже рассматрива-
рассматривается главным образом влияние этих свойств
и параметров на работу систем пыле- и зо-
j оулавливания и на выбор для них соот-
соответствующих аппаратов. Из многочислен-
многочисленных методов и приборов для определения
физико-химических свойств частиц и пара-
параметров газовых потоков кратко рассматри-
рассматриваются только те, которые, во-первых, спе-
специфичны именно для техники пыле- и зо-
золоулавливания, и во-вторых, по своей про-
простоте и доступности приобретения или из-
изготовления необходимого оборудования мо-
могут найти достаточно широкое применение
на многочисленных промышленных пред-
предприятиях и электростанциях, в отделах
технической помощи проектных организа-
организаций. В остальных случаях приведены ссыл-
ссылки на соответствующую литературу.
В зависимости от изучаемого свойства
частиц и выбранного метода определения
соответствующий анализ может быть вы-
выполнен либо с непосредственным отбором
твердой фазы в соответствующий прибор
либо с использованием заранее отобранной
и доставленной в лабораторию пробы золы
или пыли. В последнем случае необходи-
необходимо тщательно отобрать представительную
первичную пробу частиц и правильно под-
подготовить ее к анализу.
Первичная проба частиц, содержащих-
содержащихся в газах, поступающих в пыле- или зо-
золоуловитель, представляет собой совокуп-
совокупность всех проб частиц, отобранных в сече-
сечении газохода перед газоочистным аппара-
аппаратом за равные промежутки времени в те-
течение одного опыта. Первичная проба ча-
частиц, содержащихся в очищенных газах,
представляет собой совокупность всех
проб, отобранных в сечении газохода пос-
после газоочистного аппарата за равные про-
промежутки времени в течение одного опыта.
Первичная проба частиц, уловленных пы-
пыле- или золоулавливающим аппаратом,
представляет собой совокупность всех рав-
равных по массе проб, отобранных в течение
опыта через равные промежутки времени
из системы пыле- или золоудаления Если
масса первичной пробы больше, чем необ-
необходимо для анализа, проба подвергается
перемешиванию и сокращению.
Перемешивание пробы производится по
способу конуса, заключающемуся в посте-
постепенном насыпании порций частиц в кони-
коническую кучу таким образом, чтобы насы-
насыпаемый материал равномерно распределял-
распределялся относительно оси конуса. Для этого це-
целесообразно применять воронку, укреплен-
укрепленную на штативе и постепенно поднимаемую
по мере увеличения высоты конуса. После
того как вся проба насыпана в кониче-
коническую кучу, производят повторное переме-
перемешивание. Для этого, передвинув штатив с
воронкой на другое место, начинают на-
насыпать новый конус, забирая порции ма-
материала из нижних наружных слоев пер-
первого конуса со всех сторон. Операцию
такого перемешивания повторяют 3—4 раза.
Сокращение пробы производят методом
квартования. Для этого перемешанную и
насыпанную в виде конуса пробу сплющи-
сплющивают, в результате чего получается усечен-
усеченный конус небольшой высоты, который де-
делят на четыре равных сектора крестови-
крестовиной, спаянной из двух взаимно перпенди-
перпендикулярных жестяных полос. Часть пробы,
содержащейся в одной паре противопо-
противоположных секторов, отбрасывают, а остав-
оставшуюся используют для дальнейшей такой
же переработки до тех пор, пока не будет
получена проба необходимой для данного
анализа массы. Перед каждым квартова-
квартованием пробу перемешивают по методу
конуса.
Первичные пробы частиц, отобранные
из сечений газоходов до и после газоочи-
газоочистного аппарата, часто столь невелики, что
целиком используются для анализа. Мето-
Методы отбора первичных проб частиц из сече-
сечений газоходов см. в § 1.15.
Если проба слишком мала для переме-
перемешивания по способу конуса, ее можно пе-
перемешать следующим образом — на глад-
гладкий квадратный лист бумаги высыпают
пробу частиц, разравнивают и приподни-
приподнимают один край листа до тех пор, пока
валик пробы, перекатываясь, не достигнет
противоположного края бумаги. Затем под-

€
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Р&зд. 1
нимают этот край и повторяют описывае-
описываемый процесс до тех пор, пока валик про-
пробы не займет ширину листа. После этого
перекатывание производят в перпендику-
перпендикулярном направлении Эту процедуру пов-
повторяют не менее 5—6 раз. Пробу для ана-
анализа забирают шпателем из различных мест
образовавшегося валика
1.2. ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ
В технике пыле- и золоулавливания
принято различать истинную, кажущуюся
и насыпную плотность твердых частиц.
Истинная плотность твердой
частицы определяется как отношение мас-
массы ее вещества к занимаемому ею объему
за вычетом объема пор и газовых включе-
включений, которые может иметь частица.
Кажущаяся плотность опреде-
определяется как отношение массы частицы к за-
занимаемому ею объему, включа-я объемы
пор и газовых включений. Для гладких мо-
монолитных твердых частиц (так же как и
для жидких) кажущаяся плотность совпа-
совпадает с истинной.
Ощутимое снижение кажущейся плот-
плотности по сравнению с истинной наблюдает-
наблюдается у пылей, склонных к коагуляции или к
спеканию частиц, таких как сажа, окислы
цветных металлов и др.
Например, истинная плотность частиц
газовой сажи составляет 1,8—1,9 г/см3, а
кажущаяся — около 0,13 г/см3 Кажущаяся
плотность частиц золы может изменяться в
пределах от долей грамма на 1 см3 для
вспученных пористых частиц недожога
топлива до нескольких граммов на 1 см3
для частиц, содержащих железо, восста-
ноЁленное из окислов, входящих в состав
минеральной части топлива.
Для расчетов, связанных с выбором
или оценкой работы пыле- и золоулавли-
вающих аппаратов, необходимы данные о
кажущейся плотности частиц, так как
именно кажущаяся плотность наряду с
некоторыми другими факторами опре-
определяет поведение частиц в газовых по-
потоках
Достаточно точные методы определения
кажущейся плотности позволяют находить
ее значение лишь для отдельно взятой
частицы и поэтому пригодны в основном
для научных исследований в области меха-
механики аэрозолей. При решении практических
вопросов нужны данные о некотором ус-
усредненном значении кажущейся плотности,
найденном для всей совокупности частиц
в пробе, в которой могут встречаться и ча-
частицы, различные по своему химическому
составу. Подобные данные могут быть по-
получены методом пикнометрии с примене-
применением жидкости, не смачивающей частицы
и, следовательно, не заполняющей имею-
имеющихся в них пор [1.2]. Однако воспроиз-
воспроизводимость полученных при этом данных
обычно невысока.
В литературе по пыле- и золоулавли-
золоулавливанию и по контролю пылеулавливающих
установок, как правило, отсутствуют не
только методики определения кажущейся
плотности частиц, но и достаточно ясные
указания о том, что в большинство рас-
расчетных зависимостей для определения эф-
эффективности осаждения частиц в явном
или скрытом виде входит именно кажущая-
кажущаяся плотность частиц, которая, как это было
показано на примере с сажей, может на
порядок величины отличаться от истинной
плотности.
В связи с трудностью получения дан-
данных о кажущейся плотности частиц широ-
широко используется прием косвенного учета
этого параметра в соответствующих рас-
расчетах. В основные из уравнений, исполь-
используемых при расчете эффективности систем
пыле- и золоулавливания, в явной или
скрытой форме входит определяющее инер-
инерционные свойства подлежащих улавлива-
улавливанию частиц отношение их раз*мера к кажу-
кажущейся плотности. Например, в уравнение
A.54) входит отношение rf^/rfso, в котором
dm является средним размером подлежа-
подлежащих улавливанию частиц, найденным по
результатам их дисперсионного анализа, а
с?5о — взятым из технических характеристик
газоочистного аппарата размером частиц,
улавливаемых с эффективностью 50%•
Если кажущаяся плотность подлежа-
подлежащих улавливанию частиц отличается от
кажущейся плотности частиц, использован-
использованных при изучении эффективности газоочи-
газоочистного аппарата, то значения dm и dso
должны быть приведены к одинаковой ка-
кажущейся плотности путем умножения од-
одного из них соответственно на
Р, или на 1^рч.80/Рч.
Здесь рч — кажущаяся плотность под-
подлежащих улавливанию частиц; рч,5о — ка-
кажущаяся плотность частиц, для которых в
характеристике газоочистного аппарата
указано значение rfso-
Методы дисперсионного анализа, рас-
распространенные в настоящее время, основа-
основаны на разделении частиц по размерам в
зависимости от их инерционных свойств.
Следовательно, в уравнения, используемые
при обработке экспериментальных данных
дисперсионного анализа, так же как и при
расчете эффективности газоочистных аппа-
аппаратов, необходимо подставлять значения
кажущейся плотности частиц. Но посколь-
поскольку в конечном счеге основное значение име-
имеют именно инерционные свойства частиц, а
не абсолютные значения параметров, влияю-
влияющих на эти свойства, при обработке эк-
экспериментальных результатов дисперсион-
дисперсионных анализов оказывается возможным
услозно принимать кажущуюся плотность
анализируемых частиц равной 1000 кг/м3
и находить после этого такие размеры ча-

§ 1.3.
Дисперсный состав золы и пыли
стиц, при которых они будут обладать та-
такими же инерционными свойствами, как и
анализируемые частицы с реальными зна-
значениями их размеров и кажущейся плот-
плотности. Таким образом, во многих практи-
практически встречающихся случаях оказывается
возможным обходиться без эксперименталь-
экспериментального определения кажущейся плотности
подлежащих улавливанию частиц.
Насыпная плотность определя-
определяется отношением массы свеженасыпанных
твердых частиц к занимаемому ими объ-
объему, при этом учитывается наличие воз-
воздушных промежутков между частицами.
Величиной насыпной плотности пользуются
для определения объема, который занимают
зола или пыль в бункерах сухих газоочи-
газоочистных аппаратов. С увеличением однород-
однородности частиц по размерам их насыпная
плотность уменьшается, так как увеличива-
увеличивается относительный объем воздушных про-
прослоек. Насыпная плотность слежавшейся
пыли оказывается в 1,2—1,5 раза больше,
чем свеженасыпанной.
1.3. ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ ЗОЛЫ
И ПЫЛЕй
Основные положения
В технике пыле- и золоулавливания
принято различать первичные размеры ^ча-
^частиц, свойственные им в момент их обра-
образования; размеры агрегатированных частиц,
возникающих в процессе коагуляции ча-
частиц в пылегазовых трактах; размеры ча-
частиц в виде хлопьев и комочков после вы-
выделения их из газовой фазы.
В первых двух случаях используется
понятие о так называемых стоксовских
размерах частиц. Под стоксовским разме-
размером любой, в том числе агрегатирюванной
частицы неправильной формы понимается
размер сферической частицы, имеющей та-
такую же скорость седиментации, как и дан-
данная несферическая частица или агрегат.
Из-за трудности определения действитель-
действительной кажущейся плотности частиц (см.
§ 1.2) эта величина при определении сток-
совского размера частиц обычно прини-
принимается равной 1000 кг/м3 A г/см3). Одни
методы и приборы для экспериментально-
экспериментального определения дисперсности частиц позво-
позволяют находить их фактические размеры,
другие — стоксовские диаметры. Кроме то-
того, в одних случаях может быть найдено
распределение частиц по первичным раз-
размерам, в других — с учетом степени их
агрегации в газовых потоках.
При решении большинства вопросов,
связанных с очисткой газов, основной ин-
интерес представляют распределения по сток-
стоксовским размерам, приобретаемым части-
частицами в пылегазовых трактах и определяю-
определяющим их поведение в пыле- и золоулавли-
вающих аппаратах. С этой точки зрения
исследования дисперсного состава золы и
пылей целесообразно выполнять с помощью
методов, позволяющих разделять частицы
на фракции непосредственно в газоходах
По результатам дисперсионного ана-
анализа можно составить таблицу фракцион-
фракционного состава пыли. Фракцией называют
относительную долю частиц, размеры ко-
которых находятся в определенном интервале
значений, принятых в качестве нижнего и
верхнего пределов. Можно также соста-
составить таблицу, из которой будет видно, ка-
какую долю частиц составляют частицы
крупнее определенного размера.
В табл. 1.1 и 1.2, иллюстрирующих
рассмотренные способы представления ре-
результатов дисперсионных анализов, приве-
приведены характеристики летучей золы, обра-
30
20*
10
5 10 20 30 40 50 60 70 MM
о/о
ч
3
2
1
N
I
Г
\
I ' 1
I
\ |
I
! ¦
5 15 25 35 t5 55 65 75МКМ
<9
70 ~
\Л R
| А
ZT7Z
iz
А
I
В
R
|
1
Jzi
zifn
_ 1 /У
- 1
1
510 20 30 40 50 60 70MKM
)
R
N
ч
ч
1
s
V
ч
ч
ч
N
di/
0,5 1 2 345 10 20 30 50 100 200 МШ
Рис. 1.1. Графическое изображение дис-
дисперсного состава золы тощего донецкого
угля:
а — распределение по фракциям; б —дифферен-
—дифференциальная кривая распределения; в — интеграль
ное распределение в линейном масштабе коорди-
координат; г — интегральное распределение в вероят:
ностно-логарифмической системе координат

Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
Таблица 1.1. Дисперсный состав летучей золы из
со слоевым сжиганием различных топлив
Вид топлива
Антрацит АК (дробленый)
Антрацит АРШ
Антрацит АС и АРШ
Подмосковный угопь Б
Воркутинский >голь ПЖ
Донец* и i уголь Г
Донецкий уголь Д
Донецкий уголь ПЖ
Донецкин уголь Т
Торф кусковой
Тип топки
С ру тным обслуживанием
С ручным обслуживанием
ПМЗ с подвижной решеткой
С механической цепной решеткой
С ручным обслуживанием
С мех-^ни теской цепной репеткой
ПМЗ с неподвижной решеткой
ПМЗ с решеткой обратного хода
С ручным обслуживанием
С механи1еской цепной решеткой
ПМЗ с неподвижными решетками
ПМЗ с неподвижной решеткой
ПМЗ с решеткой обратного хода
ПМЗ с неподвижной решеткой
ПМЗ с решеткой обратного хода
ПМЗ с неподвижной" решеткой
ПМЗ с решеткой обратного хода
С механи 1еской цепной решеткой
0—10
3
3
7
11
32
6
9
25
26
6
10
19
16
12
19
8
17
13
10—20
3
6
9
9
15
4
10
18
20
10
9
11
14
И
14
со to
19
котлов
Фракционный (
Размеры
20—30
4
7
11
18
11
9
8
10
12
10
8
8
10
7
10
8
10
18
30—40
3
8
10
7
8
22
7
7
10
10
7
6
8
6
8
7
8
12
•остав, %
частиц.
40-50
4
7
8
6
6
18
6
5
11
8
5
5
7
5
6
6
7
8
50—60
3
4
6
5
5
12
5
4
6
8
4
4
6
4
4
5
5
6
мкм
60—86
7
14
11
13
9
15
9
11
6
10
9
8
11
8
10
12
10
9
86—100
6
5
5
4
3
5
4
2
2
3
4
3
4
4
4
5
4
2
л
67
46
33
27
И
9
42
17
7
35
44
36
24
25
40
26
13
1 а*лица 1.2. Дисперсный состав летучей золы из котлов
с пылевидным сжиганием различных топлив
Тип топлива
Дорецкн! уголь АШ
Доьецкий тощий
Кузнецкий тоший
Кемеровски"! угочь
Экибастузский уголь
Челябинский бурый
Подмосковный бурый
Челябинский бурый
Подмосковный бурый
Ткварчельский уголь
Интинский уголь
Воркутинскщ уголь
Ленинский уголь
Александрийский уголь
Канский уголь
Фрезерный торф
Тип мельницы
Шаровая барабанная
Шаровая барабанная
Молотковая
Шаровая барабанная
Молотковая
Шаровая барабанная
Среднеходная
Молотковая
Среднеходная
Молотковая
Среднеходная
Молотковая
Доля частиц с размерами крупнее данного, % ~" J
Размеры частиц, мкм
>5 | >15
91,0
92,0
88,0
92,0
94,0
94,5
93,5
89,0
95,0
95,5
97,0
92,5
92,5
90,5
90,5
96,5
95,0
96,0
88,0
67,0
75,0
49,0
62,5
71,0
75,0
71,5
57,5
68,0
72,0
85,0
63,0
66,0
57,0
57,0
83,0
69,0
77,0
72,0
>30
44,0
58,0
29,0
40,0
38,0
54,3
46,0
34,0
40,5
39,5
57,0
25,0
39,0
25,0
26,0
53,0
35,0
47,0
56,0
>40
34,0
47,0
23,0
30,0
29,7
46,0
37,0
26,0
30,5
31,1
41,0
16,0
30,0
13,0
19,0
38,0
23,0
34,0
47,0
>60
18,0
27,0
13,0
16,0
23,0
33,8
24,0
14,0
18,0
22,0
27,0
8,0
19,0
5,0
1,0
26,0
11,0
18,0
34,0

§ 1.3.
Дисперсный состав золы и пыли
зующейся при различных способах сжига-
сжигания наиболее распространенных видов
топлива.
Результаты дисперсионных анализов
могут быть изображены графически. При-
Принимая равномеряым распределение частиц
по размерам внутри каждой фракции,
можно построить ступенчатый график, на-
называемый гистограммой. По оси абсцисс
откладываются размеры частиц, а по оси
ординат — относительные содержания фрак-
фракций, т. е. процентное содержание каждой
фракции, отнесенное к массе всего мате-
материала (рис. 1.1,а).
Если процентное содержание каждой
фракции разделить на разность размеров
частиц, принятых в качестве граничных, и
найденные значения отложить в системе
координат, как ординаты точек, абсциссы
которых равны среднему для соответству-
соответствующих фракций размеру частиц, то через
полученные точки можно провести плав-
плавную дифференциальную кривую распреде-
распределения частиц по размерам (рис. 1.1,6). Од-
Однако наиболее удобным является графиче-
графическое изображение результатов дисперсион-
дисперсионных анализов в виде интегральных кривых
D(d4) или R(d4), каждая точка которых
показывает относительное содержание ча-
частиц с размерами больше или меньше дан-
данного размера (рис. 1'.1,в).
Обозначения D и R на осях ординат
соответствуют начальным буквам немецких
слов Durchgang (проход) и Ruckstand
(остаток), так как вначале характеристики
зернового состава пылевидных материалов
давались в основном по результатам сито-
ситового анализа и соответствующие значения
отвечали относительной доле материала,
прошедшего сквозь сито с ячейками дан-
данного размера или оставшегося на нем.
Для целого ряда расчетов, в которых
используются данные дисперсионных ана
лизов, удобно аналитическое описание
функций распределения частиц по разме-
размерам. Ненарушенные распределения частиц
по Первичным размерам чаще всего явля-
являются логарифмически-нормальными и мо-
могут быть записаны в виде
2 Ig»
a lg
где \ — удельное содержание частиц с раз-
размерами d4; lg (d4/dm)—логарифм отно-
отношения размера частиц d4 к медианному
для данного распределения размеру dm,
который представляет собой такой размер,
при котором количество частиц крупнее dm
равно количеству частиц мельче dm\
lg Оч — среднее квадратичное отклонение
в функции данного распределения.
Интегральная кривая для частиц с ло-
логарифмически-нормальным распределением
может быть записана в виде
D{d4)
Igd
100 Г
= K2^1gaq J
d(\gd4)
A.2)
100
idjdm)
+ 00
Если прибегнуть к подстановке
lg (d4/dm)
~ !g°4 '
d(lgd4). A.2')
A-3)
то уравнения A.2) и A.2') примут вид:
t
D(d4
= y=- J
t3'2dt,
A.4)
A.4')
+ OO
что позволяет при соответствующих вычис-
.пениях пользоваться табулированными зна-
значениями интеграла вероятности и стан-
стандартными программами ЭЦВМ.
Интегральные кривые для частим с ло-
логарифмически-нормальным распределением
удобно строить в вероятностно-логарифми-
вероятностно-логарифмической системе координат, в которой они
приобретают вид прямых линий (рис. 1,1,г).
Для построения такой системы координат
по оси абсцисс в логарифмическом масшта-
масштабе откладывают значения d4, а по оси ор-
ординат— значения D(d4) или R(d4).
Относительные длины отрезков, соот-
соответствующих различным значениям D(d4)
или R(d4), которые для построения вероят-
вероятностно-логарифмической системы координат
следует откладывать в выбранном масшта-
масштабе от начала оси абсцисс, приведены ниже:
50
48; 52
46; 54
44; 56
42; 58
40; 60
38; 62
36; 64
34; 66
32; 68
О
0,050
0,100
0,151
0,202
0,253
0,305
0,358
0,412
0,468
% х
30; 70 0,524 10; 90
28; 72 0,583
26: 74 0,643
24; 76 0,706
22; 78 0,772
20; 80 0,842
18; 82 0,915
16; 84 0,994
92
6; 94
5; 95
4; 96
3; 97
2; 98
1; 99
14; 86 1,080 0,5; 99,5
12; 88 1,175 0,3; 99,7
1,282
1,405
1,555
1,645
1,751
1,881
2,054
2,326
2,576
2,748-
Поскольку в вероятностно-логарифми-
вероятностно-логарифмической системе координат ось абсцисс на-
начинается от точки на оси ординат, соот-
соответствующей значению 50%, значения хс

10
Основные физико-химические свойства чолы и пылей
Разд. 1
Т а б 1 и и а 13. Дисперсный состав пылей, образующихся при некоторых
технологических процессах
Наименование оГо iy дования
Вращающаяся клинкерно-обжиговая
печь (мокрый способ производства)
Шахтная мельница
Крекинг-устаночка ГК-3 (после цик-
циклонов регенератора)
Крекинг-установка АМ-1 (после пик-
лонов регенератора)
Угле сушильный барабан
Шаровая метьнша
Вращающаяся цементная печь (сухой
способ производства)
Электролизер алюминия (боковой то-
коподвод)
Вращающаяся пе ть обжига
F^-спылительная с\шичка
Барабанная сушилка
Материал частиц
Клинкер
Гипс
Алюмосиликатный ката-
катализатор
Алюмосиликатный ката-
катализатор
Каменный уголь
Цемент
Клинкер
Смесь шлака и трепела
Окислы алюминия
Магнезит
Доломит
Двойной суперфосфат
То же
ЗашАченность
газов, г/м3
25—30
9—9,6
28,5
18,5
1050
10—20
15
—
—
40
20
1
ЮО—120
35—45
3—5
12—16
dm
23
9,5
14
8
56
16
17
15
20
11
20
2Q
43
23
80
35
0,501
0,602
0,535
0,494
0,970
0,250
0,301
0,334
0,468
0,345
0,652
0,352
0,615
0,506
0,210
0,360
для D(d4) или R(d4) больше 50% откла-
откладываются вверх от н^«ола оси абсцисс,
а меньше 50% — вниз.
Построив по результатам дисперлюд-
дисперлюдного анализа интегральную функцию рас-
распределения частиц по размерам в вероя1-
ностно-логарифмической системе киорди-
нат, можно (если получившийся т[ j$hk
имеет вид прямой линии, свидетельствую-
свидетельствующий о логарифмически-нормальном харак-
характере изучаемого распределения) вырачигь
это распределение в виде двух парамет я
dm и lg04 (табл. 1.3).
Значению dm отвечает точка пег>е*.ече
ния построенного графика с осью абсцисс,
a lgo находят из соотношения, которое
является свойством интеграла вероятности:
lg cr,=lg di5,a—ig dm=lg dm—lg da4,i»
если строился график функции R(d4), или
lg O*4=lg ^84,1—lg dm=\g dm—lg dl5,9,
A5')
если строился график функции D(d4).
Здесь ^84,i и rfi5,9 — абсциссы точек,
ордиччты kotoj. s'x имеют значения 84,1 я
15,9 соответственно
В ряде случаев первичные логарифми-
логарифмически-нормальные распределения (ЛНР)
частиц по размерам оказываются нарушен-
нарушенными или с самого начала не являются
ЛНР. При этом результаты дисперсионно-
дисперсионного анализа, выполненного методом, позво-
позволяющим находить распределение частиц по
первичным размерам, в вероятностно-лога-
вероятностно-логарифмической системе координат не будут
выражаться прямой линией и, следователь-
следовательно, не б>дут описываться уравнениями
A.1), A2) или A.2').
Для подобных случаев имеется целый
ряд более общих, чем формулы ЛНР, фор-
формул, выражающих функции распределения
частиц по размерам [1.5, 1.6]. Однако рас-
распределения частиц по размерам, найденные
с учетом степени их агрегации в газовых
потоках, в подавляющем большинстве ока-
оказываются логарифмически-нормальными да-
даже в том случае, если распределение час-
частиц по первичным размерам не было та-

§ 1.3.
Дисперсный состав золы и пыли
II
ковым. По-видимому, множество разнород-
разнородных механизмов, определяющих степень
агрегации частиц в потоке газов, является
очень сильным, «нормализующим» получае-
получаемое распределение фактором. К таким ме-
механизмам могут быть отнесены различные
виды коагуляции и одновременное разру-
разрушение наиболее крупных частиц под дей-
действием гидродинамических сил потока.
Определение дисперсного состава
Необходимость определения дисперсно-
дисперсного состава частиц с учетом их агрегации
в газовых потоках получила широкое при-
признание в начале 60-х годов. К этому же
времени относится создание первых образ-
образцов приборов, позволяющих разделять час-
частицы на фракции без предварительного вы-
выделения из газовой фазы. В дальнейшем
традиционные методы дисперсионного ана-
анализа (микроскопия, ситовый анализ, седи-
ментометрия и воздушная сепарация) по-
постепенно утратили свое значение в технике
пыле- и золоулавливания, оставаясь в чис-
числе основных при оценке технологических
качеств порошков.
Каскадные импакторы. В на-
настоящее время да шые дисперсионных ана-
анализов, используемых для выбора или оцен-
оценки работы пылеулавливающих аппаратов,
получают в основном с помощью каскад-
каскадных импакторов. Принцип действия кас-
садных импакторов основан на инерцион-
инерционной сепарации частиц по размерам при про-
пропускании пробы газа через ряд последова-
последовательно установленных сопл или сопловых
решеток с расположенными под ними оса-
дительными поверхностями (подложками).
Сопло или сопловая решетка и расположен-
расположенная ниже подложка составляют каскад при-
прибора. Диаметры одиночных сопл или диа-
диаметры и число сопл в сопловых решетках
подбираются так, чтобы размеры частиц,
которые могут осесть в данном каскаде,
были меньше размеров частиц, способных
осесть в предыдущем.
Для улавливания наиболее мелких час-
частиц на выходе из последнего каскада инер-
инерционного осаждения обычно устанавлива-
устанавливается фильтр — каскад осаждения методом
фильтрации. Таким образом, анализируе-
анализируемые частицы оказываются разделенными
на фракции, число которых равно общему
числу каскадов импактора, включая
фильтр.
Простой принцип действия позволяет
разрабатывать каскадные импакторы весь-
весьма различными по своему конструктивно-
конструктивному оформлению, для того чтобы тот или
иной прибор наиболее полно отвечал
основным условиям его применения. Среди
существующего многообразия конструкций
следует отличать приборы, основным на-
назначением которых является отбор проб из
газоходов промышленных предприятий, от
приборов, рассчитанных в основном на от-
отбор проб из атмосферы или воздуха про»п-
водстьеиных помещений. Конструкция пер-
первых позволяет, как правило, собирать на
подложках осадки частиц в количестве, до-
достаточном для взвешивания на оЛычных
аналитических весах, а габариты дают воз-
возможность вводить прибор в газоход через
штуцер сравнительно небольшого сечечия.
Для того чтобы частицы, столкнувшись
с подложкой, не покидали ее поверхность
в результате упругого отскока и сдувания,
на поверхность осаждения наносят специ-
специальную липкую смазку или формируют эту
поверхность из волокнистого материала
Для накопления на подложках достаточ-
Рис. 1.2. Импактор со сменными подлож-
подложками (модели НИИОГаз Vm):
/ и 2 — одиночные сопла; 3—6 — сопловые решет-
решетки, 7 — фильтр; 8 —крышка; 9 — отсосная труб-
трубка, 10 — поджимной болт для уплотнения про-
прокладок; // — корпус; 12 — сменная тарельчатая
подложка; 13— пробоотборный носик со сменныщ
наконечником 14

12
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
Рис. 1.3. Импактор НИИОГаз с плоскими
сопловыми решетками:
I — пробоотборный носик со сменный иакояечнн-
явкоы; 1 — корпус; 3 — сопловая решетка; 4 —
сопло; 5— выемка в сопловой решетке для под-
подложки; 6 — фильтр; 7 — крышка; 8 — отсосная
трубка
ных для взвешивания осадков частиц пер-
первоначально были предложены двухфазные
липкие смазки, твердая фаза которых со-
сообщала смазке густоту, позволяющую про-
противостоять сдувающему действию истекаю-
истекающих из сопл газовых струй, а жидкая обес-
обеспечивала удержание оседающих частиц за
счет смачивания их благодаря диффузии
жидкой фазы из слоя смазки в нарастаю-
нарастающий слой осадка.
Основным недостатком таких смазок
является необходимость внесения довольно
грубых поправок на летучесть жидкой фа-
фазы, особенно при повышенных температу-
температурах и большой длительности отбора пробы.
При высоких температурах любые смазки
вообще не применимы. Поэтому в дальней-
дальнейшем, когда выяснилась возможность накоп-
накопления значительных по массе осадков час-
частиц на подложках с поверхностью, сфор-
сформированной из волокнистого материала,
двухфазные смазки практически утратили
свое значение.
Поверхность подложки, сформиро-
сформированную из тонковолокнистого материала,
можно рассматривать как состоящую из
множества так называемых «потенциаль-
«потенциальных ям», т. е. таких точек поверхности,
в которых энергия удара частицы гасится
деформацией волокон и силы адгезии час-
частиц к волокнам или аутогезии друг к дру-
другу превышают силы сдувающего действия
потока.
Конструкции импакторов НИИОГаз
приведены на рис. 1.2 и 1.3.
Прибор (рис. 1.2) имеет сменные
подложки в виде тарелок, в которые за-
запрессовывают тонковолокнистый материал
(ткань типа ФП, стекловату и т. п.). При
высоких температурах, когда не удается
подобрать достаточно термостойкий тонко-
тонковолокнистый материал, в подложки в виде
тарелок может быть установлен осадитель-
ный элемент ячеистой структуры. Ячеистая
структура образуется двумя лентами из
фольги — гладкой и гофрированной, намо-
намотанными по спирали. Гофрирование лент
шириной 3—5 мм производится под углом
75x15°, с тем чтобы площадь каждой
ячейки не превышала 1—2 мм2. Примене-
Применение осадительных элементов с ячеистой
структурой приводит к некоторому сниже-
снижению полноты разделения частиц на
фракции.
Прибор (рис. 1.3) имеет плоские
сопловые решетки, насчитывающие от од-
одного до семи сопл, причем сопловая ре-
решетка данного каскада является одн@вре-
менно подложкой предыдущего (для осаж-
осаждения частиц используются участки вокруг
одиночного сопла или в центре окружно-
окружности, образованной несколькими соплами).
Конструкция способствует уменьшению га-
габаритов прибора, однако из-за отсутствия
сменных подложек весь прибор после отбо-
отбора каждой пробы приходится доставлять
для взвешивания подложек в лабораторию.
Большим недостатком каскадных им-
импакторов является заметное осаждение ча-
частиц вне поверхности подложек. В импак-
торах типа показанного на рис. 1.2 основ-
основные потери частиц происходят на стенках
первых двух-трех каскадов. При сравни-
сравнительно небольшом отношении диаметра при-
прибора к диаметру сопла первого каскада,
свойственном приборам, рассчитанным на
отбор проб из газоходов промышленных
предприятий, на стенках каждого из этих
каскадов оседают в основном те частицы,
которые должны были бы осесть на под-
подложке следующего за данным каскада. По-
Поскольку массы осадков на стенках распре-
распределяются по каскадам примерно пропор-
пропорционально распределению масс осадков на
подложках этих каскадов, потери на стен-
стенках мало влияют на точность определения
дисперсного состава (но не концентра-

1.3.
Дисперсный состав золы и пыли
13
ции!) частиц [1.8, 1.20]. Концентрация ча-
частиц должна при этом определяться от-
отдельно одним из методов, рассмотренных
в § 1.15.
В импакторе, показанном на рис. 1.3,
потери частиц происходят в основном на
обратной стороне сопловых решеток. Осад-
Осадки этих частиц учитываются в результатах
анализа, так как взвешивается вся сопло-
сопловая решетка. Однако масса тех частиц, ко-
которые осели на обратной стороне сопловой
решетки, а должны были бы осесть в сле-
следующем за данным каскаде, оказывается
при этом отнесенной к массе осадка на
нодложке предшествующего данному кас-
жада. Поэтому приборы данного типа, поз-
позволяя наряду с дисперсным составом опре-
определять и концентрацию частиц, дают не*
сколько большую погрешность в измерении
дисперсного состава.
Дисперсионные анализы, выполненные
с помощью каскадных импакторов, сводят-
сводятся к определению относительной доли и
размеров частиц, осевших в каждом кас-
каскаде после отбора через прибор пробы
газа. Размеры частиц находят, используя
известную из калибровки прибора зависи-
зависимость эффективности осаждения частиц от
числа Стокса:
При этом в качестве границ разделения на
«фракции принимают значения rfso, т. е. раз-
размеры частиц, осаждаемых в соответствую-
соответствующих каскадах с эффективностью 50%.
Для импакторов с соплами круглого
сечения
1/2
50
ш щелевого сечения
A.7)
A.7')
В этих формулах ц — динамическая
вязкость газа; Dc — диаметр круглого или
ширина щелевого сопла; п — число сопл
в данном каскаде; / — длина щелевого соп-
сопла; Q — расход газов через прибор при
отборе пробы; рч — кажущаяся плотность
частиц; С — поправка Кэнингема; Stkso —
значение числа Стокса, отвечающее 50%-
ной эффективности осаждения частиц
в данном каскаде и определяемое при ка-
калибровке прибора; w — скорость газов
в сопле.
Влияние допущений, используемых при
описываемом способе обработки экспери-
экспериментальных данных, на точность результа-
результатов дисперсионных анализов рассматрива-
рассматривается в [1.8, 1.21]. Здесь достаточно отме-
отметить, что величина ошибок, связанных с до-
допущением о том, что значения d^o являют-
являются границами разделения частиц на фрак-
р,
ХМ
25
20
75
7П
5
О
7 2
8 70 1Z D
Рис. 1.4. Зависимость поправки Кэнингема
от абсолютного давления воздуха при тем-
температуре 22 °С для частиц различного раз-
размера
ции, сильно зависит от дисперсии распре-
распределения анализируемых частиц по разме-
размерам и при тех значениях lgcr4, которые
могут встретиться при анализе промыш-
промышленных пылей, точность результатов оказы-
оказывается вполне достаточной для практиче-
практических целей.
Для удобства обработки эксперимен-
экспериментальных результатов правая часть уравне-
уравнений A.7) и A.7') может быть представле-
представлена в виде трех множителей:
A.8)
0.8')
Величины, входящие в первый множи-
множитель, зависят только от конструкции прибора.
/ я У/2
Если обозначить ( —г- D3cn Stkl0 I = А и
(DVnStk,0I/2 = >r, то А и А' являются
постоянными для каждого из каскадов
того или иного прибора. Второй множитель
включает в себя величины, зависящие от
условий проведения эксперимента. Третий
множитель представляет собой поправку
Кэнингема, его абсолютная величина отли-
отличается от единицы только для наиболее
мелких частиц и при достаточно глубоких
разрежениях. Если величина С не может
быть принята равной единице, то ее значе-
значение находят по формулам, приведенным
в специальной литературе. Для воздуха,
находящегося при комнатной температуре,
значение С может быть найдено по графи-
графику на рис. 1.4 в зависимости от абсолют-

14
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
Таблица 1.4. Значение параметра А каскадов импакторов для пользования
номограммой на рис. 1.5 и для расчетов по уравнению A.8)
Тип импактора
Импактор НИИОГаз,
модель V
Импактор НИИОГаз,
модель Vm
Импактор НИИОГаз
с плоскими сопло-
сопловыми решетками1
Импактор НИФХИ
им. Карпова
Импактор ВНИИ
Биотехника, модель
МБ-1
Номер
каскада
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
Диаметр
сопл, мм
20,0
14,0
10,0
7,0
5,0
3,5
2,0
14,0
10,0
3,6
2,5
2,0
1,2
10,0
4,0
6,0
2,6
2,8
1,4
1,4
8,0
4,5
3,5
2,0
1,5
1 2,0
1,5
1,3
0,8
0,6
0,4
0,25
Число сопл в
каскаде, шт.
1
1
1
1
1
1 -
1
1
1
7
7
7
7
1
7
1
7
3
6
4
1
1
1
1
1
200
200
200
400
400
400
400
Параметр
А -Юз, м3Ь
4,05
2,38
1,43
0,99
0,51
0,29
0,13
2,89
1,73
0,96
0,67
0,43
0,18
1,44
0,96
0,67
0,48
0,31
0,19
0,125
0,81
0,45
0,28
0,16
0,09
2,07
1,25
0,91
0,62
0,44
0,20
0,10
Расход
воздуха
при калиб-
калибровке,
л/мин
10
10
10
15
30
Калибровочные
значения dw.
мкм при pq ?=
=1 г/см»
42,5
24,5
15,0
8,5
5,2
3.2
1,4
29,9
17,9
10,0
6,9
4,5
2,0
15,0
8,5
5,5
4,0
3,2
2,4
1,7
7,5
4,0
2,5
1,5
0,75
11,6
7,2
5,8
4,0
2,3
1,0
0,6
Имеются модели с другим числом и диаметрами сопл.
кого давления и размера частиц. Последне-
Последнему придают ориентировочное значение rfso,
и расчет ведут методом последовательных
приближений
Таким образом, уравнения A8) и
A.8') принимают вид:
A.9)
Значения параметра А для каскадов
наиболее распространенных в СССР импак-
импакторов приведены в табл. 1 4.
Из уравнений для определения значе-
значений d50 видно, что условные границы раз-
разделения частиц на фракции зависят, в ча-
частности, от расхода газов через прибор во
время отбора пробы. Варьируя значения Qv
можно сдвигать диапазон разделения на
фракции частиц в сторону больших или
меньших размеров. Не рекомендуется од-
однако изменять значения Q более чем в два
раза по сравнению с расходом газа, вы-
выбранным при калибровке прибора, так как
при этом могут заметно измениться и зна-
значения Stk5o-
Значения расхода воздуха при нор-
нормальных (или очень близким к ним) усло-
условиях, использованные при калибровке не-
некоторых приборов и полученные при этом:,
значения d5o также приведены в табл. 1.4.

МЪ1гБ,0Ч,0 2,0 1,00,80,6 0,4 0,1 0,)'0,08 U,OH 0,02 0,011,0 а) 5
10
50 100
500 1000
/ 0,5
l,M 0,3
а —уравнение А= fa D>c>iStk6oY/'2 ; б —
Рис. 1.5. Номограммы:
уравнение A'^

16
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
При значении С, равном 1, уравнения
A.8) и A-8') могут быть решены с помо-
помощью номограмм, приведенных на рис. 1.5.
Условные границы разделения частиц
на фракции (значения rfso. найденные для
каждого из каскадов импактора с учетом
условий отбора пробы) при построении
графиков распределения частиц по разме-
размерам являются абсциссами точек, ординаты
которых соответствуют доле частиц Rk или
Dh, осажденных в данном и во всех по-
последующих или предыдущих без данного
каскадах:
(U0)
яли
осажденных на ней микроорганизмов види-
видимых невооруженным глазом колоний. Для
уменьшения вероятности наложения двух
или более микробных частиц друг на друга
с последующим инкубированием из них
только одной колонии такие приборы
имеют сопловые решетки с большим
(в импакторе МБ-1 до 400 штук) количе-
количеством сопл. Вероятное число микробных
частиц Р, из которых на питательной сре-
среде выросло п колоний, находят по урав-
уравнению
пг=п—1
— т
A.12)
т=0
ft-i
где gi — масса частиц, найденных в i-м
каскаде; К — общее число каскадов, вклю-
включая фильтр; k — номер каскада.
В каскадных импакторах для опреде-
определения дисперсного состава микробных ча-
частиц, например в приборе МБ-1, разрабо-
разработанном для исследования газовоздушных
выбросов предприятий микробиологической
промышленности, в качестве подложек
используются чашки Петри, залитые пита-
питательной средой для инкубирования из
где N — число отверстий в сопловой ре-
щетке.
Для дальнейшей обработки экспери-
экспериментальных результатов используются урав-
мкм
но
~ d.50
3,0 2,0 1,5
Рис. 1.5. Номограммы:
в—уравдения йм=Л (t*/QpH) I/2 и йи=

§ 1.4
Аутогезионные свойства частиц
17
Рис. 1.6. Импактор ВНИИБиотехинка
(МБ-!):
1 —> сопловая решетка; 2 — чашка Петря; 3 —
фильтры тала АФА-БА.
нения A.10) или A.11), в которых вместо
значений массы осадка gx подставляют
значение Р.
Импактор МБ-1 (рис. 1.6) разра-
разработан институтом ВНИИБиотехника. От
импактора Андерсена [1-22] отличается
в основном тем, что имеет каскад, пред-
предназначенный для осаждения наиболее мел-
мелких частиц методом фильтрации через бак-
бактериальные фильтры типа АФА-БА. Кроме
того, в некоторых из конструкционных ре-
решений прибора нашли отражение требова-
требования технологии его несерийного изготов-
изготовления.
Из-за значительных габаритных разме-
размеров, обусловленных применением в каче-
качестве подложек чашек Петри диаметром
около 100 мм, размещение импактора МБ-1
внутри газоходов практически невозможно.
Поэтому при необходимости исследовать
газовоздушные выбросы предприятий мик-
микробиологического производства отбор проб
производится из факелов над обычно не-
невысокими трубами для рассеивания этих
выбросов. Значительно худшие результаты
дает отбор проб с помощью пробоотбор-
ных трубок, к которому иногда прибегают
при значительной высоте труб для рассеи-
рассеивания выбросов. В последнем случае про-
боотборную трубку соединяют с сопловой
решеткой первой ступени через диффузор
с углом раскрытия 12—15°.
Наибольшую известность среди ряда
других приборов, позволяющих находить
2—170
распределения частиц по размерам с уче-
учетом их агрегации в газовых потоках, по-
получили устройства, состоящие из последо-
последовательно или параллельно установленных
лабораторных циклонов, а также РАД —
ротационный анализатор дисперсного со-
состава промышленной пыли [1.6]. Однака
все они неконкурентоспособны по сравне-
сравнению с импакторами.
Особое место среди методов определе-
определения дисперсного состава частиц без их
предварительного выделения из газовой фа-
фазы занимает метод светорассеяния
под малыми углами [1.23], позво-
позволяющий находить функцию распределения
частиц по размерам путем математической
обработки результатов измерения индика-
индикатрисы рассеяния монохроматического све-
света этими частицами (индикатриса рассея-
рассеяния — зависимость интенсивности рассеян-
рассеянного света от угла рассеяния).
Современные варианты аппаратурного
оформления рассматриваемого метода пре-
предусматривают использование лазера
(в качестве источника света) и ЭВМ (дл»
обработки индикатрисы), что крайне су-
сужает возможности его применения при
обследовании газовоздушных выбросов про-
промышленных предприятий.
Практическое применение этот метод,.
с которым в начале его разработки связы-
связывались большие надежды [1.24], находит
главным образом в научных исследованиях,
когда любые другие методы оказываются
неприемлемыми, например при изучении
дисперсного состава капель, образующихся
в проточной части паровых турбин, в гор-
горловинах труб — распылителей скрубберов
Вентури и т. п. [1.23].
1.4. АУТОГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА
ЧАСТИЦ
Общие положения
Прочность сцепления частиц золы или-
пыли с различными макроскопическими по-
поверхностями и друг с другом определяется
соответственно адгезионными и аутогезион-
ными свойствами.
Адгезионные свойства могут проявлять-
проявляться только в монослое частиц, осевших на
стенках или фильтрующих поверхностях га-
газоочистных аппаратов, и из-за очень малой
толщины такого слоя, как правило, не ока-
оказывают влияния на работу систем пыле- и
золоул авлив ания.
Эксплуатационная надежность систем
пыле- и золоулавливания зависит главным
образом от аутогезионных свойств (сцеп-
(сцепления частиц друг с другом), причем в тех-
технике газоочистки за этими свойствами проч-
прочно закрепился термин «слипаемость».
Одной из распространенных неполадок
систем газоочистки является частичное или

18
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
полное забивание отдельных аппаратов и
других элементов улавливаемым продуктом
Поэтому для многих газоочистных аппара-
аппаратов, пылевых затворов установлены опреде-
определенные границы применимости в зависимо-
зависимости от слипаемости подлежащих улавлива-
улавливанию золы или пыли Для установления
таких границ используется условное разде-
разделение золы или пылей по степени слипае-
слипаемости на четыре группы (табл. 1 5).
Первоначально вопрос о занесении раз-
различных видов золы или пылей в ту или
ищю группу по слипаемости решался на
основании качественных суждений об их
доведении в тех или иных условиях. В на-
гтояшее время достаточно широкое распро-
распространение получил прибор Е. И. Андрианова,
позволяющий сравнивать между собой и от-
относить к той или иной группе различные по
слипаемости пыли на основании количест-
количественного показателя — разрывной прочности
специально сформированных пылевых слоев.
Приборы и методы определения
слипаемости пыли
Основной частью прибора Е. И Андри-
Андрианова (рис 1.7) является полый составной
цилиндр внутренним диаметром 17 мм и
высотой 25 мм.
Цилиндр состоит из укрепленного на
основании / стакана 2 и сторцованной
с ним трубки ?. Соосность стакана и труб-
трубки, выполненных из дюралюминия, обеспе-
обеспечивается четырьмя центрирующими высту-
выступами на стакане. Внутрь цилиндра поме-
помещают исследуемый материал 4, который
11
уплотняют с помощью плунжера 5. Уплот-
Уплотняющее и измерительное устройства смон-
смонтированы на вращающейся опоре, которая
состоит из втулки 16 и вала 13. Вал мо-
может поворачиваться на угол 90° (на схеме
этот угол для наглядности развернут до
180°) В одном из его крайних положений
место по оси цилиндра занимает уплотни-
тельный шток 15 с грузом 14.
Подъем и опускание штока осуществ-
осуществляется плавным поворотом ручки блока 12,
на который наматывается привязанная
к штоку струна. После уплотнения пробы
золы или пыли, повернув вал 13, над ци-
цилиндром устанавливают устройство, служа-
жее для приложения к сформированному
слою измеряемого разрывающего усилия F.
Калиброванная пружина 7, прикрепленная
к ползуну 5, зацепляется другим концом за
дужку на трубке 3. Пружина растягивает-
растягивается с помощью нити, наматываемой на ба-
барабан 9, который приводится во вращение
электродвигателем 10
При некотором значении постепенно на-
нарастающего усилия Fh разрывается пыле-
пылевая масса по сечению А-А (месту стыка
частей цилиндра). Трубка 3 вместе счастью
слоя пыли отделяется от стакана 2. В этот
момент разъединяются контакты 6 и элек-
электродвигатель отключается. Отметив по
шкале 11 усилие Fk, ползун возвращают
в исходное положение (барабан имеет об-
обратный ход) и с помощью той же пружи-
пружины 7 определяют балластное усилие gk —
вес трубки 3 с плунжером и пылью, удер-
удерживаемой силами адгезии и трения о стен-
стенки. Прочность слоя Р рассчитывается по
соотношению
Рис 1 7. Прибор Е. И. Андрианова для
определения разрывной прочности пылевых
слоев
где S — площадь поперечного сечения слоя
Количество материала подбирают так,
чтобы расстояние от поверхности плунже-
плунжера до сечения разрыва составляло не ме-
яее 3 мм. При этом общая высота слоя
равна примерно 8 мм.
Для повышения точности измерений
применяются сменные пружины с различ-
различными модулями.
Поскольку глипаемость многих пылей
зависит от температуры, прибор оборудован
съемным электронагревательным элементом
17, что позволяет исследовать разрывную
прочность слоев в интервале температур до
300 °С. Небольшая серия прибора выпуще-
выпущена трестом «Цветметэнергоочистка».
В модификации прибора, выполненной
Семибратовским филиалом НИИОГаз, уси-
усилие, необходимое для разрыва °лоя пыли,
создается соленоидом, на который подается
регулируемое напряжение. Шкала микро-
микроамперметра, измеряющего ток, при коте ром
сначала происходит разрыв слоя ча^гиц,
а затем уравновешивание балластного уси-

§ 14.
Аутогезионные свойства частиц
Таблица 1.5. Слипгемость некоторых видов золы и пыли
Группа слипаемости, разрывная
прочность Р по Е И. Андрианову,
Па
I. Неслипающиеся,
Ж 60
II. Слабослипающиеся,
60<Я<300
III. Среднеслипающиеся,
300 < Р < 600
IV. Сильное липа ющиеся,
Я>600
Наименование золы и пыли
Шлаковая пыль, глиноземная пыль, доломитовая пыль, шамот-
шамотная пыль
Летучая зола с недожогом бо^ее 30% при пылевидном сжига-
сжигании каменных углей, летучая зола при слоевом сжигании любых
углей, коксовая пыль, магнезитовая пыль (не сорбировавшая вла-
влагу), сланцевая зола, доменная пыль (после первичных пылеосади-
телей), апатитовая сухая пыль
Летучая зола без недожога (зола подмосковных углей), торфя-
торфяная зола, марганцитовая пыль (сорбировавшая влагу), пыль кон-
концентратов цветной металлургии и железного колчедана, пыль оки-
окиси цинка, свинца, олова (предварительно скоагулировавшаяся)„
влажная магнезитовая пыль, сухой цемент
Цементная пыль, выпавшая из воздуха с большим влагосодер-
жанием, гипсовая и алебастровая пыль, пьиь глины, каолина и
мергелей (мелкая), огарковая пыль при 500 °С, мучная пыль, волок-
волокнистые пыли (асбест, хлопок, шерсть), пыль, содержащая крупные
примеси (после отсеивания зерна и т. п.), зола антрацитового*
штыба с недожогом менее 25%, пыль с максимальной величиной
частиц 10 мкм
лия от веса трубки с пылью и плунжером,
имеет градуировку в паскалях.
Для оценки прочности пылевых слоев,
образующихся в процессе работы систем
газоочистки на стенках аппаратов, на элек-
электродах электрофильтров, на поверхности
ткани в рукавных фильтрах, может быть
использован метод эрозионного разрушения
слой4 частиц воздушной струей Эрозия •—
интенсивный унос частиц с поверхности
слоя золы или пыли — начинается при опре-
определенной пороговой скорости потока wn.
Разрушение слоя частиц под действием
узкой струи воздуха, направленной на его
поверхность, практически всегда носит эро-
эрозионный характер. Денудация (т. е. отрыв
сразу целых участков слоя) может начать-
начаться лишь после того, как в зоне эрозионно-
эрозионного разрушения слоя обнажится поверхность,
на которой образовался этот слой, или при
скачкообразном увеличении скорости воз-
воздуха.
Расчетные методы определения прочно-
прочности слоя по пороговой скорости потока,
вызывающей эрозию, весьма приближенны
и не универсальны. Поэтому для определе-
определения прочности пылевого слоя по значению
пороговой скорости воздушного потока, вы-,
зывающего эрозию, проводят дополнитель-
дополнительные экспериментальные исследования.
С помощью прибора (рис. 1 7) опреде-
определяют ряд значений прочности слоев иссле-
исследуемых частиц на разрыв при различных
значениях уплотняющей нагрузки. После
2"
этого определяют значения пороговой ско-
скорости эрозионного разрушения слоев, сфор-
сформированных при тех же значениях уплот-
уплотняющей нагрузки, и строят график зависи-
зависимости P=f{wn).
В логарифмической системе координат
такие зависимости в большинстве случаев-
имеют вид прямых линий, поэтому для по-
построения конкретной зависимости достаточ-
достаточно определить значения Р и wn для двух-
трех значений уплотняющей нагрузки Пос-
После этого, пользуясь построенным графиком,
находят значение Р, отвечающее измерен-
измеренному значению юп для слоя частиц, обра-
образовавшегося на той или иной поверхности
в процессе эксплуатации системы газо-
газоочистки.
Поскольку начало эрозионного разру-
разрушения слоя фиксируется визуальным на-
наблюдением, для определения пороговой ско-
скорости воздушного потока приходится либо
отключать соответствующий аппарат от по-
потока очищаемых газов либо снабжать era
смотровыми окнами.
Поток воздуха для определения поро-
пороговой скорости эрозионного разрушения
создается с помощью трубки с внутренним
диаметром 1,5—2 мм, располагаемой на
расстоянии 2—3 мм от поверхности иссле-
исследуемого ^слоя частиц. Интервал значений
пороговой скорости для различных слоев
частиц широк. Рыхлые отложения частиц,
образовавшихся в результате седимента-
ционного или диффузионного осаждения,.

Основные физико-химические свойства золы и пылей
Раэд. 1
Рис. 1.8. Устройство для определения ста-
статического угла естественного откоса
подвергаются эрозии при скорости воздуш-
воздушной струи 0,5—1 м/с. Эрозия плотных слоев
тонкодисперсных частиц, образовавшихся
в результате фильтрации или электроосаж-
электроосаждения, начинается при скоростях 100—
160 м/с. Измерения пороговой скорости ха-
характеризуются хорошей воспроизводимо-
воспроизводимостью результатов, разброс которых обычно
не превышает 3—5%.
Со слипаемостью тесно связана другая
характеристика золы или пыли — ее сыпу-
сыпучесть Сыпучестью определяются статиче-
статический и динамический углы естественного
откоса, от которых, в частности, зависит
поведение золы или пыли в бункерах газо-
газоочистных аппаратов, крутизна стенок кото-
которых и диаметры пылевыпускных отверстий
выбираются с учетом сыпучести улавливае-
улавливаемых частиц
Разработанным Семибратовским фили-
филиалом НИИОГаз РТМ 26-14-10-78 «Пыль
промышленная. Лабораторные методы ис-
исследования физико-химических свойств»
регламентируются следующие методы опре-
определения углов естественного откоса.
Метод определения стати-
статического угла естественного от-
откоса. Метод заключается в измерении
угла наклона поверхности материала, обра-
образовавшейся в результате обрушения слоя
частиц при удалении подпорной стенки.
Устройство для определения статиче-
статического угла естественного откоса состоит из
измерительного сосуда и камеры для за-
засыпки золы или пыли. Измерительный со-
сосуд представляет собой прямоугольный со-
сосуд из стекла размером 70X40X40 мм,
одна из торцевых стенок которого съемная
(рис. 18).
Камера для засыпки золы или пыли
представляет собой параллелепипед, имею-
имеющий основание размерами 70X40 мм и вы-
высоту 400 мм. В верхней части камеры вмон-
вмонтирован бункер. Течка бункера перекры-
перекрывается задвижкой. Расстояние от задвижки
до верхней кромки измерительного сосуда
должно быть не менее 350 мм.
В основании камеры имеется подвиж-
подвижная пластина, на которой устанавливается
сосуд. Передвижением пластины сосуд
вдвигается под бункер и выдвигается
из-под него.
Пробу частиц в количестве 30—40 г по-
помещают в бункер камеры. Открывают за-
задвижку бункера. Через 10—15 мин сосуд
выдвигают из-под течки бункера. Излишний
материал удаляют линейкой вровень с кром-
кромкой сосуда. После этого осторожно уби-
убирают съемную стенку сосуда. При этом
часть материала обрушивается, образуя на-
наклонный откос. Замеряют с точностью до
0,5 мм величину освободившейся верхней
кромки сосуда а и высоту слоя частиц
в сосуде Н.
Статический угол естественного отко-
откоса вычисляют по формуле
(Н/а),
A.14)
где а — величина освободившейся верхней
кромки сосуда, мм; Я —высота слоя мате-
материала в сосуде, мм.
За результат определения статического
угла естественного откоса принимают сред-
среднее арифметическое шести параллельных
определений. Расхождение между резуль-
результатами отдельных измерений и их средней
арифметической величиной не должно пре-
превышать 10%.
Каждое определение желательно прово-
проводить из новых порций пробы золы или
пыли.
Метод определения динами-
динамического угла естественного от-
откоса. Метод заключается в непосредст-
непосредственном измерении угла, под которым рас-
располагается наружная поверхность зернисто-
зернистого материала при падении частиц на пло-
плоскость.
Устройство для определения динамиче-
динамического угла естественного откоса представ-
представляет собой прямой пространственный угол,
образованный тремя деревянными плоско-
плоскостями. В ребре, образованном вертикаль-
вертикальными стенками, имеется цилиндрический ка-
канал диаметром 10 мм, ось которого совпа-*
дает с пересечением внутренних плоскостей
стенок. В канал с помощью воронки из
бункера засыпается анализируемый мате-
материал. На боковые стенки и дно устройства
нанесены угломерные шкалы. Высота боко-
боковых стенок 40—70 мм. В основание устрой-
устройства вмонтирован штатив для крепления
бункера.
Перед началом измерений устанавли-
устанавливают воронку над устройством так, чтобы
носик воронки был продолжением канала.
Бункер для засыпки золы или пыли распо-
располагают над воронкой на расстоянии 5—
7 см. Выпускное отверстие бункера долж-
должно быть соосно с носиком воронки.
Пробу частиц в количестве 30—40 г по-
помещают в бункер устройства, приоткры-
приоткрывают задвижку бункера так, чтобы пыль
тонкой струйкой высыпалась из бункера
в воронку, а из нее в угол устройства до
тех пор, пока вершина конуса не достигнет
верхнего среза стенок устройства (рис. 1.9).
Динамический угол естественного отко-
откоса считывают с угломерных шкал по поло-
положению образующей конуса материала сточ-

-§ 15.
Абразивность частиц
21
Рис. 1.9. Устройство для определения ди-
динамического угла естественного откоса
Таблица 1.6. Коэффициенты
абразивности золы некоторых видов
топлива
Вид тошп ва
Донецкий уголь
Подмосковный уготь
Челябинский уголь
Кизеловский уголь
Богословский уголь
Волжские сланцы
Экибастузский уголь1
Куу-чекинский уголь1
Черемховский уголь1
Коэффициент
абразивности зо1ы
аХ 10е
5,4
5,4
4,0
3,5
2,2
3,0
8,8
6,9
1,83
* Значения получены для частиц с размерами
90=j-2 мкм.
ностью до 1°. За результат определения
динамического угла естественного откоса
в градусах принимают среднее арифметиче-
арифметическое шести параллельных измерений Рас-
Расхождение между результатами отдельных
измерений и их средней арифметической
величиной не должно превышать 10%.
1.5. АБРАЗИВНОСТЬ ЧАСТИЦ
Абразивность частиц. Интенсив-
Интенсивность абразивного износа пыле- и золоулав-
ливающих установок при прочих равных
условиях зависит от твердости, размера и
плотности частиц. По данным [1.32] части-
частицы, имеющие острые грани при прочих рав-
равных условиях, разрушают металл более чем
в 10 раз быстрее, чем частицы округлой
формы. В [1.11] показано, что по мере
увеличения размеров частиц золы износ ме-
металла вначале возрастает и затем, достиг-
достигнув максимума, снижается. Максимальный
износ металла вызывают частицы золы
с размерами 90±2 мкм.
Истирающее действие частиц золы или
пыли должно учитываться при выборе ско-
скоростей запыленных потоков, толщины ме-
металла для изготовления газоходов и газо-
газоочистных установок или выборе для них
облицовочных материалов.
В связи с разработкой [1.11] метода
расчета эолового износа экономайзерных
труб паровых котлов предложена [1.12]
методика определения безразмерного коэф-
коэффициента абразивности а для золы различ-
различных видов топлива. Коэффициент а опре-
определяет утонение стенки поперечно обтекае-
обтекаемой трубы из стали 20 в местах ее макси-
максимального износа при концентрации частиц
L г/м* и скорости потока 1 м/с, при рав-
равномерном распределении поля скоростей и
концентраций, при Комнатной температуре
в течение 1 ч.
Значения коэффициента а (табл. 16),
полученные по этой методике, могут быть
использованы в практике проектирования
золоулавливающих установок для сравни-
сравнительной оценки абразивности золы некото-
некоторых видов топлива.
Методика определения коэффициента
а, приведенная в [1 12], пригодна для опре-
определения абразивных свойств и других пы-
пылевидных материалов, но имеет громоздкое
аппаратурное оформление.
Компактное аппаратурное оформление
имеет метод определения коэффициента аб-
абразивности частиц, регламентированный
РТМ 26-14-10-78. «Пыль промышленная.
Лабораторные методы исследования физи-
физико-химических свойств»
Для определения коэффициента абра-
абразивности используется абразивметр (рис.
1.10), состоящий из кассеты / для крепле-
крепления образца 2, трубки 3 длиной 150 мм
с внутренним диаметром 6 мм, изготовлен-
изготовленной из нержавеющей стали Х18Н10Т и
предназначенной для центробежного разго-
разгона исследуемых частиц, приемной воронки
Ряс. 1.10. Установка для определения ко-
коэффициента абразивности частиц

22
Основные физико-химические свойств'} золы и пылей
Разд. 1
4, вибрационного питателя 5, 6, обеспечи-
обеспечивающего расход частиц не более 3 г/мин,
корпуса 7, электродвигателя 8 ч сборника
частиц 9
Образец 2 размером 10X12X2 мм изго-
изготовляется из стали 20. Рабочую поверх-
поверхность образца подвергают механической
обработке с целью удаления окисной плен-
пленки и шлифованию. Подготовленный образец
устанавливают в кассету прибора, загру-
загружают в бункер вибропитателя 10 г золы
или пыли а включают прибор.
Коэффициент абразивности исследуе-
исследуемых частиц Ка, мг/кг, вычисляют по урав-
уравнению
Ka*=AAG, A.15)
где А = 1,185-10-* м2/кг2 — постоянная аб-
разивметра; AG — потеря массы образца
в результате истирания частицами, кг.
Рассмотренный метод применим для
частиц, имеющих коэффициент абразивно-
абразивности >0,5-10-12 м2/кг.
1.6. УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ СЛОЯ ЧАСТИЦ
ЗОЛЫ ИЛИ ПЫЛИ
Удельное электрическое со-
сопротивление (УЭС) слоя частиц золы
или пыли влияет на эффективность работы
установок электрической очистки газов За-
Зависимость удельного сопротивления от тем-
температуры и влажности газа (рис. 111),
а также от некоторых других факторов
используется в практике электрогазоочист-
электрогазоочистки для соответствующей подготовки (кон-
Ом-Ш
ю13
10"
10ю
ю9
10е
ю7
f W
\
! N
и \
[
Ад
[ч
¦з
К
\
100 200 300
Ом-см
W
ю1
W
W
10 9
\ > '
ч« I
8оЩ
10 15
ю
Рис 111. Удельное электрическое сопро-
сопротивление некоторых видов промышленной
пыли и золы:
а — зависимость от температуры б — зависимость
ст влажности на примере з.олы подмосковного
>1У1я, / — зола подмосковного угля, 2 — свинцо-
свинцовый дым; 3 — синтетические катализаторы, 4 —
цементная пыль; 5 —зола донецкого антрацита
марки АШ
Рис. 1.12 Прибор для измерения удельного
электрического сопротивления слоя пыли
«Циклоном-1»:
/ — ручка; 2 — гайка, 3 — фланец; 4 — шпилька;
5 — циклон, б — датчик, 7 — защитный кожух;
в—измерительные провода, 9 — заборная трубк»
диционирования) газов перед электрофиль-
электрофильтрами для улучшения их работы
Большинство из наиболее распростра-
распространенных методов определения удельного
электрического сопротивления предусматри-
предусматривает формирование слоя золы или пыли
между специальными измерительными элек-
электродами Абсолютные значения измеряемых
величин оказываются при этом зависящими
от способа формирования слоя между этек-
тродами и от других особенностей того или
иного метода
НИИОГаз разработал удобный в экс-
эксплуатации прибор «Циклоном-1» [1 14], со-
состоящий из малогабаритного лабораторно-
лабораторного циклона с расположенными в его бун-
бункере измерительными электродами (рис.
1 12)
К тераомметру проводами с кремний-
органической изоляцией марки ПТЛ-250
подключается измерительная система при-
прибора

§ 1.6.
Удельное электрическое сопротивление слоя золы или пыли
'23
I Boidyx
1
Рис. J.13. Устройство для измерения
уделы'^и электрического сопротивления
по РТМ 26-14-07-77:
в — конструкция устройства; б —схема электри-
электрических соединений; / — измерительная камера;
2 — измерительные электроды, 3 — измерительные
клеммы; 4 — изоляторы; 5 —рамка коронир^ гще-
го электрода; 6 — коронирующий элек1род, 7 —
клемма коронирующего электрода; 8 — экран;
9— шиберная заслонка; 10 — отводной патрубок;
И — чжектор; 12 — стенка гачохода; 13 -- забор-
заборная трубка; 14 — тяга шиберной заслонки; 15 —
фланец 16 — импульсная трубка; П — вентиль;
18 — манометр; ИВН — источник высокого напря-
напряжения, К — камера устройства; \х,А — микроам-
микроамперметр; Ш — шунтирующий тумблер
Порядок работы с прибором следую-
следующий. Прибор через специально предусмот-
предусмотренный для сотого лючок вводят в газоход
и прогревают, затем подключают к вакуум-
вакуумной линии и устанавливают расход газа
15—25 л/мин. Для предотвращения засоре-
засорения источника разрежения золой или
пылью, не уловленной циклоном, в линии
отсоса рекомендуется устанавливать фильтр.
Время, необходимое для заполнения изме-
измерительной системы прибора уловленными
частицами, определяется опытным путем.
После окончания отбора пробы опреде-
определяют электрическое сопротивление слоя ча-
частиц, находящегося между измерительными
электродами. Благодаря специально подо
бранной геометрии электродов электриче-
электрическое сопротивление, Ом, измеренное тера
омметром, численно равняется удельному
электрическому сопротивлению, Ом-см
РТМ 26-14-07-77 «Электрофильтры. Спо-
Способ определения удельного электрического
сопротивления пылей», разработанным Се-
мибратовским филиалом НИИОГаз, уста-
устанавливается способ определения удельного
электрического сопротивления слоя частиц,
сформированного в электрическом поле ко-
коронного разряда, в зазоре между измери
тельными электродами устройства, показан-
показанного на рис 1.13.
Отбор пробы золы или пыли для изме-
измерения удельного электрического сопротив-
сопротивления осуществляется путем изокинетиче-
ского отбора газа в измерительную камеру
/, помещенную в газоход, и осаждения час-
частиц в электрическом поле коронного разря-
разряда на измерительные электроды 2. Изоки-
нетичность отбора газа соблюдается при ра-
равенстве нулю разности статических напоров
внутри канала заборной трубки 13 и в га-
газоходе Измерение разности статических
напоров производится микроманометром.
Отсос га.за через измерительную камеру
осуществляется эжектором 11, подключен-
подключенным к линии сжатого воздуха трубой диа-
диаметром 3/4". Давление воздуха перед эжек-
эжектором, измеряемое манометром 18, должно
быть не менее 200 кПа
Скорость отбора газа из газохода, со-
соответствующая нулевому показанию микро-
микроманометра, устанавливается воздушным
вентилем 17 эжектора (грубо) и шибером
9 на выходе из камеры (точно) и поддер-
поддерживается в течение всего времени напыле-
напыления. Для обеспечения заполнения зазоров
пылью и повторяемости результатов изме-
измерений толщина слоя пыли на измеритель-
измерительных электродах должна составить 1—3 мм.
Время, необходимое для формирования слоя
пыли требуемой толщины, устанавливается
предварительным опытом.
Измерительную камеру и эжектор со-
соединяют с линией сжатого воздуха и отво-
отводящим патрубком камеры.
Дъумя резиновыми шлангами соеди-
соединяют согласно маркировке штуцеры микро-
микроманометра с соответствующими импульсны-
импульсными трубками 16 измерительной камеры.
В течение 30 мин дают прогреться измери-
измерительной камере с установленными в ней
измерительными электродами.
В начале опытов измеряют сопротив-
сопротивление изоляции между измерительными
электродами 2, которое должно быть не ме-
менее чем на два порядка выше сопротивле-
сопротивления пыли. При несоблюдении этого усло-
условия поверхность изоляторов 4 тщательно
протирают спиртом

24
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
Устанавливают шиберы 9 на входе
в камеру и на выходе из камеры в поло-
положение «Открыто». На эжектор подают сжа-
сжатый воздух и устанавливают нужную ско-
скорость отбора газа. Подключают к измери-
измерительным клеммам 3 с помощью высоко-
высоковольтного кабеля источник высокого на-
напряжения, а к клемме коронирующего
электрода 7 — схему измерения тока ко-
коронного разряда.
Измерительные клеммы для предохра-
предохранения от случайного прикосновения накры-
накрывают экраном 8. Источник высокого на-
напряжения и схема измерения должны быть
надежно соединены с заземляющим про-
проводом.
Включают источник и устанавливают
напряжение, соответствующее току корон-
коронного разряда 10—20 мкА (в промежутках
времени между измерениями тока короны
измерительный прибор ИП должен быть
зашунтирован тумблером Ш).
По истечении времени напыления изме-
измерительных электродов вентиль закрывают,
шиберы 9 устанавливают в положение
«Закрыто». Выключают источник высокого
напряжения, снимают экран, снимают оста-
остаточный заряд прикосновением заземляюще-
заземляющего провода к измерительным клеммам и
отключают высоковольтный кабель.
Экранированными проводами подклю-
подключают измерительные клеммы к тераоммет-
ру. На время измерения клеммы закры-
закрывают экраном. Измеряют сопротивление
слоя частиц пыли.
Удельное электрическое сопротивление
пробы золы или пыли, Ом-м, вычисляют
по формуле
p=RS/b,
A-16)
где R — сопротивление слоя частиц, заме-
замеренное между клеммами измерительных
электродов, Ом; S — площадь сечения ак-
активной части измерительных электродов,
м2; Ъ — зазор между измерительными элек-
электродами, м.
Площадь сечения активной части изме-
измерительных электродов и зазор между ни-
ними выбраны так, что отношение S/6=0,05,
благодаря этому расчетная формула приоб-
приобретает вид:
р = 0,05Я.
Для определения удельного электриче-
электрического сопротивления пыли проводят десять
опытов. Затем вычисляют среднее арифме-
арифметическое значение
:-РсрJ>
где р< — результаты измерений; п — коли-
количество измерений.
1.7. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗАРЯЖЕННОСТЬ
ЧАСТИЦ
Электрическая заряженность
частиц оказывает влияние на эффектив-
эффективность их улавливания в газоочистных ап-
аппаратах, на взрывоопасность и аутогезион-
ные свойства, в том числе на сыпучесть
пылей. Известно [1.14], например, что
в бункерах электрофильтров свежеуловлен-
ная зола или пыль, сохраняя электрический
заряд, имеет угол естественного откоса,
близкий к нулю, т. е. ведет себя почти как
жидкость, а через несколько часов, после
потерн частицами электрического заряда,
угол естественного откоса становится близ-
близким к 50°, достигая в отдельных случаях
90°. Этот пример сильного влияния заря-
женности частиц относится к случаю их
искусственной зарядки, когда практически
все частицы имеют заряд одного знака.
Если частицы приобретают заряд в процес-
процессе своего образования или в результате
адсорбции ионов естественного происхож-
происхождения, трения друг о друга или о стенки?
газоходов, то среди них наряду с некото-
некоторым количеством нейтральных частиц при-
и среднее квадрэтическое отклонение вели-
величин р» от их среднего значения
Рис. 1.14. Устройство для измерения сум-
суммарной электрической заряженности час-
частиц:
а — принципиальная схема; б — пылеотборна»
головка

§ 1.8.
Смачиваемость частиц
25
сутствуют как положительно, так и отри-
отрицательно заряженные частицы. Внешние
проявления электрической заряженности
частиц зависят при этом от их суммарного
заряда, определяемого соотношением меж-
между нейтральными, положительно и отрица-
отрицательно заряженными частицами.
Для измерения суммарного заряда час-
частиц в газоходах систем пыле- и золоулав-
золоулавливания в НИИОГазе разработано устрой-
устройство [1.18], принципиальная схема которо-
которого приведена на рис. 1.14,а.
Устройство состоит из пылеотборной
головки / с отсосной трубкой 2, блока на-
накопительной емкости 3 и электрометра 4,
а также воздуходувки 5 с реометром 6.
Пылеотборная головка предназначена
для изокинетического отбора пробы частиц
и накапливания их на поверхности электро-
электропроводящей фильтровальной перегородки
(металлокерамика, металлическая сетка
сплошного плетения и т. п.) и состоит
(рис. 1.14,6) из фторопластового корпуса
/, в который ввинчивается металлический
носик 2. Между корпусом и носиком за-
зажимается фильтровальная электропроводя-
электропроводящая перегородка 3. Снаружи носик защи-
защищен фторопластовым экраном 4, предотвра-
предотвращающим поступление дополнительного за-
заряда в накопительную емкость за счет три-
боэлектрического эффекта, возникающего
при трении пыли о наружную поверхность
носика. Носик и фильтр электрически со-
соединены с накопительной емкостью термо-
термостойким экранированным проводом 5, экран
которого заземлен
Перед производством измерений пыле-
отборную головку через штуцер вставляют
в газоход, поворачивают носиком по пото-
потоку газа и прогревают до температуры выше
точки росы. При этом электрометр отклю-
отключен от конденсатора, обе обкладки которо-
которого заземлены.
После прогрева одну из обкладок кон-
конденсатора электрически соединяют с филь-
фильтровальной перегородкой, устанавливают
пылеотборную головку навстречу потоку и
отбирают на фильтр (с соблюдением усло-
условия изокинетичности) пробу пыли массой
50—100 мг. По окончании отбора пробы
пылеотборную головку вынимают из газо-
газохода, очищают от слоя осевшей на ней пы-
пыли, защищают электрическим экраном, что-
чтобы исключить влияние внешних электриче-
электрических полей, и после этого соединяют кон-
конденсатор с электрометром для измерения
потенциала емкости U, В.
Удельный избыточный заряд q, Кл/г,
приходящийся на единицу массы пыли,
рассчитывают по формуле
q=CU/M,
A.17)
В качестве накопительной емкости мо-
могут быть использованы конденсаторы типа
ПГ-П или ФГТ. Измерение потенциала
проводят с прибором, имеющим входное
сопротивление A010 Ом), например элек-
электрометром ВК2-16.
1.8. СМАЧИВАЕМОСТЬ ЧАСТИЦ
Смачиваемость частиц водой
оказывает влияние на работу мокрых пы-
пыле- и золоулавливающих аппаратов. При
соприкосновении плохо смачиваемой части-
частицы с поверхностью жидкости частица за-
захватывается этой поверхностью, но в про-
противоположность легко смачиваемой не по-
погружается в жидкость или не обволакива-
обволакивается каплей жидкости, а остается на ее по-
поверхности. После того как поверхность
жидкости оказывается в значительной мере
покрытой захваченными ею частицами,
очистка газов ухудшается, так как вновь
подводимые к поверхности жидкости части-
частицы в результате упругих соударений с ра-
ранее захваченными могут возвратиться в по-
поток газа и оказаться неуловленными.
Для определения смачиваемости частиц
для оценки их поведения в системах газо-
газоочистки применяется метод пленочной фло-
флотации. Схема разработанной Семибратов-
ским филиалом НИИОГаз эксперименталь-
экспериментальной установки для реализации этого мето-
метода приведена на рис. 1.15.
Перед проведением анализа подбирают
опытным путем ширину выпускного отвер-
отверстия бункера /. Для этого из нескольких
навесок исследуемой пыли и при включен-
включенном вибраторе 2, уменьшая или увеличи-
увеличивая ширину выпускного отверстия бункера,
добиваются, чтобы время высыпания 1 г
частиц составляло 2±0,1 мин. Затем стек-
стеклянный сосуд 4 заполняют дистиллирован-
дистиллированной водой ниже его верхней кромки на
3—4 мм и ставят его на столик б, приво-
приводимый во вращение электродвигателем 5
типа ДСД-2 со скоростью 2 об/мин.
Расстояние между пылевыпускным от-
отверстием бункера и поверхностью воды
должно составлять 3—4 мм.
где С — общая емкость конденсатора, пыле-
отборной головки и соединительных прово-
проводов, М — масса пробы пыли, г.
Рис. 1.15. Установка для определения сма-
смачиваемости частиц

26
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
Пробу анализируемых частиц массой
около 1 г помещают в бункер при вклю-
включенном вибраторе и следят, чтобы свежая
порция пыли не попала на уже покрывшую
воду и удерживающуюся в поверхностном
слое- пыль. Для этого после каждого обо-
оборота столика бункер с вибратором пере-
передвигают вместе со штативом 3 от перифе-
периферии к центру. После высыпания всей пробы
прибор останавливают. Воду с оставшими-
оставшимися на ее поверхности частицами сливают
в стакан Осевшие на дне сосуда в процес-
процессе опыта частицы с помощью промывалки
переносят в предварительно взвешенную и
установленную в колбу для фильтрования
л< д вакуумом воронку Шота. После от-
фильтровывания воронку с осадком поме-
пометают в сушильный шкаф или эксикатор и
высушивают до постоянной массы
Долю смочившейся пыли (смачивае-
(смачиваемость) вычисляют по формуле
п — М„
Мп
100,
A.18)
где Мр.а — масса воронки с пылью, г; Мъ—
масса чистой воронки, г; Ма — масса взя-
взятой для опыта навески, г.
Для определения смачиваемости пыли
проводят 8 параллельных опытов.
Вычисляют среднее арифметическое по-
полученных значений.
Расхождение между результатами от-
отдельных измерений и их средней арифме-
арифметической величиной не должно превышать
5%. Результаты измерений, отклоняющихся
от среднего арифметического значения на
величину, большую 5%, отбрасывают.
За окончательный результат принимают
среднее арифметическое значение остав-
оставшихся измерений.
По смачиваемости, определенной мето-
методом пленочной флотации, промышленная
пыль классифицируется на три группы:
плохо смачиваемая — от 0 до 30%, средне
смачиваемая — от 30 до 80%, хорошо сма-
смачиваемая— от 80 до 100%.
1.9. ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНОСТЬ
ЧАСТИЦ ПЫЛИ
Многие виды пыли из-за сильно раз-
развитой поверхности частиц способны гореть,
самовоспламеняться, образовывать с воз-
воздухом взрывоопасные смеси даже в тех
случаях, когда исходный материал, из ко-
которого получена пыль, является негорючим.
Наиболее опасным является свойство мно-
многих пылей образовывать с воздухом взры-
взрывоопасные смеси. Первичный взрыв возни-
возникает при небольших скоплениях пыли вбли-
вблизи источника воспламенения Взрывная
волна и вибрация от первичного взрыва
могут поднять в воздух крупные скопления
пыли, осевшей в относительном отдалении
от места первичного взрыва, и тем самым1
вызвать вторичный взрыв значительно боль-
большей силы. По зарубежным данным [1.33}
каждые 60 первичных взрывов сопровож-
сопровождаются 10 вторичными.
Показатели пожаро- и взрывеопасно-
сти пылей определяются экспериментально.
Поскольку существующие для этого мето-
методы не позволяют адекватно воспроизводить.
различные сочетания реальных условий, при-
которых возможно загорание или взрыв
пыли, результаты соответствующих опреде-
определений в известной мере условны и отно-
относительны.
Среди многочисленных характеристик
пожаро- и взрывоопасных свойств пылей
основное значение имеют такие показатели,
как температура воспламенения и самовос-
самовоспламенения, концентрационные пределы
взрыва, скорость распространения фронта
пламени, минимальная энергия зажигания,
максимальное давление взрыва и скорое/ь
нарастания давления.
Температура воспламене-
воспламенения — наименьшая температура горючего*
вещества, при которой вещество выделяет
горючие пары или газы с такой скоростью,
что после воспламенения их от внешнего
источника зажигания вещество устойчиво-
горит.
Температура с амовоспл аме-
ь е н и я — наименьшая температура веще-
вещества (или его смеси с воздухом), при ко-
которой происходит резкое увеличение скоро-
скорости экзотермических реакций, приводящее
к возникновению пламенного горения.
За величину температуры самовоспла-
самовоспламенения принимают минимальную темпера-
температуру стенки реакционного сосуда, при ко-
которой наблюдается самовоспламенение сме-
смеси Эта температура не является констан-
константой данного вещества и зависит от усло-
условий эксперимента.
Пыль, взвешенная в воздухе, может
воспламеняться только при определенных
концентрациях. Различают нижний и верх-
верхний пределы воспламенения. Область кон-
концентрации между этими пределами назы-
называется диапазоном воспламенения.
В зависимости от скорости распростра-
распространения фронта пламени различают воспла-
воспламенение, сопровождающееся спокойным сго-
сгоранием пыли; вспышки, имеющие скорость
горения от 4 до 10 м/с; взрывы, имеющие
скорость горения более 100 м/с; детона-
детонацию, протекающую со скоростью распро-
распространения фронта пламени более 1000 м/с.
За нижний предел воспламе-
воспламенения аэровзвеси твердых веществ при-
принимается наименьшая концентрация веще-
вещества в воздухе, при которой смесь способ-
способна воспламеняться
Наибольшая концентрация пыли в воз-
воздухе, при которой возможен взрыв, назы-
называется верхним пределом взрыва
(воспламенения). Верхние пределы при

§ 1.10.
Физико-химические свойства золы
27
Воздух
/Г манометр)/
Рис 1.J6. Установка конструкции
ВНИИПО для определения нижнего пре-
предела взрываемости пылей:
i — взрывной цилиндр; 2—водяная рубашка; 3—
нагревательный элемент; 4 — нижняя крышка;
$—крепежные болты; 6 — маховичок; 7— винт;
8 — форсунка; 9 — верхняя крышка
рассмотрении вопросов пылеулавливания не
имеют практического значения. Надежных
методов расчета пределов воспламенения
не существует.
Так как значение нижнего предела вос-
воспламенения зависит от метода его опреде-
определения, всегда указывается, каким способом
оно определялось.
Нижний предел воспламенения чаще
определяют с помощью специальной уста-
установки ВНИИПО (рис. 1.16). Установка
включает в себя взрывной цилиндр / и
форсунку 8 для распыления навески иссле-
исследуемой пыли. Распыленная с помощью воз-
воздуха, подаваемого в форсунку, пыль вос-
воспламеняется от источника воспламенения—
нагревательного элемента, состоящего из
шамотной пластинки с платиновой об-
обмоткой
Концентрацию пыли при воспламенении
или взрыве определяют путем деления ко-
личеава пыли, перешедшей во взвешенное
состояние, на объем взрывного цилиндра.
Нижний предел воспламенения, найден-
найденный таким способом, относится к усло-
условиям практически неподвижного воздуха.
При движении воздуха, содержащего пыль,
со скоростью 5 м/с нижний предел повы-
повышается в 2—3 раза [1.31].
Под минимальной энергией зажигания
взвеси пыли в воздухе понимают наимень-
наименьшую энергию конденсатора, при разряде
которого через воздушный промежуток воз-
возникает искра, зажигающая с вероятностью
0,01 наиболее легко воспламеняемую смесь
данного вещества с воздухом. Минималь-
Минимальная энергия зажигания позволяет сравни-
сравнивать чувствительность различных пылей
к воспламенению от внешних источников
зажигания, а также непосредственно рас-
рассчитывать допустимую энергию электриче-
электрических разрядов во взрывоопасной среде и
разрабатывать эффективные противопожар-
противопожарные меры.
Предельно допустимая энергия элек-
электрического разряда не должна превышать
40% значения минимальной энергии зажи-
зажигания. Эту величину учитывают «Правила
изготовления взрывозащищенного электро-
электрооборудования» (ПИВЭ).
Минимальная энергия зажигания аэро-
аэровзвесей твердых веществ определяется на
установке ВНИИПО по методике, описан-
описанной в инструкции ВНИИПО.
Максимальное давление
взрыва — это наибольшее давление, ко-
которое возникает при взрыве наиболее по-
жаровзрывоопасной смеси в замкнутом
сосуде Максимальное давление взрыва
учитывают в расчетах аппаратуры на взры-
воустойчивость, в расчетах предохранитель-
предохранительных клапанов и взрывных мембран, а так-
также оболочек взрывонепроницаемого элек-
электрооборудования.
1.10. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ЗОЛЫ
Золой при определении характери-
характеристик топлива считается остаток, получаю-
получающийся при прокаливании до постоянной
массы навески топлива в присутствии кис-
кислорода при 800°С.
Фазово-минералогические исследования
состава золы различных видов топлива по-
показывают, что основной фазой всех видов
золы является стекло. Кристаллическая фа-
фаза представлена различными количествами
кварца, гематита, магнетита и различными
силикатами кальция.
Характеристики золы, полученной в ре-
результате озоления проб угля в лаборатор-
лабораторных условиях, несколько отличаются по
физико-химическим свойствам и химическо-
химическому составу от летучей золы и шлака, обра-
образующихся в котлах. Такое отличие в пер-
первую очередь определяется температурными
условиями. В топочной камере температура

28
Основные физико-химические свойства золы и пылей
Разд. 1
продуктов сгорания значительно выше, чем
при озолении топлива в лабораторных
условиях (около 800 °С). Поэтому, напри-
например, сульфат кальция в топочной камере
может практически полностью разлагаться,
тогда как в лабораторных условиях может
дополнительно образовываться из окиси
кальция и двуокиси серы. Кроме того, озо-
ление топлива в лабораторных условиях
скорее аналогично слоевому процессу сжи-
сжигания топлива, а не камерному, преобла-
преобладающему в энергетике. В первом случае
частицы угля и золы соприкасаются друг
с другом и вероятность химического взаи-
взаимодействия частиц различного состава и их
спекания значительно больше, чем в камер-
камерных топках, где эти частицы разделены
друг от друга газовой средой.
Одной из причин, определяющих разли-
различие состава и свойств летучей золы по
сравнению с лабораторной пробой, являет-
является разделение минеральной части топлива
в топке на шлак и летучую золу. При этом
в шлак, как правило, переходят более лег-
легкоплавкие компоненты минеральной части
топлива, а летучая зола соответственно
обедняется ими. При небольших количест-
количествах образующегося шлака, например в топ-
топках с твердым шлакоудалением, отличие
химического состава летучей золы от лабо-
лабораторной и от шлака невелико, а в топках
с жидким шлакоудалением может быть су-
существенным.
Дисперсный состав золы за-
зависит как от природы топлива, так и от
технологических процессов пылеприготовле-
ния и пылесжигания. Топлива, содержащие
примеси трудноразмалываемой породы, об-
образуют в результате размола и сжигания
более крупнодисперсную летучую золу, чем
топлива, месторождениям которых сопут-
сопутствуют глинистые породы. Малозольные
топлива, как правило, имеют более мелко-
мелкодисперсную золу, чем многозольные.
Дисперсный состав летучей золы зави-
зависит от степени измельчения топлива в мель-
мельничных устройствах, являясь более мелким
при размоле топлива в шаровых барабан-
барабанных мельницах. Наконец, дисперсный со-
состав золы сильно зависит от степени осаж-
осаждения минеральной части топлива в шлак.
При увеличении выхода жидкого шлака
повышается дисперсность золы как за счет
осаждения более крупных частиц в шлак,
так и в результате возгона в топочной ка-
камере при высоких температурах некоторых
соединений минеральной части топлива
с последующей конденсацией их при
охлаждении дымовых газов. Наличие вы-
высокодисперсных частиц в продуктах сгора-
сгорания является причиной, обусловливающей
в некоторых случаях трудности очистки
дымовых газов.
Дисперсный состав летучей золы основ-
основных энергетических топлив СССР, опреде-
определенный в средних пробах, отобранных из
газов, поступающих в золоуловители, пр»
различных способах подготовки и сжига-
сжигания топлив приведен в табл. 1.1 и 1.2.
Процентное содержание зо-
золы в топливе обозначают Лр, если за
исходную массу навески принимается мас-
масса рабочего топлива, и Лс, если зольность
относят к сухой массе топлива. Связь меж-
между этими величинами устанавливается со-
соотношением
100
где W*>— влажность рабочего топлива, %.
Для сравнительной оценки количества
золы, получающейся при сжигании различ-
различных видов топлива с целью получения
одного и того же количества теплоты, поль-
пользуются приведенной зольностью
Aav, %-МДж/кг,
где Qph — низшая теплота сгорания рабо-
рабочего топлива, МДж/кг.
В зависимости от содержания летучих
веществ в топливе, тонкости его размола и
режима горения вместе с летучей золой из
топки уносится различное количество не
полностью сгоревших частиц топлива,
изменивших состав и форму под действием
высокой температуры. При неудовлетвори-
неудовлетворительном режиме горения, что наиболее ча-
часто происходит на установках небольшой
мощности, из топки выносятся частицы
сажи, окрашивающие дымовые газы в тем-
темный цвет.
Частицы, состоящие из летучей золы и
недогоревшего топлива, выносимые дымо-
дымовыми газами из топок котлов, называются
уносом. Как правило, при сжигании топ-
Та блица 1.7. Содержание некоторых
микропримесей в земной коре и в золе
углей [1.17]
Элемент
Бор
Германий
Мышьяк
Уран
Бериллий
Молибден
Свинец
Цинк
Серебро
Скандий
Среднее
содержание
в земной
коре, г/т
3,0
7,0
5,0
2,0
5,0
15,0
16,0
40,0
0,1
5,0
Среднее
содержание
в богатых
золах, г/т
600
500
500
400
300
200
100
200
2
60
Коэффици-
Коэффициент обога-
обогащения
200
70
100
200
60
13
6
5
20
12

§ 111.
Состав газов
Таблица 1.8. Содержание свободной
окиси кальция, SO, в летучей золе
некоторых топлив
Бассейн, место-
месторождение, вид
топчива
Донецкий
Красноброд-
ский
Красногор-
Красногорский
Листвянский
Томь-Усин-
ский
Экибастуз-
скии
Ирша-Боро-
Ирша-Бородинский
Березовское
Назаровское
Итатское
Подмосков-
Карагандин-
Челябинский
Черемхов-
ский
Харанорское
Волынское
Кизеловское
Ангренское
Бакинское
Воркутин-
ское
Сланец
эстонский
1
g
ев
&
А
Т
д
г
т
1СС,
2СС
ее
Б2
Б2
Б2
Б1
Б2
К
БЗ
Д
Б1
Г
Г
Б2
Б2
Ж
Сла-
Сланец
Класс
топлива
ш, сш
р
р
Р, отсев
Р окислен-
окисленный
Р окислен-
окисленный
Р
Р
#
Р
Р
Р
Р, ОМСШ
Промпродукт
Р, МСШ
Р, отсев
Р
Р
Р, отсев,
К, М
ОМСШ
р
Р, отсев
энергети-
энергетический
Мелкий
Содержание
в летучей
золе
О
0,53
0,44
0,50
0,14
0,22
0,12
0,09
1,10
1,68
2,51
1,97
0,64
0,34
0,64
0,46
1,29
1,08
0,42
2,60
0,40
0,26
5,49
и
125
55
50
50
155
70
10
3470
8080
7160
4435
45
70
190
120
2440
330
15
2380
175
70
6650
лива с выходом летучих веществ до 15%
в уносе содержится значительное количе-
количество недогоревших частиц, достигающее при
неудовлетворительной эксплуатации 40% и
более общей массы уноса. При сжигании
топлива с высоким содержанием летучих
веществ в уносе обычно имеется лишь не-
небольшое количество несгоревшего угле-
рода. Содержание в золе небольшо-
небольшого количества горючих веществ по-
положительно влияет на работу электрофиль-
электрофильтров, так как увеличивает электропровод-
электропроводность уноса. Кроме того, частицы золы, со-
содержащие недогоревшее топливо, обладая
относительно крупными размерами, улуч-
улучшают отряхиваемость осадительных элек-
электродов (см. разд 6). Однако при слишком
большом содержании горючих веществ
удельное электрическое сопротивление слоя
золы может уменьшиться настолько, что
эффективность электрофильтра снизится
из-за чрезмерно быстрой потери осевшими
на осадительных электродах частицами их
заряда.
Благодаря избирательному извлечению
из почвы тех или иных веществ корнями
растений-углеобоазователей в золе содер-
содержится повышенное по сравнению с земной
корой количество некоторых микроприме-
микропримесей (табл. 1 7).
При этом распределение содержания
некоторых элементов в различных по раз-
размерам частиц фракциях летучей золы не-
неравномерно и обычно увеличивается с
уменьшением размера частиц.
В случае мокрого золоулавливания
важное значение имеет содержание
в з о л е ще л очео бр азу ющих окис-
окислов, основу которых составляет СаО.
Образующийся сульфит кальци»
БО) в результате реакций
H2SO3+CaO-j-H2O=CaSO3+2H2O
может приводить к зарастанию элементов
мокрого золоуловителя трудноудалимымк
отложениями. Данные о содержании в зо-
золе свободной окиси кальция приведены-
в табл. 1.8.
1.11. СОСТАВ ГАЗОВ
Газами, обычно подлежащими очистке,
являются воздух или дымовые газы. Плот-
Плотность, вязкость, теплоемкость, молекуляр-
молекулярная масса, газовая постоянная и другие
существенные для процессов пыле- и золо-
золоулавливания свойства воздуха и дымовых
газов, образующихся при сжигании различ-
различных видов топлива, мало отличаются меж-
между собой, поэтому при отсутствии других
данных значения перечисленных величии
для дымовых газов могут быть приняты по
табличным данным для воздуха. Если под-
подлежащие очистке газы заметно отличаются*
по своему составу от воздуха или дымовых
газов, то это может быть связано только
с особенностями технологического процесса,
сопровождающегося выделением этих газов»
и данные об их составе должны быть вы-
выданы огранизацией, связанной с разработ-
разработкой или эксплуатацией соответствующего
технологического оборудования.

30
Параметры очищаемых газов
Разд.
Содержание компонента i в смеси га-
газов, состоящей из п компонентов, может
быть задано в процентах А или в долях а
от единицы объема, в процентах В или
долях Ъ от единицы массы. Для пересчета
этих величин при переходе от одного спо-
способа задания состава газовой смеси к дру-
другому служат соотношения
/У ^ • /11 VI
„ __
100 i=n
loo
2
A.20)
где М — молекулярная масса газа; р —
плотность газа.
В технике пыле- и__золоулавливания
к анализу химического состава газов при-
прибегают главным образом в тех случаях,
когда это оказывается удобным для вы-
выявления присосов воздуха в газоходы и
аппараты, работающие под разрежением.
Для этого достаточно установить на
входе в газоочистной аппарат и на выходе
из него содержание какого-либо из легко
поддающихся определению компонентов
либо отсутствующих в атмосферном воз-
воздухе, либо присутствующих в нем в отлич-
отличной от очищаемых газов концентрации
[12].
В случае дымовых газов такими компо-
компонентами могут быть СОг или О2. Действи-
Действительно, при известном объемном содержа-
содержании на входе и выходе двуокиси углерода
СО'г и СО"г, абсолютное количество кото-
которого при этом, как правило, не меняется,
коэффициент присоса — отношение объема
присосанного воздуха к объему газов на
входе в аппарат — с достаточной точностью
можно найти по формуле
_ СО', —СО",
Если известно содержание кислорода
О'г, 0*2, kap определяют исходя из того,
«что в присасываемом воздухе его содер-
содержится 21%:
О",-О'
fenp — 21—0',
Пример. Содержание в газах углекис-
углекислоты и кислорода на входе в пылеулови-
пылеуловитель составляет соответственно 12,5 и
-8,5%, на выходе—12 и 9%- Коэффициент
присоса будет равен:
Анализ газов на СОг и Ог обычно про-
производится переносными химическими газо-
газоанализаторами.
1.12. ПЛОТНОСТЬ, ВЯЗКОСТЬ,
ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ЭНТАЛЬПИЯ
ГАЗОВ
Для нормальных условий (абсолютная
температура 7>=273 К и барометрическое
давление рваР«=101325 Па^0,101 МПа)
значения плотности р0, кг/м3, и дина-
динамического коэффициента вязкости \Хо,
Н-с/м2, для наиболее распространенных га-
газов приведены в приложении I.
Динамический коэффициент вязкости
р. часто называют просто вязкостью.
Наряду с динамическим иногда применяет-
применяется кинематический коэффициент вязкости
v, м2/с:
v-tx/p. A.21)
В системах пыле- и золоулавливания
газ находится под абсолютным давлением
Рабе, которое складывается из атмосфер-
атмосферного барометрического /?бар и избыточного
давления или разрежения р, Па, т. е.
Плотность газов, находящихся при темпе-
температуре t, °C, под избыточным давлением
(разрежением), определяют из соотношения
101325B73 + 0 .
Р=Р» 273(Рбар±р) (]-22>
Значение динамического коэффициента
вязкости зависит только от абсолютной
температуры Т, К, и не зависит от дав-
давления:
273 +С / Т \3/2
[j О-23)
«пр —
12,5—12 9—8,5
12,5
21 — 8,5
= 0,04.
Здесь С — константа Сезерленда, значения
которой для наиболее распространенных
газов приведены в приложении I
Удельная теплоемкость газа с,
т. е. количество теплоты, которое требуется
сообщить единице количества газа для на-
нагрева на ГС, зависит от того, происходит
ли тепловой процесс при постоянном давле-
давлении (теплоемкость ср) или при постоянном
объеме (теплоемкость cv).
Удельную теплоемкость обычно назы-
называют просто теплоемкостью Количество
газа может быть измерено в кг, м3 и мо-
молях; сообразно этому различают и три вида
теплоемкостей* массовую, объемную и моль-
мольную В расчетные уравнения, которыми
пользуются в технике пыле- и золоулавли-
золоулавливания, входит, как правило, массовая теп-
теплоемкость ср (тепловые процессы в газо-
газоочистных аппаратах можно рассматривать,
как протекающие при постоянном давле-
давлении).

§ 1.13.
Влажность газов
31
Теплоемкость реальных газов зависит
от температуры и давления, при которых
они находятся, однако в тех интервалах
температуры и давления, с которыми при-
приходится сталкиваться в технике пыле- ч
золоулавливания, эта зависимость достаточ-
достаточно слаба и, как правило, не учитывается.
В тепловых расчетах, связанных
с влажным газом, часто применяется вели-
величина i, Дж/кг, называемая энтальпией
и представляющая собой количество тепло-
теплоты, которое необходимо подвести к 1 кг
газа при постоянном давлении, чтобы по-
повысить его температуру от 0°С до задан-
заданного значения температуры:
i=cpt. A.24)
Количество теплоты Q, Дж/кг, сооб-
сообщаемого 1 кг газа при постоянном давле-
давлении, равно разности энтальпий начального
и конечного состояний газа:
Плотность, кг/м3, вязкость, Н-с/м2, и
теплоемкость, Дж/кг, смеси газов, состоя-
состоящей из п компонентов, концентрация кото-
которых в долях от единицы объема аи
а2, ..., ап и в долях от единицы массы
Ъ\, Ь2, ..., Ьп известна (переход от одних
долей к другим см. в § 1.11), находят из
соотношений
-апрп\ A.25)
A.26)
f- . . . -\-ЬпСр,п-
A.27)
Как правило, одним из компонентов
подлежащих очистке газов являются пары
воды, концентрация которых может быть
задана не долей от единицы объема или
массы смеси газов, а одной из других ве-
величин, подробно рассматриваемых в § 1.13,
в частности величиной концентрации водя-
водяных паров /, отнесенной к 1 м3 сухого
газа.
Если влажность газов f задана, то их
плотность может быть найдена по урав-
уравнению
Ро,сук+ f
Ро,вл= f '
A.28)
0,804
где ро,сух— плотность сухих газов при нор-
нормальных условиях; 0,804 — плотность водя-
водяного пара при нормальных условиях.
Теплоемкость и энтальпию влажных га-
газов, также как и влагосодержание х, отно-
относят к единице массы сухой части/ газа:
Здесь сР,вл, Ср.сух и са — теплоемкость
соответственно влажного газа, сухого газа
и водяного пара.
1.13. ВЛАЖНОСТЬ ГАЗОВ
Влажность газов. Водяной пар,
почти всегда присутствующий в подлежа-
подлежащей очистке смеси газов, относится вместе
с тем к числу наименее стабильных из ее
компонентов. Концентрация водяных паров
может существенно изменяться в результа-
результате специального увлажнения газов для по-
повышения эффективности их очистки в су-
сухих электрофильтрах, в результате обработ-
обработки газов в мокрых газоочистных аппаратах
и т. п. Учитывая специфические особенно-
особенности водяного пара, как одного из компонен-
компонентов подлежащей очистке смеси газов, для
выражения влагосодержания газов наряду
с рассмотренными в § 1.11 часто применя-
применяются и некоторые другие способы. Концен-
Концентрацию водяных паров, например, часта
относят не к общему объему или массе
смеси газов, включая и водяной пар, а к то*
части смеси, которая состоит из относи-
относительно стабильных компонентов, т. е.
к объему или массе сухих газов.
Для выражения влагосодержания газов
чаще всего применяются следующие спо-
способы:
1) концентрация водяных паров /,
отнесенная к 1 м3 сухого газа при нор-
нормальных условиях @°С, 101325 Па), г/м*
сух; концентрация водяных паров /', отне-
отнесенная к 1 м3 влажного газа при нормаль-
нормальных условиях, г/м3 вл; концентрация водя-
водяных паров f", отнесенная к 1 м3 влажного
газа при данных температуре и давле-
давлении, г/м3;
2) парциальное давление водяных па-
паров рю, равное произведению объемной
доли пара на общее давление смеси, Па;
3) объемный процент (Рю/Рабс)Ш0, где
Рабе — абсолютное давление, которое скла-
складывается из атмосферного барометрическо-
барометрического рбар и избыточного давления (разреже-
(разрежения) в газоходе или аппарате, рабс=рбар±
±р, Па;
4) концентрация водных паров, отне-
отнесенная к единице массы сухого газа, d,
г/кг сух, или х, кг/кг сух,
5) относительная влажность, т. е. сте-
степень приближения к насыщенному состоя-
состоянию при данных условиях:
ф=/"/Р'нас =/7//нас=Рг0/Рг0,нас^
Ср,ъ л —
A.29)
Обычно ф выражают не в долях от
единицы, а в процентах.
Связь между различными способами
выражения влагосодержания газов уста-
устанавливается следующими соотношениями:

32
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
1 1 l ! . J-.
— — 804 ИЛИ T7" = T + 804 '
A.30)
= 804
O,36jo
B73 +
1
f
A.31)
A.32)
При решении вопросов, связанных
с проектированием и эксплуатацией газо-
газоочистных установок, необходимо учитывать
температуру конденсации водяных паров и
других жидкостей, которые могут присут-
присутствовать в подлежащих очистке газах. На-
Например, в дымовых газах, образующихся
при сжигании сернистых топлив, наряду
с SO2 присутствует некоторое количество
БОз, образующего в результате реакции
с парами воды раствор H2SO4, конденси-
конденсирующейся при более высокой температуре,
чем водяные пары.
Температура, при которой газ нахедит-
ся в состоянии насыщения парами воды
яли другой жидкости и при которой начи-
начинается выпадение конденсата, называется
точкой росы. Значения точки росы для
паров воды и серной кислоты, эксперимен-
экспериментально найденные при сжигании некоторых
видов топлива, приведены в табл. 1.9.
При давлении, близком к барометриче-
барометрическому, точка росы для влажного воздуха и
дымовых газов, образующихся при сжига-
сжигании малосернистых топлив, может быть
найдена с помощью i, ^-диаграммы, связы-
связывающей между собой при заданном баро-
барометрическом давлении следующие парамет-
параметры влажного воздуха: температуру t, °C;
энтальпию i паровоздушной смеси, отнесен-
отнесенную к 1 кг сухого воздуха и 1 кг водяного
пара, кДж/кг; влагосодержание х, кг/кг
сухого воздуха; относительную влажность
ф, %; парциальное давление водяного па-
пара, содержащегося в паровоздушной смеси,
pw, кПа. Диаграмма i, x может быть по-
построена для любого заданного бараметри-
ческого давления.
На территории СССР расчетное баро-
барометрическое давление колеблется от 91,5
до 101,3 кПа F85 — 760 мм рт. ст.) я
нормируется с интервалом 2 кПа A5 мм
рт. ст). В соответствии с этим i, х-диаграм-
мы разработаны для каждого из норми-
нормируемых барометрических давлений.
0,025
0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,225
Влагосодержание х, кг на 1кг сухого Воздуха.
0,250 0,275
Рис. 1.17. /', *-диаграмма для влажного воздуха

§ 1.13.
Влажность газов
33
Таблица 1.9. Температура точки росы
дымовых газов наиболее
распространенных топлив
Продолжение табл. 1.9
рождение, вид
топлива
Донецкий
Красноброд-
скии
Красногор-
Красногорский
Листвянский
Томь-Усин-
ский
Экибастуз-
ский
Ирша-Боро-
динский
Березовское
Назаровское
Итатское
Карагандин-
Карагандинский
Подмосков-
Подмосковный
Карагандин-
Карагандинский
Челябинский
Богослов-
Богословский
Черемхов-
ский
Харанорское
Волынское
Кизеловское
Ангренское
Бакинское
Воркутнн-
ское
Сланец эс-
эстонский
Торф
Марка
топлива
А
ПА
Т
Ж, К,
ОТ
V/Vj
т
д
г
т
т
1СС,
2СС
сс
Б2
Б2
Б2
Б1
К
Б2
К
БЗ
БЗ
д
Б1
Г
Г
Г
Б2
Б2
Ж
Сланец
Фре-
зер-
зерный
Класс топлива
ш, сш
р
р
Промпродукт
Р
Р
Промпродукт
Р, отсев
Р окисленный
Р окисленный
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р, ОМСШ
Промпродукт
Р, МСШ
р
Р, отсев
Р
Р
Р, отсев,
К, М
Промпродукт
ОМСШ
Р
Р, отсев
энергети-
энергетический
Мелкий
Крупный,
средний,
мелкий
Температура
точки росы.
•С
28,2
37,8
34,3
39,0
38,9
35,3
40,4
33,8
35,3
38,5
39,6
49,2
49,2
52,5
53,3
38,1
52,9
40,2
46,0
50,8
42,5
52,7
39,6
38,9
39,9
48,9
56,5
37,3
49,4
62,1
do
слсл
107
93
125
122
132
135
132
78
78
83
65
—
65
65
93
140
91
71
65
105
76
135
135
153
128
100
93
65
Бассейн, место
рождение, вид
топлива
Мазут
Марка
топлива
—
Класс топлива
Малосернис-
Малосернистый.
Сернистый
Высокосер-
Высокосернистый
Температура
точки росы,
•С
О
rcq
g?,»
45,4
44,3
43,4
gE*
125
145
155
На рис. 1.17 приведена i, х-диаграмма,
построенная для влажного воздуха, нахо-
находящегося при барометрическом давлении
99,9 кПа G45 мм рт. ст.).
По оси ординат диаграммы отложена
энтальпия влажного воздуха i, кДж/кг су-
сухого воздуха.
Для лучшего использования площади
диаграммы ось абсцисс проведена под
углом 135° к оси ординат. На ней отложе-
отложены значения абсолютной влажности х,
кг/кг сухого воздуха. Соответствующие точ-
точки спроектированы на горизонтальную
(условную) ось х.
На диаграмме нанесены линии посто-
постоянных значений х, идущие вертикально;
постоянных значений i, идущие под углом
135° к оси ординат; постоянных температур
воздуха t (газа) и постоянных значений
относительной влажности ф. Температура t
иначе называется температурой «сухого
термометра», хотя в действительности это
температура влажного ненасыщенного газа.
Кривая для <р=100% является погра-
пограничной, точки на ней соответствуют со-
состоянию насыщенного воздуха. Область под
кривой ф= 100 % является областью влаж-
влажного пара (область «тумана»).
Под кривой ф=100% построена линия
парциальных давлений водяного пара рш**
=f(x). Значения pw можно прочитать на
правой крайней ординате диаграммы.
Кроме того, на диаграмму нанесены пунк-
пунктиром линии постоянных температур так на-
называемого мокрого термометра tu,
идущие под небольшим углом к линиям t=
= const. В случае насыщенности парами
воздуха (ф=100%) «мокрый термометр»
(т. е. термометр, измерительный конец ко-
которого увлажнен) покажет ту же темпера-
температуру, что и сухой. Поэтому изотермы t и
Л« для одинаковых температур на кривой
ф= 100 % пересекаются.
Для определения температуры конден-
конденсации водяных паров необходимо из точки,
характеризующей состояние влажного газа,
провести линию x=const до пересечения
с кривой ф = 100%. Изотерма, проходящая
3—370

34
Параметры очищаемых газов
Разд. I
через эту точку, определит температуру
конденсации водяных паров, т. е. точку
росы.
При многообразии существующих мето-
методов определения влажности газов [1.26,
1.27] в практике обследования газовоздуш-
газовоздушных выбросов промышленных предприятий
=15*
Рис. 1.18. Прибор
для определения
влажности газов кон-
конденсационным мето-
методом;
/ — холодильник-конден-
холодильник-конденсатор; 2 — влагоотдели-
тель; 3 — бюретка для
измерения количества
собранного конденсата;
4 — терм ом етр; 5 — м а-
нометр
чаще всего используется наиболее простой»
по аппаратурному оформлению конденса-
конденсационный метод.
Сущность метода состоит в том, что-
газ, не насыщенный водяными парами,
охлаждают до любой произвольно выбран-
выбранной температуры ниже точки росы и заме-
замеряют количество сконденсированной влаги,
а также температуру, до которой охладил-
охладился газ. Влажность определяют как сумму
отнесенной к единице объема газа сконден-
сконденсированной влаги и влагосодержания на-
насыщенного газа при данных температуре и
давлении.
Прибор для определения влажности
конденсационным методом приведен на
рис. 1.18. Количество газа, пропущенного»
через прибор, определяют с помощью рео-
реометра или другого расходомера, а влаго-
содержание насыщенного газа, покидающе-
покидающего прибор, — по таблицам прил. IV.
Для непосредственного определения»
точки росы паров воды или других жидко-
жидкостей регистрируют температуру, при кото-
которой на охлаждаемой тем или иным спосо-
способом поверхности, обтекаемой потоком1
исследуемого газа, появляется пленка кон-
конденсата. Конструкция прибора ВТИ, осно-
основанного на таком принципе действия, по-
показана на рис. 1.19. Основной деталью при-
прибора является измерительный колпачок иэ
молибденового стекла, на поверхности ко-
которого на расстоянии 7 мм друг от друга
впаяны два платиновых электрода. К элек-
электродам подводится напряжение 12 В. Меж-
А-А
Электроды " Термопара-
аз платины й=0,ЗЗлм платшюрадий—
платила йа0,з
Рис. 1.19. Прибор ВТИ для определения точки росы.

1.14.
Расход газов
35
ду ними в стекло впаяна платино-платино-
родиевая термопара.
Прибор устанавливается в газоход пер-
Бендикулярно движению газов или слегка
наклонно навстречу потоку так, чтобы кол-
колпачок хорошо омывался газами и не начо-
дился в аэродинамической тени. После ча-
грева прибора внутрь колпачка по цен-
центральной трубе подается охлаждающий воз-
воздух. Когда температура колпачка снижает-
снижается ниже точки росы, на его поверхности
появляется пленка влаги, резко снижающая
сопротивление участка между элею родами.
Изменения температуры и сопротивления
записываются. Построенные на основе за-
замеров графические зависимости позволяют
наглядно судить о температуре точки росы.
1.14. РАСХОД ГАЗОВ
Расход газов, м3/с, если не изве-
известен заранее или не может быть найден
путем соответствующих расчетов, находит-
находится как произведение площади сечения f
газохода или аппарата на среднюю для
этого сечения скорость wCp, определяемую
экспериментально:
Q^fwcv A-33)
Скорость потока, м/с, запыленных га-
газов обычно определяют с помощью пневмо-
метрических трубок, используя соотно-
соотношение
г A.34)
где рд—динамическое давление газов,
Па; рг — плотность газов, кг/м3.
Динамическое давление, определяемое
пневмометрическими трубками, представ-
представляет собой разность между полным давле-
давлением потока рпол, действующим в направ-
направлении вектора скорости газов, и статиче-
статическим давлением р, действующим в направ-
направлении, перпендикулярном вектору скорости:
/?д = Рпол—Р- A.35)
Поскольку давления (перепады давле-
давлений) при пылегазовых замерах чаще всего
измеряются приборами, дающими значения
измеряемых величин в высотах столба во-
воды, ртути или другой жидкости, при этом
удобно пользоваться уравнениями, вклю-
включающими величины в единицах системы
МКГСС, кгс/м2 (мм вод. ст.):
ft A.34')
И Рд=Рпол-Р. A-35)
где g=9,81 — ускорение силы тяжести,
м/с2; у — удельный вес газа, кгс/м3.
Пневмометрическая тр\бка имеет два
канала, один из которых всегда восприни-
воспринимает полное давление, а другой, к зависи-
зависимости от конструкции трубки, либо только
статическое давление либо статическое дав-
давление за вычетом динамического или не-
несколько искаженного динамического. При
подключении обоих каналов к показываю-
показывающему прибору для измерения перепадов
давления таким образом, чтобы восприни-
воспринимаемые давления были направлены навстре-
навстречу друг другу, прибор покажет разность
между этими давлениями, т. е. в зависимо-
зависимости от конструкции трубки либо просто ди-
динамическое давление либо примерно удво-
удвоенное динамическое давление. Поэтому по-
показания динамических давлений, получен-
полученные с помощью пневмометрических трубок,
приходится умножать на поправочный ко-
коэффициент К, являющийся безразмерной
величиной и представляющий собой отно-
отношение истинного значения рд, Па, или Рд,
мм вод. ст., к замеряемой его величине
рх или Рх:
Рк—РхК,
A.36)
A.36')
Коэффициент К для трубки определен-
определенной конструкции находится параллельными
замерами скорости газового потока данной
трубкой и трубкой, коэффициент которой
известен, или на тарировочных стендах
в специальных лабораториях.
Материалом для изготовления пневмо-
пневмометрических трубок обычно служит латунь
или сталь. Трубки для температур газово-
газового потока до 200 °С паяют оловом, а для
более высоких температур — твердым при-
припоем, например серебром, или пользуются
сваркой.
Наиболее распространенные конструк-
конструкции пневмометрических трубок приведены
на рис. 1.20.
Трубка Прандтля (рис. 1.20,а) имеет
головку с полусферическим наконечником,
устанавливаемую параллельно движению
газов. В головке имеется центральное свер-
сверление, соединяющееся с одним из каналов
трубки. Через этот канал на показываю-
показывающий прибор передается давление, соответ-
соответствующее полному давлению движущегося
потока, набегающего на полусферический
н-аконечник.
На боковой поверхности головки име-
имеются щелевые отверстия, сообщающиеся
С другим каналом трубки. Отверстия вос-
воспринимают и передают на показывающий
прибор лишь статическое давление, причем
почти без искажений благодаря небольшой
ширине щелей и их расположению в зоне
нулевого динамического давления. Поэтому
значение коэффициента К для трубки прак-
практически может быть принято равным еди-
единице. Недостатком трубки является под-
подверженность щелей забиванию при работе
на запыленном потоке в связи с небольшой
их шириной.
Значительно надежнее работают в усло-
условиях запыленности изображенные на

36
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
Резьба. М14-
После пайки обязательна, зачистка ш,8а
Рис. 1.20. Пневмометрические трубки:
а — трубка Прандтля; б — трубка конструкции НИИОГаз; в — трубка конструкции Гинцветметз г — труб»
ка Пито. Рекомендуемые значения йх в зависимости от L: L-0,5^-1,0 м; di=4 mm; 1=1,0+1,5 м; dj=5 мм;
L-1,5+3 м; di—6 мм;
Тип трубки г.... Пито Прандтля НИИОГаз Гинцветмет
Коэффициент # 1±0.1 1±0,04 0,51+0.02 0,49
рис. 1.20,6 и в трубки НИИОГаз и Гин-
Гинцветмет, у которых отверстия для замера
статических давлений имеют большие раз-
размеры. Коэффициент К для обеих трубок
составляет примерно 0,5.
В практике пылеулавливания для изме-
измерений динамических напоров пневмометри-
ческими трубками и для измерений стати-
статических давлений в газоходах применяются
U-образные манометры, тягонапоромеры
типа ТНЖ, микроманометры типа ММН
или другого типа.
Важным условием для получения до-
достоверных результатов измерений пневмо-
метрическими трубками является правиль-
правильный выбор сечений газоходов для замеров.
Сечения должны располагаться на прямо-
прямолинейных, желательно вертикальных участ-
участках, имеющих равную площадь на всем
протяжении и достаточно удаленных от фа-
фасонных частей — колен, диффузоров, шибе-
шиберов. На участках не должны иметь места
отложения пыли. Длина участков должна
составлять восемь-девять условных диамет-
диаметров, причем сечение для измерения необхо-
необходимо располагать в третьей четверти дли-
длины участка по ходу газов. Участки кругло-
круглого сечения следует предпочитать квадрат-
квадратным, а квадратные — прямоугольным.
Если участок не удовлетворяет пере-
перечисленным требованиям или имеются зна-
значительные возмущения газового потока на
входе в участок, например из-за враща-
вращательного движения газов, выходящих иэ
циклона, то в начале участка рекомендует-
рекомендуется установить успокоительную решетку.
При соблюдении всех требований,
предъявляемых к выбору сечений для за-
замеров, в них сохранится некоторая нерав-
неравномерность динамических давлений. Каж-
Каждое измерение пневмометрической трубкой
относится лишь к одной точке сечения га-
газохода, поэтому измерения приходится ве-
вести в разных местах сечений с вычисле-
вычислением среднего значения динамического
давления.
Газоходы круглого сечения условно
разбивают на ряд концентрических колец
с равновеликими площадями, и динамиче-
динамические давления пневмометрической трубкой
замеряют в отдельных кольцах. Замеры
производят в четырех точках каждого
кольца по взаимно перпендикулярным диа-
диаметрам.
Газоходы прямоугольного сечения обыч-
обычно разбивают на ряд равновеликих прямо-
прямоугольников., подобных по форме сечению
газохода, и замеры выполняют в центре
каждого прямоугольника.
Считается, что достаточно надежные
результаты могут быть получены, если сто-
стороны прямоугольников не будут превышать

§ 1.15.
Методы определения запыленности газов
37
150—200 мм, а газоходы круглого сечения
в зависимости от диаметра будут разбиты
на следующее число колец:
Диаметр газохода, мм 200 200—400 400—600
Число колец, шт . . 3 4 о
Диаметр газохода,
мм 600—800 800—1000 > 1000
Число колец, шт . . 6 8 10
Однако если требования, предъявляе-
предъявляемые к выбору сечений для замеров, вы-
выдержать не удалось, то число колец долж-
должно быть увеличено.
Координаты точек замера для каждого
кольца могут быть определены по формуле
A.37)
где 1Х — расстояние точки замера от центра
газохода, м; х — порядковый номер коль-
кольца; п — число колец, на которые разделена
площадь газохода, шт.
В выбранных сечениях газоходов про-
прорезают отверстия и приваривают штуцера
высотой 20—25 мм с навинчивающимися
крышками. На газоходы круглого сечения
взаимно перпендикулярно приваривают два
штуцера. На газоходах прямоугольного се-
сечения число штуцеров должно быть таким,
чтобы наконечником пневмометрической
трубки можно было попасть в центр любо-
любого прямоугольника, на которые разбиты
выбранные сечения.
Среднее динамическое давление вычис-
вычисляется как частное от деления суммы за-
замеренных динамических давлений на число
измерений. Подставив значение среднего
динамического давления в формулу A 34)
или A34'), находят для данного сечения
среднюю скорость.
Для снятия аэродинамической характе-
характеристики пыле- и золоулавливающих аппа-
аппаратов и для приведения расхода газов
к нормальным условиям необходимо изме-
измерение статических давлений. Если движе-
движение потока не имеет вращательного харак-
характера, то статическое давление мало изме-
изменяется по сечению и поэтому изме-
измеряется через отверстия в стенках газохода,
снабженные патрубками для соединения
с показывающими приборами. Отверстия
для замера статического давления выпол-
выполняются диаметром 5—8 мм с последующей
зачисткой от заусенцев. При больших раз-
размерах сечений для большей точности заме-
замеров выполняется несколько штуцеров по
периметру газохода, которые соединяются
резиновым шлангом или металлической
трубкой.
Статическое давление может быть так-
также измерено пневмометрическими трубка-
трубками, имеющими коэффициент К=\ (типа
Прандтля). В этом случае от показываю-
показывающего прибора отсоединяется шланг, сооб-
сообщающийся с воспринимающим полное дав-
давление каналом пневмометрической трубки.
При этом прибор покажет статическое дав-
давление в данной точке. Замеряя статическое
давление, так же как и динамическое, не-
необходимо следить за тем, чтобы трубка
установилась строго перпендикулярно по-
потоку, а головка трубки располагалась по
оси газохода.
Замеры статического давления необхо-
необходимо производить сразу же после измере-
измерения динамических давлений, с тем чтобы
эти величины определялись при одном и
том же режиме работы системы пыле- илв
золоулавливания.
1.15. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЗАПЫЛЕННОСТИ ГАЗОВ
В технике пыле- и золоулавливания
под запыленностью понимают вы-
выраженную в граммах (при очень низких
концентрациях — в миллиграммах) массу
частиц, содержащихся в 1 м3 газа при нор-
нормальных условиях.
Запыленность газов может быть опре-
определена прямым или косвенными методами.
Прямой метод заключается в отборе пробы
запыленного газа и взвешивании осажден-
осажденных из нее частиц с послед>ющим отнесе-
отнесением их массы к единице объема газа. Для
определения запыленности газов косвенны-
косвенными методами используется зависимость фи-
физических свойств запыленного потока — сте-
степени поглощения световыхи тепловых лу-
лучей, цвета, способности воспринимать элек-
электростатический заряд и т. п. — от концен-
концентрации пыли. При этом в большинстве слу-
случаев требуется произвести предварительную
тарировку используемого для определения
запыленности устройства по прямому ме-
методу.
При проведении испытаний пылеулав-
пылеулавливающих установок для определения за-
запыленности газов всегда используется пря-
прямой метод, дающий наиболее достоверные
результаты. Косвенные методы могут быть
использованы для эксплуатационного кон-
контроля.
Прямой метод определения
запыленности газов
Отбору проб при определении запы-
запыленности газов прямым методом предшест-
предшествует снятие поля скоростей. Обе операции
осуществляются с использованием одного и
того же сечения участка газохода, требо-
требования к выбору которого приведены
в § 1.14. При этом для учета неравномер-
неравномерности распределения концентрации частиц
по сечению газохода снимают поле запы-
запыленности, отбирая пробы в тех же точках
сечения, которые ранее использовались для
снятия поля скоростей.

38
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
Рис. 1.21. Возможные ошибки при отборе газов для определения запыленности:
ф—крупные частицы; ~ V—мелкие частицы; а—правильная скорость отбора; б — повышенная в — по-
пониженная, г — при правильной скорости отбора сечение входного отверстия пылезаборной трубки не
перпендикулярно оси потока
Подсчет средней по сечению запылен-
запыленности газов производится по формуле
Сер —
! + t», + * " +Wn
A.38)
где си с2, ¦ ¦., Сп — средние значения запы-
запыленности газов в отдельных участках газо-
газохода, г/м3; шь w2, ..., wn— средние ско-
скорости там же, м/с.
Подобное определение запыленности
газа трудоемко, так как требует отбора
проб из многих точек сечения газохода.
Поэтому в тех случаях, когда можно г ^ед-
полагать более или менее постоянным рас-
распределение концентраиии частиц по сече-
сечению газохода, средняя запыленность газа
при последующих определениях может быть
найдена путем отбора проб из одной точки
сечения газохода с последующим умноже-
умножением полученных значений запыленности
в этой точке на так называемый коэффи-
коэффициент поля запыленности.
Коэффициент поля запыленности нахо-
находят по следующему соотношению:
*„= ~» A-39)
где Со — запыленность газов в выбранной
основной точке (обычно в геометрическом
центре сечения), г/м3.
Это же соотношение используют в даль-
дальнейшем при повторных замерах для на-
нахождения средней запыленности по заме-
замеренной величине с0:
ccv=knc0. A.39')
На точность результатов определения
запыленности влияет скорость газов во
входном отверстии используемого пробоот-
пробоотборного устройства, которая должна быть
равна скорости запыленного потока в дан-
данной точке сечения газохода (изокинетиче-
ский отбор газа). Если скорость отбора
превышает скорость газового потока, более
крупные частицы пыли из внешней части
отбираемого объема газа, стремясь по инер-
инерции сохранить прежнее направление дви-
жения, могут пройти мимо входного отвер-
отверстия пробоотборного устройства. В резуль-
результате полученное значение запыленности
окажется заниженным, а отобранная пыль
будет более мелкой. При отборе с пони-
пониженной скоростью может произойти обрат-
обратное явление — более крупные частицы пыли
из внешней отклоняемой и не входящей
в отбираемый объем части газового потока
по инерции пройдут во входное отверстие
пробоотборного устройства. В результате
полученное значение запыленности окажет-
окажется завышенным, а отобранная пыль будет
более крупной. При отклонении оси вход-
входного отверстия от направления газового
потока даже при соблюдении равенства
скоростей будут получены заниженные ре-
результаты определения запыленности, а ото-
отобранная пыль будет более мелкой. Пере-
Перечисленные явления наглядно иллюстрирует
рис. 1.21.
Приведенные рассуждения полностью
справедливы для случая отбора газа через
трубки с очень тонкими стенками Практи-
Практически же газ отбирается с помощью про-
боотборных устройств, имеющих значитель-
значительные наружные размеры по сравнению
с размерами входного отверстия Из-за
этого перед пробоотборным устройством
может образоваться зона застоя с пони-
пониженной скоростью газов и заметным
искривлением линий тока.
Некоторое повышение скорости отбора
по сравнению с изокинетической способст-
способствует размыванию этой зоны и получению
более точных результатов определения за-
запыленности газов. Поэтому скорость отбо-
отбора газа предпочтительно несколько повы-
повышать и тем больше, чем большие возму-
возмущения газового потока способно вызвать
применяемое пробоотборное устройство.
Повышение скорости отбора, необхо-
необходимое для получения действительных зна-
значений запыленности при использовании раз-
различных пробоотборных устройств, зависит
от множества различных факторов, в том
числе от дисперсного состава частиц, и не
поддается точному определению.

§ 1.15.
Методы, определения запыленности газов
39
го
28
20
I
I
и
и
\
м
~г
т
//
у
/.
V,
/
У
/
/
/
/
у
/
1
ч
1
/
/
/
. —
/
/
/
/
/
У
/
/
/
/
/
/
я,—
——
/
|/
——
/1
/
/
/
—
-*^
/
/
/
/
*——
ЦП
у 12
ъ6
О 2 Ч 6 8 10 12 П 16 18 20 22 24 28
Скорость движения газа в газоходе, м/с
Рис. 1 22. Номограмма для подбора диа-
диаметра наконечника пылезаборной трубки
Расход газов, м3/с, необходимый по
крайней мере для формального соблюдения
условий, обеспечивающих представитель-
представительность отбираемой пробы, при заданном
диаметре пылезаборного отверстия do, м,
может быть определен по формуле
л к4«
Чотб= "I—
A.40)
Эта формула позволяет перейти к бо-
более удобному для практического использо-
использования выражению расхода газов в литрах
в минуту:
<7огб =
Qot6-60
7
=47
-41)
Вместо расчетов по формуле A.41) для
получения необходимых величин можно
пользоваться номограммой, приведенной на
рис. 1.22.
Заборные устройства. Осажде-
Осаждение частиц для последующего взвешивания
при определении запыленности может про-
производиться внутри газохода или снаружи.
Аппаратура для определения запылен-
запыленности газов прямым методом состоит из
заборной трубки (при осаждении пыли вне
газохода), устройства для осаждения пы-
пыли, устройства для измерения расхода от-
отбираемых газов и средства для отсоса
газов.
Заборные трубки снабжаются
электрическим (реже паровым) обогревом.
При температуре нагрева стенок трубки
выше температуры отбираемого газа за
счет термофореза уменьшается осаждение
пыли на ее стенках. При высоком влаго-
содержании газов необходим обогрев
для предотвращения конденсации водяных
паров.
Наиболее распространены заборные
трубки НИИОГаз и Гинцветмет. Сущест-
Существенных различий в представительности от-
отбираемых проб или простоте изготовления
трубки НИИОГаз и Гинцветмет не имеют,,
на рис. 1.23 приводится конструкция толь-
только одной из них. Во избежание осаждения
частиц в канале трубки во время отбора
пробы скорость газов рекомендуется под-
поддерживать равной 20—30 м/с; скорости
более 30 м/с значительно увеличивают гид-
гидравлическое сопротивление трубки. Для
того чтобы одной и той же заборной труб-
трубкой можно было пользоваться при различ-
различных скоростях газового потока, трубка
снабжена комплектом сменных наконечни-
наконечников различного диаметра.
Расчет необходимого диаметра нако-
наконечника производят с соблюдением условия
!_ B0-f-30)= —7—w0, A-42)
где dtp — диаметр канала трубки, м; d0 —
диаметр входного отверстия наконечника,
м; w0 — скорость во входном отверстии
наконечника, м/с, которая должна быть
равна или несколько больше скорости по-
потока в газоходе шг, м/с.
Применение заборных трубок с водя-
водяным охлаждением (рис. 1.24) позволяет
использовать их при температуре запылен-
запыленного газа, превышающей 1200—1500 °С.
Описанные выше простые заборные
трубки применяются преимущественно в тех
случаях, когда некоторые отступления от
принципа изокинетичности отбора газа не
вызывают большой погрешности, — при от-
относительно небольших колебаниях скорости
газового потока (порядка ±15%) и при
умеренном содержании в газе крупных ча-
частиц.
Газ практически отбирается с некото-
некоторой постоянной скоростью, наиболее близ-
близкой к средней скорости газового потока,
замеренной пневматической трубкой.
При значительных перепадах скорости
газового потока по сечению газопровода и
содержании в газе крупных частиц приме-
применяются пылезаборные трубки нулевого ти-
типа (рис. 1.25). В этих трубках для соблю-
соблюдения изокинетичности отбора разность
статических давлений, измеряемых соответ-
соответственно внутри канала трубки (равного по
площади сечения входному отверстию) или
у входного отверстия и вне его (в газовом
потоке, омывающем трубку), должна под-
поддерживаться равной нулю.
Фильтровальные устройства
для осаждения частиц. При уме-
умеренной концентрации частиц для их осаж-
осаждения используются различные фильтры.
В случае большой концентрации частиц

40
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
Рис. 1.23. Пылеотборная трубка НИИОГаз с электриче-
электрическим обогревом:
а — трубка; б —сменный наконечник; 1 — корпус; 2 —шейка;
3 — наконечник; 4 — стальная трубка 0 4—6 мм; 5 — нихромо-
вая обмотка; 6 — асбестовая изоляция; 7 — изолирующая шайба.
Примечания: 1. За расчетный диаметр наконечника
. dx + d*
принимается а = —- .
2, da-di+OA мм.
3. Электрообмотки обогрева
Длина трубки, м
0,75
1,0
1,5
2.0
Сечение прово-
проволоки, мма
1
1
1
0,9
в зависимости от длины трубки:
Длина провода,
м
1.1
1,4
2,1
2,6
Количество
проводов
1
1
2
2
фильтры быстро забиваются. Для того что-
чтобы исключить влияние случайных кратко-
кратковременных изменений запыленности и точ-
точно учесть объем отобранного газа, жела-
желательно иметь не очень короткое время от-
отбора пробы. Поэтому при большой концен-
концентрации частиц перед фильтром устанавли-
устанавливают небольшой циклончик, в котором про-
происходит осаждение большей части пыли,
а фильтр служит для улавливания наибо-
лее мелких частиц, проскочивших через
циклончик.
При осаждении частиц вне газохода
к заборным трубкам могут быть приСОедИ-
2 3 4 5 6 7 \
Я
Рис. 1.24. Водоохлаждаемая пылезаборна
трубка:
1 — наконечник; 2 — переходник; 3 — трубка пы-
лезаборная; 4 — заглушка; 5 — крестовина; 6 —
корпус; 7 — трубка; 8 — штуцер
Рис. 1.25. Заборная трубка нулевого типа
конструкции ВТИ:
/ — носик с боковым отверстием для измерения
статического напора газа внутри трубки; 2 —
внешняя трубка с отверстиями для измерения
статического давления в газоходе; 3 — патрубок
внутреннего статического давления; 4 — патрубок
внешнего статического давления; 5 — муфта для
присоединения к пробоотборному циклону (см»
рис. 1.28)

§ 1.15.
Методы, определения запыленности газов
41
300
Электроконтакты 12 В Бумажная
— гильза Резиновая
пробка
Вход
¦ запыленных
газов
Электронагревательная Лсб'естатоВая изоляция,
спираль оклеенная тканью и окрашенная
От пылезаборнои трубки. а)
Рис. 126. Патроны для фильтров:
с — для бумажных фильтров; б — для тканевых фильтров;
в—бумажный фильтр; / — корпус; 2~ резиновая пробка:
3— обмотка электрообогрева; 4—бумажный или тканевый
фильтр; 5 — контакты обмотки электрообогрева; 6 — поясок
для крепления тканевого фильтра; 7 — стакан с прорезами
в нижней части; 8 — подвод газа
нены заключенные в специальные патроны
бумажные или тканевые фильтры (рис.
1 26) или цилиндрические стеклянные филь-
фильтровальные патроны соответствующих раз-
размеров, набитые стеклянной ватой и асбес-
асбестовым волокном, прокаленным при 400°С
(рис. 1.27).
На рис. 1.28 показан циклончик, кото-
который может быть установлен перед любым
из перечисленных фильтров в случае боль-
большой запыленности газов. Это> циклончик
может быть присоединен к заборной труб-
трубке на резьбе с помощью накидной гайки
или через короткий резиновый шланг.
Фильтры соединяются с заборной трубкой
или с циклончиком через резиновую проб-
пробку с отверстием.
Бумажные фильтры изготовляют из
обычной фильтровальной бумаги и приме-
применяют при температуре проходящего через
них газа, не превышающей 105 °С. В бу-
бумажном фильтре можно осадить от 1,5 до
7 г пыли (в зависимости от ее дисперсно-
дисперсности). В тканевом фильтре можно осадить
50—80 г пыли. Для фильтрация газов
с температурой до 100 °С применяются вор-
ворсистые шерстяные ткани, а с температурой
свыше 100 °С (до 350 °С) — ткань из стек-
стекловолокна.
- fJpjrnepewb
Рис. 1.27. Стеклянный фильтровальный
патрон:
1 — стеклянная вата или стекловолокно; 2—асбе-
2—асбестовый тампон; 3 — металлическая сетка

42
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
010
Рис. 1.28. Циклончик ВТИ
Патроны для бумажных или тканевых
фильтров во избежание конденсации паров
воды имеют электрообогрев, циклончики
или стеклянные фильтровальные патроны
теплоизолируются. Теплоизоляция стеклян-
стеклянных фильтровальных патронов должна
быть легкосъемной, так как ее приходится
удалять перед взвешиванием.
Стеклянные фильтровальные патроны
должны набиваться стеклянной ватой и
асбестовым волокном так, чтобы при рас-
расходе газов 20 л/мин их гидравлическое со-
сопротивление составляло около 1000—
1200 Па Тампон из стеклянной ваты пред-
предназначен для отделения в его объеме
основной массы наиболее крупных частиц
и поэтому не должен быть плотным. Мел-
Мелкие частицы улавливаются асбестовым
тампоном. Размер и плотность асбестового
тампона устанавливаются опытным путем
в процессе замеров, наблюдением за со-
состоянием асбеста. Количество асбеста дол-
должно быть таким, чтобы последние 5—10 мм
длины тампона не содержали видимой
осевшей пыли. Во избежание выноса ча-
частичек асбеста после тампона (по ходу
газа) вставляется латунная сеточка.
Бумажные гильзы, склеенные из обыч-
обычной б\маги, перед употреблением высуши-
высушивают в сушильном шкафу при температуре
80 °С в течение 20—30 мин, после чего вы-
держивяют в течение суток на воздухе.
Параллельно со взвешиванием рабочих
фильтров взвешивают одну и ту же пачку
контрольных фильтров (обычно 10 шт.).
После запыления фильтры вновь выдержи-
выдерживают в весовой комнате в течение суток и
также взвешивают параллельно с контроль-
контрольными фильтрами. В соответствии с изме-
изменением в массе контрольных фильтров вно-
вносятся необходимые поправки к массе за-
запыленных фильтров.
Тканевые фильтры и патроны с набив-
набивкой из стеклянной ваты и асбестового во-
волокна выдерживают в весовой комнате до
тех пор, пока их масса не перестанет изме-
изменяться за счет высыхания или поглощения
гидроскопической влаги. После запыления
производят то же самое. Можно рекомен-
рекомендовать к применению контрольные ткане-
тканевые фильтры или патроны, так же как
в случае применения бумажных гильз
Для ускорения сушки все перечислен-
перечисленные типы фильтров можно помещать в эк-
эксикатор.
Для осаждения пыли внутри газохо-
газохода при умеренной запыленности могут быть
использованы фильтровальные патроны, по-
показанные на рис. 1.29. Патрон набивается
стекловатой и асбестовым волокном. Там-
Тампон из стеклянной ваты должен немного
не доходить до носика патрона. После
асбестового тампона должна быть установ-
установлена латунная сеточка. К плотности набив-
набивки предъявляются такие же требования,
как и к набивке стеклянных трубочек
в случае осаждения пыли вне газохода.
Фильтровальный патрон с помощью
шнурового асбеста плотно, так чтобы не
было подсоса газа, закрепляют в патроно-
держателе (рис. 1.30). Патронодержатель
120
120
Рис. 1 29 Типы фильтровальных патронов
для отбора проб методом внутренней филь-
фильтрации
Щ-28170
Рис 1 30 Держатель для фильтровальных
патронов:
ъ _ корпус; б — накидная гайка

§ 1 15.
Методы определения запыленности газов
43
Рис. 131 Пылезаборная трубка с фильт-
фильтровальным патроном из гильзы охотничье-
охотничьего патрона:
/ — сменный наконечник; 2 — крышка, 3 — кор-
корпус, 4 — гильза: 5 — фильтрующая набивка, 6 —
сетка; 7 — прокладка, 8 — трубка
заканчивается длинной трубкой 0 8—10 мм,
позволяющей устанавливать фильтроваль-
фильтровальный патрон в нужной точке газохода и
просасывать через него газ к расходомеру.
При температурах, которые выдерживает
резина, фильтровальный патрон может
быть соединен с трубкой через резиновую
пробку с отверстием или через короткий
отрезок толстостенного шланга.
Стеклянные фильтровальные патроны
обладают недостатками, основные из них
хрупкость; трудность надежного уплотне-
уплотнения в держателе, связанная с обусловлен-
обусловленными технологией изготовления отклоне-
отклонениями в размерах; тупые входные кромки
носика. Поэтому многие организации, кото-
которым приходится заниматься пылегазовыми
замерами, применяют патроны, изготовлен-
изготовленные из металла или фторопласта. Кон-
Конструкция этих патронов определяется
в основном технологичностью изготовления.
Удобно использовать латунные охотничьи
патроны с вынутым капсюлем (рис. 1 31).
При концентрации частиц примерно до
1 г/м3 вместо объемных фильтров с набив-
набивкой из волокнистых материалов (см.
рис. 1 27, 1 29 и 1 31), тканевых или бу-
бумажных фильтров, сшитых в виде мешочка
или склеенных в виде конуса (см. рис. 1.26),
могут быть использованы плоские мембран-
мембранные нитроцеллюлозные фильтры, аэрозоль-
аэрозольные аналитические фильтры типа АФА и
НЗЛ или фильтры, вырезанные из материа-
материала, типа ФП (см. § 5 5). Основным назна-
назначением мембранных нитроцеллюлозных
фильтров является отбор проб воды для
определения содержащейся в ней микро-
микрофлоры, однако эти фильтры можно исполь-
использовать и для отбора проб из газовоздуш-
газовоздушных выбросов промышленных предприятий
при температуре газов до 120 °С.
Мембранные фильтры представляют со-
собой круглые пластинки диаметром 35 мм
и толщиной 0,1—0,02 мм, изготовленные из
пористой нитроцеллюлозной пленки По
размерам пор фильтры подразделяются на
шесть номеров (№ 1—6). Максимальный
размер пор составляет соответственно 0,6;
0,7; 0,9; 1,2; 1,8 мкм. Для фильтров № 6
максимальный размер пор не регламенти-
регламентируется В случае отбора проб частиц из га-
Рис. 1 32. Пылезаборная трубка для отбора проб на мембранные фильтры

44
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
зовоздушной среды подразделение фильт-
фильтров по размеру пор не имеет существенно-
существенного значения, так как при фильтрации газа
эффективность улавливания частиц во мно-
много раз превышает эффективность этого про-
процесса при фильтрации жидкости
Пылезаборная трубка для отбора проб
частиц из газоходов методом внутренней
фильтрации через мембранные фильтры по-
показана на рис. 1 32
5" 70 75
Расход доздуха,л[ман
Рис. 1.33 Зависимость гидравлического со-
сопротивления чистого мембранного фильтра
от расхода воздуха
Диаметр отверстия носика пылезабор-
ной трубки при отборе проб на те или
иные плоские фильтры выбираются так,
чтобы можно было соблюсти условие изо-
кинетичности отбора пробы, варьируя рас-
расход газа в пределах пропускной способно-
способности фильтра и производительности источ-
источника разрежения.
Для мембранных нитроцеллюлозных
фильтров расход газов при отборе пробы
обычно лимитируется их сравнительно вы-
высоким гидравлическим сопротивлением (рис.
1 33). При отборе проб на фильтры типа
АФА и НЗЛ расход газа не должен пре-
превышать указанного в прилагаемой к ним
инструкции, так как при более высокой
скорости фильтрации заметно снижается
эффективность фильтров.
Взвешивание фильтровальных патро-
патронов рассчитанных на отбор проб методом
внутренней фильтрации, производится с соб-
соблюдением требований, приведенных при
рассмотрении отбора проб методом внешней
фильтрации.
Расходомеры Для измерения рас-
расхода газов при отборах проб на запылен-
запыленность обычно пользуются реометрами, зна-
значительно реже — ротаметрами. При этом
могут быть использованы реометры как за-
заводского, так и местного изготовления.
Конструкция реометра, который может быть
изготовлен в стеклодувных мастерских
предприятий, показана на рис. 1.34.
Приближенную градуировку реометра
можно произвести при помощи газового
счетчика Трудность изготовления стеклян-
стеклянных диафрагм с точно заданными размера-
размерами отверстий требует тарировки каждой
диаграммы. Из-за несимметричности про-
профиля оплавленного отверстия стеклянной
диафрагмы изменение направления движе-
движения газа в ней может значительно изме-
изменить показания прибора Поэтому на диа-
диафрагму наносится стрелка, указывающая
направление движения газа, при котором
производилась тарировка. Более подробные
сведения о тарировке реометров см.
в [1.27].
Вход ,
газа \\Г
15-18
ф
:
\
150
_i
I cs
1
^
ю»
ж
-1bw
¦1оО-
¦ 73-
¦160-
-150-
¦но-
¦130-
¦120'
-110-
¦100-
-90-
-80-
¦70-
-60-
-50-
-чо-
•зо-
-го-
-ю -
- о -
--fQ ~
> -20-
3- -30 -
'40 ~
Ж-
Jo'-
-зо-
~юо~
-110-
-120-
-по-
¦140-
-150-
-160-
-170-
-180-
-130-
¦200-
щ
¦©.
А
¦$•
32 34
\
/
К
65
, -1
i
to
*/
?5
со
c\j
21
22_
21_
Ш.
19_
Ж.
11
76
—
15
14
13
12
11
Ш.
5_
0
)
Ж
_
—
15
Ж
0
/
к
оэ
I
f
!
4
09-5
}
Рис 1 34 Реометр

§ 1.15.
Методы определения запыленности газсв
45
Ротаметр представляет собой верти-
вертикальную трубку, несколько расширенную
кверху в виде конуса, внутри которой на-
ходится поплавок, свободно плавающий
в измеряемом газовом потоке. Поплавок
при протекании газового потока поднимает-
поднимается до тех пор, пока кольцевой зазор между
поплавком и стенкой трубки не увеличи-
увеличивается настолько, что подъемная сила, воз
действующая на поплавок, уравновесится
весом поплавка. Прибор должен устанав-
устанавливаться строго вертикально. Недостатком
ротаметров является то, что они очень чув-
чувствительны к конденсации влаги на стенках
к эжектору
Отборная LcpUJlbmp-
трубка патрон
Пнеомометра ческая
трубка
Подсос воздуха.
Микроманометр
Сброс
конденсата.
Стеклянный
/патрон
Патронодержатель
Вакуум-насос
Подсос Воздуха
Пнрбмометрическая
трубка ^ ^ Сброс конденсата
Микр оманометр
Рис. 1.35. Схемы установок для определения запыленности газов:
а _ внутренней фильтрацией; б — внешней фильтрацией

46
Параметры очищаемых газов
Разд. 1
трубки и поплавке. Его это происходит,
прибор начинает давать заметные погреш-
погрешности.
Шкалы или градуировочные кривые ро-
ротаметров или реометров отвечают вполнв
определенному значению плотности газа,
при которой производилась тарировка.
Практически же приходится работать при
других плотностях, температурах и давле-
давлениях газа. Кроме того, основные параметры
газа в точке отбора пробы могут значи-
значительно отличаться от соответствующих па-
параметров газа в расходомере.
Все это учитывается формулой
A.43)
К отсосной I
линии \
где qm — объемный расход газов по шкале
расходомера во время отбора пробы,
л/мин; do — диаметр пылезаборного отвер-
отверстия, м; wr — скорость потока газов, из ко-
которого отбирается проба, м/с; Тр и Тг —
температура газов в расходомере и в га-
газоходе, К; Рр и Рг — абсолютные давления
в расходомере и в газоходе, кПа или мм
рт. ст.; рр — действительная плотность га-
газов у расходомера, кг/м3; рк — плотность
газа, при которой производилась калибров-
калибровка прибора, кг/м3.
В формулу A.43) входит отношение
давлений, поэтому выбор единиц измерения
для давления не имеет значения. Посколь-
Поскольку после расходомера обычно устанавли-
устанавливается ртутный U-образный манометр,
величину давления удобно подставлять
в мм рт. ст
Возможные варианты компоновки уста-
'0120
Характеристика эжектора
ЬОО
10 20 30 40 50 60 70 80 90 1Q&
Одъем засасываемого воздуха',м3/ч
Рис. 1.36. Паровой эжектор:
а — конструкция; б — характеристики
новок для определения запыленности газов
приведены на рис. 1.35
Источники разрежения. При
определении запыленности в качестве источ-
источников разрежения проще всего использо-
использовать имеющиеся на многих предприятиях
вакуумные линии. При отсутствии таковых
для создания необходимого разрежения мо-
может быть использован паровой эжектор
(рис. 1.36). Можно также использовать бы-
бытовые пылесосы.
Косвенные методы определения
запыленности газов
Достоинством косвенных методов опре-
определения концентрации взвешенных в газе
частиц является то, что почти любой из
этих методов позволяет автоматизировать
процесс измерений. Однако успехи в прак-
практической реализации рассматриваемых ме-

$ 1.16.
Оценка эффективности систем
пыле- и
золоулавливания 47
Таблица 1.10. Приборы для измерения концентрации частиц в газоходе
Марка
прибор а
ПВ-2М
ПП-2
НИИМ-2
УПК-65
ПК-4
Метод
измерения
Весовой
Весовой
Оптический аб-
абсорбционный
Оптический аб-
абсорбционный
Контактно-элек-
Контактно-электрический
Измеряемые
концентрации, г/м8
0,1—100
До 40
Оптическая
плотность 0—6,0
Оптическая
плотность 0—1,0
0,05—50
Характеристика потока
Скорость,
м/с
10—30
8—30
—
—
До 70
Температу-
Температура, -с
До 400
До 350
До 400
До 200
До 300
Режим
измерения
Циклический
Циклический
Непрерывный
Непрерывный
Непрерывный
Основная область
применения
Цементные заводы
Цементные заводы
Тепловые электро-
электростанции
Тепловые электро-
электростанции
Агломерационные
фабрики
тодов достигнуты только при разработке
приборов, рассчитанных на измерение кон-
дентрации частиц в атмосферном воздухе
производственных помещений.
Наличие в отходящих газах промыш-
промышленных предприятий различных агрессив-
агрессивных примесей, чрезвычайно широкий диа-
диапазон возможных значений скорости и тем-
температуры газов, концентрации в них час-
частиц, отличия в физико-химических свойст-
свойствах частиц различного происхождения и
•целый ряд других факторов ограничивают
возможность создания достаточно универ-
универсальных приборов.
Практически все косвенные методы
определения запыленности газовоздушных
выбросов промышленных предприятий пре-
предусматривают предварительную тарировку
-соответствующих приборов прямым мето-
методом. Тарировка, проводимая в конкретных
условиях применения прибора, требует до-
достаточно полного обследования данного
источника газовоздушных выбросов.
Технические характеристики некоторых
•приборов, разработанных в СССР и изго-
изготовляемых небольшими сериями, в основ-
«ом огранизациями-разработчиками, приве-
приведены в табл. 1.10.
1.16. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМ ПЫЛЕ-
И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЯ
Коэффициент очистки являет-
является основным показателем, характеризую-
характеризующим работу пыле- и золоулавливающих ап-
аппаратов в тех или иных конкретных слу-
случаях их применения, %:
¦100 =
-100,
A.44)
где Мвх, Мул, Мъых — масса частиц, со-
содержащихся в газах до их поступления
в аппарат, уловленных в аппарате и содер-
содержащихся в газах после выхода из аппара-
аппарата; свх и Свых — средние концентрации ча-
частиц в газах на входе в аппарат и на вы-
выходе из него; QBx и <2вых — количества га-
газов, поступающих в аппарат и выходящих
из него.
Если <2вх = <2вых, что имеет место при
отсутствии присосов воздуха или утечки
газов из аппарата, а также при отсут-
отсутствии сильного увлажнения газов, то спра-
справедливо соотношение
Г]=1 — Свых/Свх-100.
A.45)
В тех случаях, когда необходимо оце-
оценить конечную запыленность или сравнить
относительную запыленность газов на вы-
выходе из различных аппаратов, удобно поль-
пользоваться коэффициентом проскока (%),
который связан с коэффициентом очистки
соотношением
е=!Э0—ц.
A-46)
Значения коэффициентов очистки, кото-
которые могут быть получены с помощью тех
или иных пыле- и золоулавливающих аппа-
аппаратов, зависят от условий их эксплуатации,
в том числе от дисперсного состава улав-
улавливаемых частиц.
Степень совершенства того или иного
пыле- и золоулавливающего аппарата ха-
характеризуют достигаемые с его помощью
фракционные (или парциальные) коэффи-
коэффициенты очистки при оптимальных по тех-

48
Оценка эффективности систем пыле- и золоулавливания
Разд. I
Таблица 1.11. Значения нормальной функции распределения
Ф {X)
Ф (JC)
Ф (х)
Ф (X)
—2,70
—2,60
—2,50
—2,40
—2,30
—2,20
—2,10
—2,00
— 1,98
—1,96
—1,94
—1,92
— 1,90
— 1.88
— 1,86
—1,84
—1,82
—1,80
— 1,78
-1,76
-1,74
—1,72
—1,70
— 1,68
—1,66
—1,64
-1,62
—1,60
-1,58
—1,56
—1,54
—1,52
—1,50
—1,48
—1,46
—1,44
-1,42
—1,40
—1,38
—1,36
-1,34
— 1,32
—1,30
—1,28
—1,26
—1,24
—1,22
—1,20
-1,18
-1,16
-1,14
-1,12
—1.10
—1,08
—1,06
—1,04
—1,02
0JI035
0,0047
0,0062
0,0082
0,0107
0,0]39
0,0179
0,0228
0,0239
0,0250
0,0262
0,0274
0,0288
0,0301
0,0314
0,0329
0,0344
0,0359
0,0375
0,0392
0,0409
0,0427
0,0446
0,0465
0,0485
0,0505
0,0526
0,0548
0,0571
0,0594
0,0618
0,0643
0,0668
0,0694
0,0721
0,0749
0,0778
0,0808
0,0838
0 0869
О 0901
0,0934
0,0968
0,1003
0.Ю38
0,1075
0,1112
0,1151
0,1190
0,1230
0,1271
0,1314
0,1357
0,1401
0,1446
0,1492
0,1539
— 1,00
—0,98
—0,96
—0,94
—0,92
—0,90
—0,88
—0,86
—0,84
—0,82
—0,80
—0,78
—0,76
—0,74
—0,72
—0,70
—0,68
—0,66
—0,64
—0,62
-0,60
—0,58
—0,56
-0,54
-0,52
—0,50
—0,48
—0,46
—0,44
—0,42
—0,40
—0,38
-0,36
—0,34
—0,32
—0,30
-0,28
—0,26
—0,24
-^0,22
—0,20
—0,18
-0,16
-0,14
—0,12
—0,10
—0,08
—0,06
—0,04
—0,02
—0,00
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
О,1587
0,1635
0,1685
0,1736
О,1788
0,1841
О,1894
0,1949
0,2005
0,2061
0,2119
0,2177
0,2236
0,2297
0,2358
0,2420
0,2483
0,2546
0,2611
0,2676
0,2743
0,2810
0,2877
0,2946
0,3015
0,3085
0,3156
0,3228
0,3300
0,3372
0,3446
0,3520
О,3594
0,3669
0,3745
0,3821
0,3897
0,3974
0,4052
0,4129
0,4207
0,4286
0,4364
0,4443
0,4522
0,4602
0,4681
0,4761
0,4840
0,4920
0,5000
0,5000
0,5080
0,5160
0,5239
0,5319
0,5398
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
0,32
0,34
0,36
0,38
0,40
0,42
0,44
0,46
0,48
0,50
0,52
0,54
0,56
0,58
0,60
0,62
0,64
0,66
0,68
0,70
0,72
0,74
0,76
0,78
0,80
0,82
0,84
0,86
0,88
0,90
0,92
0,94
0,96
0,98
00
1,02
1,04
1,06
1,08
1,10
1,12
1,14
1,16
1,18
1,20
1,22
1,24
0,5478
0,5557
0,5636
0,5714
0,5793
0,5871
0,5948
0,6026
0,6103
0,6179
О,6255
0,6331
0,6406
0,6480
0,6554
0,6628
0,6700
О,6772
0,6844
0,6915
0,6985
0,7054
0,7123
0,7190
0,7257
0,7324
0,7389
0,7454
0,7517
0,7580
0,7642
О,7703
0,7764
0,7823
0,7881
О,7939
О,7995
0,8051
0,8106
0,8159
0,8212
0,8264
0,8315
0,8365
0,8413
0,8461
0,8508
0,8554
0,8599
0,8643
0,8686
0,8729
0,8770
0,8810
0,8849
0,8888
0,8925
1,26
1,28
1,30
1,32
1,34
1,36
1,38
1,40
1,42
1,44
1,46
1,48
1,50
1,52
1,54
1,56
1,58
1,60
1,62
1,64
1,66
1,68
1,70
1,72
1,74
1,76
1,78
1,80
1,82
1,84
1,86
1,88
1,90
1,92
1,94
1,96
1,98
2,00
2,10
2,20
2,30
2,40
2,50
2,60
2,70
0,8962
0,8997
0,9032
0,9066
0,9099
0,9131
0,9162
0,9192
0,9222
0,9251
0,9279
0,9306
0,9332
0,9357
0,9382
0,9406-
0,9429-
0,9452
0,9474
0,9495-
0,9515
0,9535
0,9554
0,9573
0,9591
0,9608»
0,9625-
0,9641
0,9656
0,9671
0,9686-
0,9699
0,9713
0,9726
0,9738-
0,9750
0,9761
0,9772
0,9821
0,9861
0,9893
0,9918
0,9938
0,9953
0,9965

§ 1.16.
Оценка эффективности систем пыле- и золоулавливания
Рис. 1.37. Номограмма
нико-экономическим соображениям усло-
условиях эксплуатации.
Фракционный коэффициент
равен отношению количества пыли данной
фракции, уловленной в аппарате, к коли-
количеству входящей пыли той же фракции.
Парциальный коэффициент
равен отношению количества частиц данно-
данного размера, уловленных в аппарате, к ко-
количеству частиц этого размера на входе
в аппарат:
A.47)
= Г}ФуЛ/ФВХ,
Обычно фракционные (парциальные)
коэффициенты очистки для различных пы-
пыле- и золоуловителей определяются экспе-
экспериментально, путем проведения соответст-
соответствующих испытаний аппаратов.
Полный коэффициент очистки может
быть подсчитан по фракционному (парци-
(парциальному) составу золы или пыли, входя-
входящей в аппарат, и по фракционным (пар-
4—170
циальньш) коэффициентам очистки:
A-49)
A.50)
Необходимо, чтобн интервалы разме-
размеров частиц для фракционного состава золы
или пыли и для фракционные коэффициен-
коэффициентов очистки при подстановке в формулу
A.49) совпадали. Суммы Фв* в формуле
A.49) и NBxAd4 в формуле A.50) должна
каждая составлять 100%.
Формула К150) может быть записана
более точно:
t\ =
100
d{44).
A.51)
В некоторых случаях графическая за-
зависимость rjn=f(d-\ построенная в вероят-
вероятностно-логарифмической системе координат,
приобретает вид прямой линии, свидетель-

50 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов Разд. 2
«ствующей о том, что она может быть запи-
записана тв виде интеграла вероятности
100
2n lg
•п X
A.52)
тде lg d4/d5o — логарифм отношения теку-
текущего размера частиц d4 к диаметру частиц
•??50, осаждаемых с эффективностью 50%,
lg о — стандартное отклонение в функции
распределения парциальных коэффициентов
очистки.
Значение dso находят как точку пере-
пересечения графика r)n=f(d4) с осью абсцисс,
a lge_— из соотношения
lg а — lg<^84л — lg^5o> A.53)
где ds4,i — значение абсциссы, ордината ко-
которой равна 84,1 %.
Если распределение подлежащих улав-
улавливанию частиц по размерам является ло-
логарифмически-нормальным (см. § 1.3), а за-
зависимость r[a=f(d4) может быть записана
в виде интеграла вероятности, то значение
полного коэффициента очистки можно най-
найти по формуле
х
=-5Г J
A.54)
где х =
и lg Сч — параметры, полностью характери-
характеризующие дисперсный состав частиц (см.
§ 1.3) и зависимость r\a=f(d4) для данно-
данного аппарата. Значения функции Ф{х) при-
приведены в табл. 1.11.
Вместо вычислений по формуле A.54)
можно воспользоваться номограммой, при-
приведенной на рис. 1 37, на которой сплош-
сплошные линии соответствуют постоянным зна-
значениям г] для различных значений
отложенных
по
осям координат. Пунктирные линии соот-
соответствуют постоянным значениям т) для вто-
второго аппарата в случае последовательной
установки двух одинаковых аппаратов.
Для возможности применения формул
A.49)—A.51) и A.54), а также рассмот-
рассмотренной номограммы необходимо, чтобы
основные условия, для которых найдены
значения фракционных или парциальных
коэффициентов очистки, совпадали с усло-
условиями) эксплуатации аппарата, для которых
определяется значение полного коэффици-
елта очистки.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫЕ КАМЕРЫ И АППАРАТЫ СУХОЙ
ИНЕРЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
2.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
К аппаратам сухой инерционной очист-
очистки газов относятся пылеосадительные ка-
камеры и некоторые из простейших по кон-
конструкции пыле- и золоуловителей инерцион-
инерционного действия, жалюзийные аппараты, цик-
циклоны в одиночном и групповом исполне-
исполнении, прямоточные циклоны, батарейные
циклоны, ротационные пылеуловители, ды-
мососы-пылеуловители
Основным достоинством большинства
из этих аппаратов является простота кон-
конструкции, определяющая возможность их
изготовления на неспециализированных
предприятиях. Однако эффективность очи-
очистки газов, достижимая в перечисленных
аппаратах, часто оказывается недостаточ-
недостаточной. Поэтому многие из аппаратов приме-
применяются главным образом в качестве пер-
первой ступени очистки газов перед более эф-
эффективными пыле- и золоуловителями.
Среди аппаратов сухой инерционной
очистки газов наибольшее распространение
получили различные циклоны, имеющие от-
относительно высокие значения эффективно-
эффективности улавливания в них золы или пыли при
умеренных значениях газодинамического со-
сопротивления аппаратов. Применение пыле-
осадительяых камер и простейших по кон-
конструкции пылеуловителей инерционного дей-
действия оправдано лишь при предваритель-
предварительном осаждении частиц, основная масса ко-
которых имеет размеры более 100 мкм
Жалюзийные аппараты требуют для
своего размещения значительно меньших
производственных площадей по сравнению
с многими другими аппаратами сухой инер-
инерционной очистки газов, так как их основ-
основной элемент — жалюзийная решетка — мо-

§ 2.2. Пылеосадительные камеры и простейшие инерционные пылеосадители 51
жет встраиваться в газоходы. Однако сте-
степень эксплуатационной надежности жалю-
зийных аппаратов обычно оказывается до-
довольно низкой, и это особенно заметно
при работе жалюзийных аппаратов на аб-
абразивных пылях.
Жалюзийные решетки требуют уста-
установки'Дополнительных устройств для осаж-
осаждения образующегося в них пылевого кон-
концентрата. Этот недостаток присущ не толь-
только жалюзийным аппаратам, но и некото-
некоторым другим пыле- и золоуловителям, на-
например прямоточным циклонам с отсосом
части газов из бункера и дымососам-пыле-
дымососам-пылеуловителям.
Все аппараты с дополнительными
устройствами для осаждения образующего-
образующегося в них пылевого концентрата получили
общее название — пылеконцентраторы. На
линии отсоса пылевого концентрата чаще
всего устанавливаются циклоны. Во многих
случаях эти циклоны оказываются нена-
ненадежными в эксплуатации из-за ускоренно-
ускоренного абразивного износа газовым потоком
с высокой концентрацией частиц золы или
пыли.
Батарейные циклоны выделены в от-
отдельную разновидность аппаратов из-за
конструкционных особенностей, связанных
с раздачей потока по многим одинаковым
элементам циклонного типа.
Ротационные пылеуловители пока не
вышли из стадии опытных установок, так
как достигаемая с их помощью эффектив-
эффективность очистки газов обычно не оправдыва-
оправдывается чрезмерно высокими энергозатратами
в аппаратах. Отчасти это объясняется тем,
что ни в одной из предложенных конструк-
конструкций не решен отвод отсепарированных ча-
частиц в бункер аппарата. Для этого исполь-
используется процесс гравитационного осаждения.
Область промышленного применения
дымососов-пылеуловителей пока ограниче-
ограничена. Относительно малые габариты и не-
небольшие энергетические затраты на золо-
золоулавливание позволяют применять эти ап-
аппараты на передвижных электростанциях
и в малых котельных, работающих на твер-
твердом топливе.
Эффективность улавливания дымососа-
дымососами-пылеуловителями частиц с размерами
менее 10 мкм существенно ниже, чем у цик-
циклонов.
2.2. ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫЕ
КАМЕРЫ И ПРОСТЕЙШИЕ
ИНЕРЦИОННЫЕ ПЫЛЕОСАДИТЕЛИ
Пылеосадительиые камеры.
В пылеосадительных камерах используется
гравитационное осаждение частиц из пото-
потока газов. Для достижения приемлемой эф-
эффективности очистки газов необходимо, что-
чтобы частицы находились в пылеосадительной
камере возможно более продолжительное
в| емя. Поэтому пылеосадительные камеры,
рассчитанные на осаждение даже относи-
относительно крупных частиц, являются громозд-
громоздкими сооружениями. Материалом для по-
постройки камер могут служить кирпич или
сборный железобетон, реже — сталь и де-
дерево (для холодных газов). Габаритные
размеры камеры, необходимые для седи-
ментационного осаждения частиц крупнее
заданного размера d4.a, обычно подбирают-
подбираются по отношению [2.1]
где L — длина камеры, м; Я — высота ка-
камеры, м; wF — скорость движения газов
в камере (обычно выбираемая от 0,2 до
0,8 м/с); оУч.з — скорость витания частиц
с размером d4.3, м/с (может быть найде-
найдена по номограмме, приведенной в прило-
приложении II).
При этом теоретически достижимая
эффективность очистки газов в пылеосади-
пылеосадительной камере будет равна относительной
доле частиц с размерами крупнее ^ч.з, най-
найденной по результатам дисперсного анали-
анализа пыли (см. § 1.3). Следует учитывать,
что при движении запыленных газов в ка-
камере турбулентность потока нарушает нор-
нормальное седиментационное осаждение, в
особенности частиц малых размеров, и дей-
действительная эффективность очистки газов
оказывается существенно ниже, чем опре-
определенная по уравнению B.1).
Для пылеосадительных камер с L/H>
>3 значения парциальных коэффициентов
очистки, %, можно найти достаточно точно
на основании расчетов средней концентра-
концентрации частиц соответствующего размера
в выходном сечении пылеосадительной ка-
камеры [2.2] по формуле
.= ioo ji —Tjn Г
B<2)
где / — число точек, для которых рассчи-
рассчитывается концентрация частиц; п — отно-
отношение концентрации частиц данного разме-
размера в расчетной точке выходного сечения
камеры к их концентрации во входном се-
сечении. Концентрация этих частиц во вход-
входном сечении принимается равномерно рас-
распределенной по сечению.
Определение п производится по урав-
уравнению (см. табл. 1.11)
1и=Ф{х1)-\-Ф{х2)—1,
B.3)
а значения Х\ и х2 в свою очередь опреде-
определяются из выражений
Н -\-h — Lw4/wr
V 2DtL/wr
H — ft + Lw4/wT
V2DtL/wr
B.4)

52 1юшосабительные камеры и аппарата сухой инерционной очистки газов Разд. 2
Здесь h — расстояние от потолка камеры;
Dt — коэффициент турбулентной диффузии
частиц; w4 — скорость витания частиц того
размера, для которого находят значе-
значение Т)п-
При выполнении условия w4<.Lg/wF
(g — ускорение свободного падения), охва-
охватывающего большинство практически встре-
встречающихся случаев, коэффициент турбулент-
турбулентной диффузии частиц совпадает с коэффи-
коэффициентом турбулентной диффузии потока и
может определяться по формуле Шервуда
и Вертца [2.3]:
Dt = OMwrHVl, B.5)
где X — коэффициент трения потока.
Коэффициент трения потока можно
приближенно принимать 0,03, что позво-
позволяет упростить выражение для xi и х2:
l+h/H-L/H(w4/wT)
V7-W-*L/H
1 __ h/H + L/H {w4/wr)
B.6)
Для частиц, улавливаемых с эффек-
эффективностью 50%,
(w4/Wi)ifZ4l,5H/L. B.7)
Дополнительные значения шч/шг, не-
необходимые для определения нескольких то-
точек зависимости T\n=f(d4), принимаются
больше и меньше значения (w4/wr)so
Применение рассмотренных зависимо-
зависимостей для определения эффективности осаж-
осаждения частиц в пылеосадительных камерах
показано на следующем примере.
Пылеосадительная камера имеет длину
L=10 м, высоту Н—\ м, ширину В=2 м.
Расход воздуха через камеру Q =
«=3600 м3/ч.
Плотность частиц рч=500 кг/м3.
Необходимо определить эффективность
улавливания частиц различной крупности.
Расчет проводится в следующей последо-
последовательности.
1. Скорость потока в сечении камеры
Q
даг= Я5-3600 =°.5^/с-
2. По уравнению B.7) находим относи-
относительную скорость витания частиц, улавли-
улавливаемых в камере с эффективностью, рав-
равной 50%:
При скорости в камере 0,5 м/с имеем
(а>чM0=0,075 м/с и по номограмме при-
приложения II получаем при плотности частиц
500 кг/м3 <25о= 70 мкм.
3. Для определения зависимости ца =
*=f(d4) выбираем дополнительные значения
= 0,1 и -^- =0,2.
WT
Этим значениям относительных скоро-
скоростей витания отвечают диаметры частиц
сГч=60 МКМ И сГ'ч = 90 МКМ.
4. Среднюю концентрацию частиц на
выходе из камеры можно определить как
среднюю из концентраций в 4—5 точках
сечения. Задаемся пятью значениями h/H:
0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0.
Результаты расчетов удобно предста-
представить в следующем виде:
hjH 0 0,25 0,5 0.75 1,0
*, 0 0,95 1,89 2,83 3,78
Wjxil =0,1 х^ 7,56 6,63 5,65 4,73 3.78
4 г Фцс,) 0,5 0,83 0,970 0,995 1
Ф(Хх) 1 1 J I ]
п 0,5 0,83 0,970 0,995 1
Среднее значение п составляет 0,86,
а парциальный коэффициент очистки газа
для частиц с размером d4=6Q мкм т)д =
= 100A—0,86) = 14%:
Л/Я 0 е.25 0,5 0,75 1,0
хх —3,78—2,84 —1,89 —0,95 0
в>„/о> =0,2 х3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3
г Ф(хг) 0 0,002 0,03 0,171 0.5
Ф(*2> 11111
« 0 0.002 0,03 0,171 0,5
Среднее значение п составляет 0,14,
а парциальный коэффициент очистки газа
для частиц с размером d4=90 мкм Tin=
= 100A—0,14) =86%.
Таким образом, в результате расчета
получены три значения парциальных коэф-
коэффициентов очистки газа A4; 50; 86%) при
трех значениях шч/ауг=0,1; 0,15 и 0,2. За-
Задаваясь другими значениями w4/wr, мож-
можно получить любые точки кривой г\п=
=f(d4). Полный коэффициент очистки газа
определяется по уравнению A.50).
Рассмотренный метод расчета пылеоса-
пылеосадительных камер может быть использован
для оценки так называемого механического
КПД горизонтального электрофильтра, т. е.
эффективности пылеулавливания при от-
отключенном источнике питания, а также
в некоторых других случаях.
Для равномерного газораспределения
по сечению пылеосадительные камеры мо-
могут снабжаться диффузорами и газораспре-
газораспределительными решетками, а для снижения
высоты осаждения частиц — горизонтальны-
горизонтальными или наклонными полками. В некоторых
конструкциях пылеосадительных камер для
повышения их эффективности предусматри-
предусматривается устройство цепных или проволочных
завес и отклоняющих перегородок. Это
позволяет дополнительно к гравитационно-
гравитационному эффекту использовать эффект инерцион-
инерционного осаждения частиц при обтекании по-
потоком газов различных препятствий. При-
Примеры конструкционного оформления пыле-
пылеосадительных камер приведены на рис. 2.1.
Пылеосадительные камеры занимают
много места и в качестве самостоятельных
элементов систем пыле- и золоулавливания
почти не применяются. Однако упрощен-

2.2. пылеосаоительные камеры и простейшие инерционные пылеосадители 53
Рис. 2.1. Пылеосадительные камеры и простейшие пылеосадители инерционного дейст-
действия:
а —простейшая пылеосадительная камера; б— многополочная камера; в — камера с перегородками;
в — камера с цепными или проволочными завесами; д — пылевой мешок о центральным подводом газа;
е — пылевой мешок с боковым подводом газа; ж — пылеосадитель с отражательной перегородкой, з —
пылеосадитель, встраиваемый в газоходы
ные варианты пылеосадительных камер
находят некоторое применение в ка-
качестве элементов основного технологическо-
технологического оборудования. Так, разгрузочные голов-
головки ряда вращающихся печей и сушильных
барабанов снабжаются некоторым подобием
пылеосадительных камер, позволяющих
улавливать наиболее крупные частицы для
разгрузки основного газоочистного обору-
оборудования и предупреждения осаждения час-
частиц в соединительных газоходах.
Простейшие пылеосадители.
К простейшим пылеосадителям относят-
относятся аппараты, показанные на рис. 2.\,д—з.
В данном случае наряду с действием сил
тяжести в значительно большей мере, чем
в пылеосадительных камерах с завесами и
перегородками, используются инерционные
силы, благодаря которым пылевые частицы,
стремясь сохранить направление своего
движения после поворота потока газов, вы-
выпадают в бункер.
Инерционный пылеуловитель (рис. 2.1,д)
нашел некоторое распространение в черной
и цветной металлургии [2.4] под названием
пылевого мешка. Скорости газов в подво-
подводящей трубе и в корпусе пылевого мешка
выбирают в зависимости от вида пыли и
желаемой степени улавливания.
В пылевых мешках, устанавливаемых
непосредственно за доменными печами на
заводах черной металлургии, скорость га-
газов в цилиндре мешка принимают 1,0 м/с
и во входной цилиндрической трубе около
10 м/с. При этом для относительно круп-
крупных частиц пыли (более 25—30 мкм) до-
достигается степень улавливания 65—85%.
Диаметр цилиндрической части мешков,
устанавливаемых за доменными печами, до-
достигает 10 м и более; высота цилиндриче-
цилиндрической части мешков приблизительно равна
их диаметру. Гидравлическое сопротивле-
сопротивление мешков составляет 150—390 Па A5—
40 мм вод. ст.).

54 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов Разд. 2
7Ш7
Рис. 2 2. Аппарат предварительного осаж-
осаждения ПЫЛИ"
/ — входной патрубок; 2 — пылеотводящая щель
между улиткой и бункером; 3 — бункер; 4 — пат-
патрубок для удаления пыли; 5 — раскручиватель
потока; 6 — выходной патрубок; 7 — труба соеди-
соединительная; 8 — регулирующая заслонка; 9 —
смотровой люк
В цветной металлургии пылевые меш-
мешки применяются для предварительной
очистки сравнительно небольших объемов
газов с высокой концентрацией пыли (по-
(порядка нескольких сот граммов на 1 м3).
Инерционные пылеуловители вида, по-
показанного на рис. 2.1,з, встраиваются в га-,
зоходы. Выпадение наиболее крупных час-
частиц в бункер достигается при отклонении
потока газов от прямолинейного направ-
направления.
В отечественной и зарубежной практи-
практике находят некоторое применение пылеуло-
пылеуловители, получившие название аппаратов
предварительного осаждения. Аппараты
применяются как для защиты дымососов
от абразивного износа, так и для осажде-
осаждения основной массы пыли перед высоко-
высокоэффективными пылеуловителями (рукавны-
(рукавными фильтрами, скрубберами Вентури). При-
Пример такого аппарата производительностью
(90-т-100)-103 м3/ч приведен на рис. 2.2.
Пылевой концентрат, образующийся в улит-
улитке аппарата, через специальную щель по-
поступает в бункер, а освободившийся от
пыли газ удаляется из бункера через па-
патрубок, соединяющий бункер с отводящим
газоходом. Гидравлическое сопротивление
аппарата не превышает 450 Па.
2.3. ЖАЛЮЗИЙНЫЕ ПЫЛЕ-
И ЗОЛОУЛОВИТЕЛИ
Жалюзийные аппараты благодаря про-
простоте конструкции, дешевизне и малому
гидравлическому сопротивлению находили
широкое применение как для очистки отхо-
отходящих газов предприятий различных
отраслей промышленности, так и в каче-
качестве золоуловителей для очистки дымовых
газов электростанций и промышленных ко-
котельных. Различные варианты их конструк-
конструкций и особенности работы подробно изло-
изложены в [2.5].
Жалюзийный пылеуловитель
(рис. 2.3) состоит из жалюзийной решетки
и пылеуловителя, обычно циклона (см.
§ 2.4). Назначение жалюзийной решетки —
разделить газовый поток на две части:
одну, в значительной мере освобожденную
от пыли и составляющую 80—90% всего
количества газа, и другую A0—20%), в ко-
которой сосредоточена основная масса со-
содержащейся в газе пыли, улавливаемой
затем в циклоне или в другом достаточно
эффективном пылеуловителе. Очищенный
в циклоне (или в другом способном выпол-
выполнить эту операцию аппарате) газ возвра-
возвращается в основной поток газов, очищенных
с помощью жалюзийной решетки.
Движение газов через отсосный тракт
происходит:
под действием перепада давления на
жалюзийной решетке (рис. 2.4,а);
В циклон
Вход
газод
к дымососу
Рис. 2.3. Схемы раОоты жалюзийного аппа-
аппарата
Циклон-
г)
Рис. 2.4. Схема движения газов через пы-
леконцентратор

§2 3.
Жалюзийоные пыле- и золоуловители
55
Рис 2 5 Варианты конструкционного выполнения жалюзийного золоуловителя ВТИ
под действием перепада давления из-за
наличия местных сопротивлений основного
газохода (если отводящий газоход вклю-
включается в основной газоход после располо-
расположенного в нем местного сопротивления,
рис 2 4,6);
под действием перепада давления, соз-
создаваемого эжектирующим действием основ-
основного потока газов (рис 2 4,в).
Для прососа газов через отсосный пы-
пылеуловитель может быть использован спе-
специальный вентилятор или дымосос, если по
каким-либо причинам это является необхо-
необходимым (рис 2 4,г)
Поскольку жалюзийный пылеуловитель
состоит из жалюзийной решетки и отсос-
отсосного пылеуловителя (циклона), эффектив-
эффективность улавливания в нем частиц зависит от
эффективности самой решетки, эффективно-
эффективности отсосного пыле- или золоуловителя и
доли отсасываемого в него газа Если обо-
обозначить через ф относительную долю газа,
направляемого с пылевым концентратом, то
степень очистки газа в жалюзийном пыле-
пылеуловителе
т,-пц[1-A-ф)A-т,р)], B 8)
где 11ц — степень очистки газов в отсосном
циклоне (см § 2 4); г|р — степень очистки
газов в решетке
Необходимо учитывать, что выражение
B 8) справедливо при значениях ср не ме-
менее 0,1—0,2, так как при ф=0 степень
очистки газов в жалюзийном аппарате так-
также равна нулю
Для прикидочных расчетов коэффици-
коэффициента очистки газа в жалюзийном пылеуло-
пылеуловителе можно использовать выражение ц =
Жалюзийные золоуловители
ВТИ с решетками, набираемыми из сталь-
стальных уголков по конструкционному оформ-
оформлению и методам расчета основных экс-
эксплуатационных характеристик, являются
наиболее отработанными аппаратами рас-
рассматриваемого типа.
Существует шесть вариантов жалюзий-
ных золоуловителей ВТИ (рис. 2 5).
Число лопастей из уголка 40X40 мм
в их решетках может составлять от 11 до
75, ширина входной камеры .6=209-4-
1425 мм при высоте решетки #=595-=-
4038 мм Конструкции I, III и V могут
устанавливаться в вертикальном газоходе
котла при движении газов сверху вниз,
а также в горизонтальном газоходе.
Конструкции II, IV, VI предназначены
для установки только в вертикальном газо-
газоходе при движении газов снизу и имеют
в нижней части решетки щели для вывода
из камеры очищенных газов и выпавшей
в ней пыли
В конструкциях I и II решетка не
имеет металлической обшивки, и ее можно
устанавливать в газоходах, размеры кото-
которых больше размеров входной камеры, или
устанавливать в газоходе сдвоенные или
строенные решетки Остальные конструкции
имеют обшивку, и размеры входной камеры
должны соответствовать размерам газо-
газохода.
Золоуловители I—IV выполнены с од-
одной отсосной щелью, V, VI — с двумя
Срок службы решеток жалюзийных зо-
золоуловителей ВТИ при пылевидном сжига-
сжигании угля составляет около 6 мес, причем
снижение коэффициента очистки за счет их
износа наблюдается на третий месяц экс-
эксплуатации Поэтому по мере роста требо-
требований к степени очистки газов и совершен-
совершенствованию пылеуловителей других типов
для вновь проектируемых газоочистных
установок наблюдается тенденция к полно-

56 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
му отказу от использования жалюзлйных
пыле- и золоуловителей
В настоящее время жалюзийные золо-
золоуловители ВТИ находят некоторое приме-
применение, в основном для очистки дымовых
газов от крупных фракций золы, для за-
защиты хвостовых поверхностей нагрева кот-
котла (экономайзера, воздухоподогревателя)
от истирания золой и для очистки от золы
газов, образующихся при сжигании угля и
торфа в небольших котлах на обычных ко-
колосниковых решетках в тех случаях, когда
установка более эффективных золоуловите-
золоуловителей невозможна из-за недостатка площади.
Для приближенной оценки возможно-
возможностей жалюзийного золоуловителя ниже при-
приводятся результаты сравнительных испыта-
испытаний по улавливанию золы подмосковного
угля:
Тип золоуловителя Остаточная
запылен-
запыленность, г/м*
Слоевое сжигание топлива
Батарейные циклоны 0,2—0,7
Циклон НИИОГаз 0,2—0,6
Жалюзийный золоуловитель ВТИ 1—2
Пылевидное сжигание топлива
Батарейный циклон 2—3
Жалюзийный золоуловитель ВТИ . 5—7
Гидравлическое сопротивление жалю-
зийных золоуловителей ВТИ в зависимости
от вида топлива и способа сжигания мож-
можно принимать в соответствии со следующи-
следующими данными:
Слоевое сжигание всех видов
энергетических топлив
Расположение решеток в горизонталь-
горизонтальных газоходах
Др=200ч-500 Па;
расположение решеток в вертикальных
газоходах
Др=Ю0-г-500 Па.
Камерное сжигание
Каменные и бурые угли
Др=200 Па;
фрезерный торф
Др=250 Па;
сланцы
Др=100 Па.
Приведенные данные для соответствую-
соответствующих случаев являются оптимальными, и
увеличение Ар ведет к увеличению коэф-
коэффициента очистки, уменьшению габарита и
стоимости золоуловителя, однако при этом
увеличивается износ решетки и расход
энергии на тягу.
2.4. ЦИКЛОНЫ
Циклоны. В возвратно-поточных
циклонах используется центробежная сила,
развивающаяся при вращательно-поступа-
тельном движении газового потока (рис.
2.6). Под действием центробежной силы
частицы золы или пыли подводятся к стен-
стенке циклона и вместе с частью газов попа-
попадают в бункер. Часть газов, попавших
в бункер и освободившихся от пыли, воз-
возвращается в циклон через центральную
часть пылеотводящего отверстия, давая на-
начало внутреннему вихрю очищенного газа,
покидающего аппарат. Отделение частиц от
попавших в бункер газов происходит при
перемене направления движения газов на
180° под действием сил инерции. По мере
Рис. 2.6. Схема осевых и радиальных те-
течений в корпусе и бункере циклона:
1 — входной патрубок; 2 — корпус циклона; 3 —¦
пылевой бункер; 4—отводящий патрубок
движения этой части газов в сторону вы-
выхлопной трубы к ним постепенно присоеди-
присоединяются порции газов, не попавших в бун-
бункер. Последнее не вызывает значительного
увеличения выноса пыли в выхлопную тру-
трубу, так как распределенное по значитель-
значительному отрезку длины циклона перетекание
газов происходит со скоростью, недоста-
недостаточной для противодействия движению ча-
частиц к периферии циклона. Несравненно
большее влияние на полноту очистки газов
оказывает их движение в области пылеот-
пылеотводящего отверстия навстречу выделяю-
выделяющейся пыли.
Из вышеизложенного следует: в прин-
принципе циклоны могут нормально работать
при любом их положении в пространстве,
но циклоны чрезвычайно чувствительны
к присосам через бункер из-за увеличения
объемов газов, движущихся навстречу пы-
пыли. Бункер участвует в газодинамике цик-
циклонного процесса, поэтому использование
циклонов без бункера или с бункерами
с уменьшенными против рекомендуемых
размерами приводит к ухудшению эффек-
эффективности работы аппаратов. Некоторое

§ 24.
Циклоны
57
Рис. 2.7. Примеры конструкций циклонов (циклоны, конструкция которых более подробно
рассмотрена далее, здесь не приведены):
а и б—циклоны ЧССР; в — циклон Мельстроя; г—никлон типа СВКЦН; д — циклон Дэвидсона;
е — циклон с двойной стенкой; ж — циклон с перфорированной выхлопной трубой; з — циклон с ре-
рециркуляцией; и — двойной циклон; к —циклон Сыркина; л —> циклон ЛИОТ; ж —циклон Полизиуса
представление о разнообразии конструкци-
конструкционного оформления циклонов дает рис. 2.7.
Сравнительные испытания циклонов
различного типа, выполненные НИИОГаз,
Семибратовским филиалом НИИОГаз,
ЛИОТ и НИИСТ, показали, что рекомен-
рекомендуемая к применению номенклатура цикло-
циклонов рассматриваемого типа может быть
ограничена цилиндрическими и конически-
коническими циклонами НИИОГаз.
Циклоны НИИОГаз. К цилиндриче-
цилиндрическим циклонам НИИОГаз в первую оче-
очередь относятся аппараты ЦН-11, ЦН-15,
ЦН-15У и ЦН-24 (рис. 2.8 и табл. 2.1). От-
Отличительной особенностью аппаратов явля-
является наличие удлиненной цилиндрической
части корпуса, наклон крышки входного
патрубка под углом 11°, 15° или 24°, а
также одинаковое отношение диаметра вы-
выхлопной трубы к диаметру циклона. Цикло-
Циклоны ЦН-15У, отличаясь от других циклонов
ЦН меньшей высотой, имеют несколько
ухудшенные технико-экономические показа-
показатели. Поэтому их применение может быть
оправдано только в тех случаях, когда
имеются ограничения тазоочистной установ-
установки по высоте.
Особое место среди цилиндрических
циклонов НИИОГаз занимает аппарат
ЦМС-27, специально разработанный для
использования в малых котельных и в про-
промышленных установках, работающих на
естественной тяге дымовой трубы (рис. 2.9).
Циклоны ЦН могут применяться как
в одиночном, так и в групповом исполне-
исполнении. В группах циклоны компонуются в два
ряда или имеют круговую компоновку
в соответствии с рекомендациями, приве-
приведенными в табл. 2.2 (рис. 2.10).
К коническим циклонам НИИОГаз от-
относятся аппараты СДК-ЦН-33 и СК-ЦН-34,
с удлиненной конической частью, спираль-
спиральным входным патрубком и малым отно-
отношением диаметра выхлопной трубы к диа-
диаметру цилиндрической части циклона, рав-
равным 0,33 и 0,34 (рис. 2.11 и табл. 2.3).

58 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
Таблица 2.1. Соотношение размеров (а долях внутреннего диаметра)
для циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
Наименование
Внутренний диаметр выхлопной трубы d
Внутренний диаметр пылевыпускаемого отверстия d1
Ширина входного патрубка в циклоне (внутренний раз-
размер) Ъ
Ширина входного патрубка на входе (внутренний раз-
размер) &J
Длина входного патрубка /
Диаметр средней линии циклона ?>ср
Высота установки фланца Нфл
Угол наклона крышки и входного патрубка циклона а
Высота входного патрубка (внутренний диаметр) а
Высота выхлопной трубы hT
Высота цилиндрической части циклона На
Высота конуса циклона Ик
Высота внешней части выхлопной трубы hB
Общая высота циклона Н
Тип циклона
ЦН-15
15°
0,66
1,74
2,26
2,0
0,3
4,56
ЦН-15У
ЦН-24
0,59
для всех типов
0,3—0,4*
для всех типов
0,2
для всех типов
0,26
для всех типов
0,6
для всех типов
0,8
для всех типов
0,1
для всех типов
15°
0,66
1,5
1,51
1,50
0,3
3,31
24°
1,11
2,11
2,11
1,75
0,4
4,26
ЦН-11
11°
0,48
1,56
2,06
2,0
0,3
4,38
• Больший размер принимается при малых D и большой запыленности.
Таблица 2.2. Рекомендации по
компоновке циклонов ЦН в группы
Диа-
Диаметр
цикло-
циклона, мм
200
300
400
500
600
700
800
9С0
10С0
1200
1400
1600
1800
Количество
циклонов в группе,
Группы прямоугольной
2
п
о
п
о
п
о
п
п
п
п
п
п
п
компоновки
4
П
О
п
о
п
о
п
п
п
п
п
п
п
6
п
о
п
о
п
о
п
п
п
.—
—
—
—
8
п
о
п
о
п
о
п
п
п
—
—
шт.
Группы круговой
компоновки
10
п
п
—
п
—
12
п
п
п
—
—
—
14
п
п
п
—
Примеч ание. П—группы, рекомендуемые для
преимущественного применения; О—группы ограниченно-
ограниченного применения (по возможности не применять).
Конические циклоны при равных произво-
дительностях с цилиндрическими отличают-
отличаются от последних большим габаритом и
поэтому обычно не применяются в группо-
групповом исполнении.
Применительно к установкам каталити-
каталитического крекинга нефтепродуктов, дегидри-
дегидрирования бутана, а также производства са-
сажи разработаны модернизированные кони-
конические циклоны СК-ЦН-34М. Эти циклоны
применимы для улавливания пылей, обла-
обладающих высокой абразивностью частиц или
их высокой слипаемостью. Однако потер»
давления в этих циклонах примерно в 2 ра-
раза больше, чем в конических циклонах
СДК-ЦН-33 и СК-ЦН-34. Циклоны обеспе-
обеспечивают наибольшую эффективность пыле-
пылеулавливания.
Циклоны могут выполняться как для
«правого», так и для «левого» вращения
газового потока. «Правым» принято назы-
называть вращение газового потока в циклоне
по часовой стрелке, если смотреть со сто-
стороны выхлопной трубы, «левым» — враще-
вращение против часовой стрелки. Согласно
ГОСТ 9617-67 для циклонов принят следу-
следующий ряд диаметров: 200, 300, 400, 500,^
600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600,
1800, 2000, 2400 и 3000 мм.
Для ограничения числа типоразмеров
групповых циклонов, сборки из аппаратов
с диаметрами 300, 500 и 700 мм рекомен-
рекомендуется по возможности не применять (см.
табл. 2.2), а заменять их равноценными по
производительности группами из циклонов
других диаметров.
Для всех одиночных циклонов бункерьь
выполняются цилиндрической формы.

Циклоны
59
Таблица 2.3. Соотношение размеров (в долях диаметра D) для циклонов
СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М
Наименование
Внутренний диаметр цилиндри 1еской части -D
Высота цилиндрической части //ц
Высота кошиеской части Н%
Внутренний диаметр выхлопной трубы d
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия dt
Ширина входного патрубка b
Высота внешней части выхлопной трубы /г3
Высота установки фланца /*фЛ
Высота входного патрубка а
Длина входного патрубка /
Высота заглубления выхлопной трубы hT
Текущий радиус улитки р
Тип циклона
СДК-ЦН-33
СК-ЦН-34
До 3600 мм
0,535
3,0
0,334
0,334
0,264
0,2—0,3
0,1
0,535
0,6
0,535
D/2+6f/2ji
0,515
2,1Ю
0,340
0,229
0,214
0,2—0,3
0,1
0,515
0,6
0,515
D/2+bf/n
СК-ЦН-34М
До 4000 мм
0,4
2,6
0,22
0,18
0,18
0,3
0,1
0,4
0,6
0,4
D/2+бср/гс
2.8. Циклон
типа ЦН
Рис 2.9. Циклон
ЦМС-27
Рекомендуемые диаметры бункеров
принимаются в соответствии с рядом диа-
диаметров по ГОСТ 9617-67 исходя из следую-
следующих соотношений:
?>6 = 1,5D (для цилиндрического циклона);
?>б=1,1н-1,2?> (для конического циклона).
Высота цилиндрической части бункера
принимается 0,8Д днище бункера выпол-
выполняется по ГОСТ 1260-67 с углом стенок 60°.
В отдельных случаях (при отсутствии
необходимой площади для размещения
бункера) разрешается уменьшение диамет-
диаметра бункера до 0,8D при обязательном со-
сохранении расчетного объема.
Для установки на опорные конструк-
конструкции бункеры снабжаются лапами по МН
5128-63.
Тип опорных лап выбирается в зави-
зависимости от массы аппарата с пылью и
условий его установки. Плоские крышки
цилиндрических бункеров должны быть
снабжены ребрами жесткости, размеры ко-
которых определяются исходя из давления
(разрежения) в аппарате и действующих
нагрузок.
Для осмотра и очистки бункеров пре-
предусматриваются люки диаметром 250 или
500 мм.
Отверстия для выгрузки пыли dB при-
приняты в зависимости от емкости бункеров
и производительности циклонов 200, 300 и
500 мм.
В виде исключения для бункеров диа-
диаметром 300 и 500 мм приняты пылевыпуск-
ные отверстия соответственно 100 и 150 мм.
Размеры фланца на штуцере выгрузки пыли
должны соответствовать присоединитель-
присоединительным размерам пылевых затворов.
Группы циклонов чаще всего состав-
составляют из циклонов основной серии ЦН
(ЦН-24, ЦН-15У; ЦН-15, ЦН-11). Как пра-
правило, группы циклонов (рис. 2.10) имеют
общие коллектор грязного газа, сборник
очищенного газа и пылевой бункер. Пыле-
Пылевые бункеры циклонных групп могут иметь
круглую либо прямоугольную форму. Для
групп из ч,вух и четырех циклонов приме-
применяются обе формы бункеров, а для групп
из шести и восьми — только прямоуголь-

60 Пылеосадителъные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов Разд. 2
А-А
Рис. 2.10. Компоновки циклонных групп:
а — прямоугольная; б — круговая
ные. Необходимые объемы пылевых бунке-
бункеров определяются их назначением. Объем
бункера, оборудованного устройствами для
непрерывной выгрузки пыли, может быть
выбран меньшим, чем объем бункера, пред-
предназначенного для накопления и периодиче-
периодической выгрузки пыли. Минимальное расстоя-
расстояние от оси циклона до стенки бункера не
должно быть меньше 0,40, где D — диа-
диаметр циклона. Высота прямоугольной части
бункера (или цилиндрической) должна
быть не менее 0,5?>. Угол наклона стенок
бункера к горизонту принимается не ме-
менее 60°. Конусы циклонов опускаются
в бункер на глубину, равную 0,8 диаметра
отверстия в них. Для уменьшения общей
высоты бункера при непрерывной выгруз-
выгрузке пыли допускается устанавливать в од-
одной групяе циклонов несколько бункеров.
Отвод очищенного газа от циклонов
группы выполняется либо через улитки,
устанавливаемые на каждом циклоне »
объединяемые общим коллектором (рис.
2.12,а), либо непосредственно через общий
коллектор группы (рис. 2.12,в). Применение
выходных улиток уменьшает необходимую
высоту группы. Схема присоединения к под-
подводящему коллектору грязного газа пока-
показана на рис. 2.10.
Для осмотра бункеров и объединяю-
объединяющих циклоны коллекторов предусматрива-
предусматриваются съемные люки диаметром 250 или
500 мм. В некоторых случаях съемные люки
устанавливают на выходных улитках цик-
циклонов.
В [2.8] для снижения газодинамическо-
газодинамического сопротивления групп рекомендована
установка кольцевых диффузоров на вы»

§ 2.4.
Циклоны
6!
Таблица 2.4. Соотношение размеров
(в долях диаметра D) для циклонов
типа ВЦНИИОТ (рис. 2.13)
Рис. 2.11. Спирально-конический циклон ЦН
хлопные трубы циклонов. Кроме того, нор-
нормализованы размеры бункеров-пыленако-
пителей и исключены компоновки с от-
отводом газов от циклонов через раскручи-
раскручивающие улитки. Это приводит к неоправ-
неоправданному увеличению металлоемкости груп-
Наименование
Внутренний диаметр цилин-
цилиндрической части D
Высота цилиндрической ча-
части //ц
Высота конической части Ик
Внутренний диаметр выхлоп-
выхлопной трубы d
Дщаметр нижней части ко-
Диаметр внутреннего конуса
Диаметр отверстия внутрен-
внутреннего конуса dx
Высота внутреннего конуса hK
Высота ?аглубления выхлоп-
выхлопной трубы h
Полная высота циклона Н
Длина входного патрубка /
Высота входного патруб-
патрубка а
Ширина входного патрубка Ь
Текущий радиус улитки г
Величина
До 1000 мм
2.0
3,0
0,5
1,6
1.4
0,1
0,68
2,1
5,2
0,6
1,0
0,25
D/2+bf/n
Примечание Размерь, бункеров Н& fig, DB
не нормализованы Допускается применение бункеров,
пылевыгр\ зных устройств и опорных конструкций, ре-
рекомендуемых для аппаратов ЦН.
Рис. 212. Варианты конструкционного оформления отвода газов от циклонов:
в —улитка, б — колено; в — общий сборник группы циклонов; « — выхлопная труба в атмосферу
повых циклонов. Поэтому в дальнейшем
НИИОГаз и институтом Гипрогазоочистка
принято решение о компоновке групповых
циклонов, рекомендуемой изданием Руково-
Руководящих указаний 1961 г.
Циклоны ВЦНИИОТ и СИОТ. На-
Наряду с циклонами НИИОГаз в отдельных
отраслях промышленности находят приме-
применение и циклоны других конструкций. По-
Последнее объясняется главным образом тем,
что некоторые проектные организации
имеют рабочие чертежи таких циклонов,
а предприятия — технологическую оснаст-
оснастку для их изготовления
На многих предприятиях машинострое-
машиностроения и легкой промышленности установлены
циклоны ВЦНИИОТ (рис. 2.13, табл. 2.4),
разработанные Всесоюзным центральным
научно-исследовательским институтом ох-
охраны труда, а также циклоны СИОТ

62 Пылеосадителъные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
Рис. 2 13 Циклон ВЦНИИОТ
(рис. 2.14, табл. 2.5), разработанные
Свердловским филиалом этого института.
Правила построения довольно сложных
разверток элементов циклона СИОТ при-
приводятся в [2.9].
Таблица 2.5. Соотношение размеров
(в долях диаметра Dy) для циклона
СИОТ
Наименование
Условный диаметр циклона
Диаметр входного патрубка
и
0
Диаметр выходного патруб-
патрубка улитки d3
Диаметр выхлопной трубы в
нижней ее части d
То же в верхней части d2
Диаметр отверстия конуса dx
Габаритный размер конуса
Размеры сторон:
входного патрубка t
треугольной формы S
Длина образующей конуса tx
Высота цилиндрического пат-
патрубка Н2
Высота свободной части ко-
тт-trp f\ f-f
Глубина погружения выхлоп-
выхлопной трубы Нг
Полная высота циклона Н
Высота раскручивания //4
Длина входного патрубка /
Длина треугольной части вы-
выходного патрубка 1г
Длина перехода с треуголь-
треугольного патрубка на круг 12
Величина
До 2000 мм
0,230
0,230
0,392
0,438
0,092
0,454
0,306
0,361
1,610
0,184
1,200
0,490
1,910
0,254
0,468
0,280
0,334
Рис. 2 14. Циклон СПОТ
Примечания: 1. Развертки фасонных частей—
корпуса циклона, входного и выходного патрубков, рас-
кручивателя потока приводятся в [2 4].
2. Условный диаметр циклона D принят равным
размеру А-
Основная особенность циклонов
ВЦНИИОТ связана со способом транспор-
транспортировки отсепарированной пыли из корпу-
корпуса в сборный бункер. Поток газа вместе
с пылью проходит в бункер через кольце-
кольцевую щель, образованную двумя соосными
конусными поверхностями
Освободившийся от пыли газ возвра-
возвращается обратно в корпус циклона через
центральное отверстие внутреннего конуса.
Такая конструкция отвода пыли в бункер
позволяет применять этот аппарат для
улавливания пылей с повышенными абра-
абразивными свойствами.
Циклоны СИОТ характеризуются тре-
треугольной формой входного и отводящего

§2 4.
Таблица 2.6. Соотношение размеров
(в долях диаметра D) циклона
Типа ОЭКДМ („Клайпеда")
Циклоны
63
Наименование
Величина
Диаметр циклона D
Диаметр пылевыпускного
патрубка Dt
Диаметр цилиндрической ча-
части выхлопной трубы ?>2
Диаметр расширенной части
выхлопной трубы D3
Диаметр раскручивателя по-
потока ?>4
Диаметр водосборного кону-
конуса А;
Диаметр отверстия подвиж-
подвижного конуса De
Диаметр подвижного кону-
конуса ?>7
Полная высота циклона А
Высота циклона без водо-
водосборного устройства Б
Высота цилиндрической ча-
части циклона Ж
Высота конической части Г
Высота конической верхней
крышки 3
Полная высота водосборни-
водосборника В
Высота входного патрубка а
Ширина входного патрубка в
До
3400 мм
0,2
0,59
0,90
0,46
0,59
0,228
0,85
2,95
2,00
0,71
1,23
0,14
0,97
0,25
0,195
патрубков, что не оказывает влияния на
процесс очистки газов и не приводит к ка-
каким-либо преимуществам по сравнению
с циклонами ЦН. Циклоны не приспособ-
приспособлены для улавливания пылей с повышен-
повышенными абразивными «свойствами.
Циклоны ВЦНИОТ и СИОТ плохо ком-
компонуются в группы, и в подавляющем
большинстве случаев устанавливаются ап-
аппараты с раздельными бункерами.
Циклоны ОЭКДМ и Ц. Типовые
проекты пылеулавливающих установок де-
деревообрабатывающих производств преду-
предусматривают установку циклонов ОЭКДМ
(другое название «Клайпеда»), а также Ц
(Меркушева) (рис. 2.15 и 2.16, табл. 2.6
и 2.7).
В отличие от циклонов, рассмотренных
ранее, не все конструкционные размеры
циклонов «Клайпеда» и Ц могут быть вы-
выражены в долях от диаметра аппарата. По-
Поэтому изготовление аппаратов указанных
типов следует вести по рабочим чертежам,
приведенным в [2.10].
Особенности циклонов «Клайпеда» и Ц
связаны со способом отвода потока из кор-
корпуса в выхлопную трубу. В выхлопные тру-
трубы циклонов поступают два потока газа
(показано стрелками на рис. 215), при
этом в циклоне «Клайпеда» дополнитель-
дополнительный поток газа входит в зазор между вы-
выхлопной трубой и ее нижней конусной ча-
частью, не изменяя направления вращения,
а в циклоне типа Ц лопастной сепаратор
(конструкция показана на рис. 2.16 в уве-
Чзел!
Направление
дращвния
потока
Рис. 2.15. Циклон ОЭКДМ (Клайпеда)
Рис. 2.16. Циклон типа Ц (Меркушева)

64 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
Таблица 2.7. Соотношение размеров
(в долях диаметра D) циклона
типа Ц (Меркушева)
Наименование
Диаметр циклона D
Диаметр отверстия конуса d
Диаметр отверстия конуса
выхлопной трубы с?!
Диаметр выхлопной трубы Z),
Высота сепаратора h
Высота конуса под сепара-
сепаратором /z,
Высота выхлопной трубы Нх
Высота конуса Н2
Полная высота циклона И
Высота входного патрубка а
Ширина входного патрубка б
Длина входного патрубка /
Высота дождевого козырька
Величина
До 1600 ММ
0,367
0,36
0,6
0,6
0,3
1,7
2,42
4,62
0,5
0,25
0,75
0,21
Примечание. Бункеры циклона не нормализо-
нормализованы. Размеры деталей сепаратора (лопасти и их креп-
крепления) изменяются не в прямой пропорции к диаметру
¦циклона.
личенном масштабе) изменяет направление
вращения этого потока на противопо-
противоположное.
Циклоны «Клайпеда» и Ц, как прави-
правило, устанавливаются на нагнетательном
тракте вентиляторов и снабжены устройст-
устройствами, защищающими аппараты от попада-
попадания в них атмосферных осадков.
Давление в бункерах циклонов типа Ц
доходит до 500—1000 Па, а «Клайпеда» —
до 150 Па.
Циклоны типа Ц не рекомендуется при-
применять для улавливания древесной струж-
стружки, так как стружка забивает их внутрен-
внутренние сепараторы.
При работе на древесной пыли цикло-
циклоны и бункеры заземляются.
Объединение нескольких циклонов
«Клайпеда» на одном пылесборном бунке-
бункере (обычно 4—5 циклонов), предусматри-
предусматриваемое типовыми решениями [2.10], только
условно можно называть группами. В та-
такие группы включаются циклоны различной
производительности по газу (различных
диаметров) с нерегламентированными на-
направлениями вращения потоков в соседних
аппаратах. Для выравнивания отметок
осей входных патрубков циклонов по вы-
высоте между циклонами меньшего диаметра
и бункерами устанавливаются переходные
патрубки, диаметры которых равны диа-
диаметрам нижних пылевыпускных отверстий
циклонов. Все отмеченные особенности та-
таких групп при различных давлениях, соз-
создаваемых вентиляторами, неизбежно при-
приводят к перетокам воздуха между цикло-
циклонами, ухудшающим эффективность очистки.
Из-за этого на ряде установок наблю-
наблюдались существенно пониженные значения
эффективностей пылеулавливания. На ука-
указанном основании типовые решения, приве-
приведенные в [2.10], не могут быть рекомендо-
рекомендованы к применению.
Расчет циклонов
Для расчетов циклонов необходимы
следующие исходные данные:
количество очищаемого газа при рабо-
рабочих условиях Qp, м3/с;
плотность газа при рабочих условиях
рг, кг/м3;
динамическая вязкость газа при рабо-
рабочей температуре \it, Па-с;
дисперсный состав пыли, задаваемый
двумя параметрами dm, мкм, и lg вч',
запыленность газа сВх, г/м3;
плотность частиц рч, кг/м3;
требуемая эффективность очистки га-
газа Т).
Расчеты могут показать, что при за-
заданных условиях невозможно обеспечить
Таблица 2.8. Параметры, определяющие эффективность циклонов НИИОГАЗ
Параметры
rfT50, мкм
«'опт, "/С
ЦН-24
8,50
0,308
4,5
ЦН-15У
6,00
0,283
3,5
ЦН-15
4,50
0,352
3,5
ЦН-11
3,65
0,352
3,5
сдк-цн-зз
2,31
0,364
2,0
СК-ЦН-34
1,95
0,308
1,7
СК-ЦН-34М
1,13
0,340
2,0
Примечания: 1. Значения dT5o> приведенные в таблице, соответствуют следующим условиям работы цикло-
«ов: средняя скорость газа в циклоне wQnr=3,5 м/с; диамегр циклона Df=0,6 м; плотность частиц рч т= 1930 кг/м3;
динамическая вязкость газа д.т=22,2-10"в Па-с.
2. Для циклона типа ЦМС параметры не определялись.
3. В некоторых "афавочных материалах, например в [2.11, 2.12], ошибочно указаны другое значения оптимальных
скоростей в циклонах НИИОГаз. Для циклонов СК-ЦН-34, например, рекомендуется принимать оптимальную ско-
скорость 2,5 м/с. При этом гидравлическое сопротивление циклона резко возрастает, а эффективность пылеулавливания
либо незначительно увеличивается либо уменьшается. Характер влияния повышенных скоростей потока на эффектив-
кость пылеулавливания зависит от производитечьности установки и свойств пыли. Степень эксплуатационной надеж-
надежности работы циклона на режиме с повышенными скоростями чаше всего понижается.

§ 2.4.
Циклоны
65
Таблица 2.9. Параметры,
определяющие эффективность циклонов
конструкции ВЦНИИОТ
и Гипродревпром
Параметр
0' мкм
tt'om. М/С
Мерка циклона
СИОТ
2,6
0,28
1,00
1400
ВЦНИИОТ
8,6
0,32
4,00
75
Ц
4,12
0,34
3,3
210
.Клай-
.Клайпеда*
3,1
0,25
1,1
1300
Примечания: 1. Значения dT50' приведенные
в таблице, соответствуют следующим условиям рабо-
работы циклонов: средняя скорость газа в циклоне о>0пт"
диаметр циклона ?>т=0,6 м; плотность частиц р =
= 1930 кг/мэ; динамическая вязкость газа |*_=22,2Х
ХЮ-вПа-с.
2. Значение коэффициента гидравлического сопро-
сопротивления циклона „Клайпеда" относится к нижнему по-
положению подвижного конуса под выхлопной трубой.
требуемое значение коэффициента очистки
газов или для этого необходимы чрезмер-
чрезмерные потери давления. В последнем случае
только экономический расчет различных
схем пылеулавливания может определить
оптимальные аппараты.
Расчет циклонов проводится методом
последовательных приближений в следую-
следующем порядке.
1. Задавшись типом циклона, по табл.
2.8 или 2.9 определяют оптимальную ско-
скорость газа в аппарат шОпт-
2. Определяют необходимую площадь
сечения циклонов, м2:
F= _Sl. B.9)
ИУопг
3. Определяют диаметр циклона, зада-
задаваясь количеством циклонов N:
D =
),785N '
B.10)
Диаметр циклона округляют до вели-
величины, рекомендуемой табл. 2.2.
4. Вычисляют действительную скорость
газа в циклоне, м/с:
ю= р . B.11)
0.785MD2 1 '
Скорость газа в циклоне не должна
отклоняться от оптимальной более чем на
15%-
5. Принимают по табл. 2.9 или 2.10 ко-
коэффициент гидравлического сопротивления,
соответствующий заданному типу циклона.
Для циклонов НИИОГаз (одиночных или
групп) вводят уточняющие поправки по
формуле
С = *Л,???и + К,. BЛ2)
5—170
Таблица 2.10. Значения
коэффициентов сопротивления циклонов
(D=500 mm, wT=3 м/с)
Марка
циклона
ЦН-11
ЦН-15
ЦН-15У
ЦН-24
СДК-ЦН-33
СК-ЦН-34
СК-ЦН-34М
d/D
0,59
_
—
_
0,33
0,34
0.22
Без допол-
дополнительных
устройств
Сц500
245
155
165
75
520
1050
—
ц500
250
^ 163
170
80
600
1150
2800
«
>¦
1
й о
S ю
235
150
158
73
500
—
С отводом
QQ°R/d=l.5
I о
II S
245
155
165
15
—
?2 о
л S
250
160
170
80
560
—
где ?ц5оо — коэффициент гидравлического
сопротивления одиночного циклона диамет-
диаметром 500 мм, принимаемый по табл. 2.10.
Индекс «с» означает, что циклон работает
в гидравлической сети, а «п» — без сети,
т. е. прямо на выхлоп в атмосферу; К\ —
поправочный коэффициент на диаметр цик-
циклона, определяемый по табл. 2.11; /Сг —
поправочный коэффициент на запылен-
запыленность газа, определяемый по табл. 2.12;
Яз —коэффициент, учитывающий допол-
дополнительные потери давления, связанные
с компоновкой циклонов в группу, опре-
определяемый по табл. 2.13.
Таблица 2.11. Поправочный
коэффициент Ке на влияние диаметра
циклона
D, мм
150
200
300
450
500
Марка циклона
2 ЦН-11
0,94
0,95
0,96
0,99
1,0
ЦН-15,
ЦН-15У,
ЦН-24
0,85
0,90
0,93
1,0
1,0
СДК-ЦН-33,
СК-ЦН-34.
СК-ЦН-34М
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Таблица 2.12. Значения пэнравэчных
коэффициентов К2 на запыленность
газов (D=500 мм)
Марка
циклона
ЦН-11
ЦН-15
ЦН-15У
ЦН-24
СДК-ЦН-33
СК-ЦН-34
СК-ЦН-34М
Запыленность 10' кг/м»
0
1
1
1
1
1
1
10
0,96
чО,93
0,93
0,95
0,81
0,98
0,99
20
0.94
0,92
0.92
0,93
0,785
0,947
0,97
40
0,92
0,91
0,91
0,92
0,78
0,93
0,95
80
0.90
0,90
0.89
0,90
0.77
0,915
120
0,87
0.87
0,88
0,87
0,76
0,91
150
0,85
0,86
0,87
0,86
0,745
0,90

66 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
Таблица 2.13. Значения поправочных
коэффициентов К3 для групп циклонов ЦН
Характеристика группового циклона
Круговая компоновка, нижний ор-
организованный подвод
Прямоугольная компоновка, цик-
циклонные элементы расположены в
одной плоскости. Отвод из общей
камеры чистого газа
То же, но улиточный отвод из ци-
циклонных элементов
Прямоугольная компоновка. Сво-
Свободный подвод потока в общую
камеру
К»
60
35
28
60
Для одиночных циклонов /Сз=О.
Для одиночных циклонов других кон-
конструкций (табл. 2.9) поправки не разра-
разработаны.
6. Определяют потери давления в цик-
циклоне
kp=ZLy • B.13)
Если потери давления Ар оказались
приемлемыми, переходят к расчету полного
коэффициента очистки газа в циклоне. При
этом принимается, что коэффициент очист-
очистки газов в одиночном циклоне и в группе
циклонов одинаков. В действительности ко-
коэффициент очистки газов в группе цикло-
циклонов может оказаться несколько ниже, чем
в одиночном циклоне. Это объясняется воз-
возможностью возникновения перетоков газа
через общий бункер, снижающих коэффи-
коэффициент очистки газов в группе циклонов.
7. Приняв по табл. 2 8 или 2.9 два па-
параметра (iT50 и lga1^), характеризующих
эффективность выбранного типа циклона,
определяют значение параметра d5o при ра-
рабочих условиях (диаметр циклона, ско-
скорость потока, плотность пыли, динамиче-
динамическая вязкость газа) по уравнению'
= d\aV{DJDT) PlI.T/Cq (p./pT)wT/w. B.14)
8. Определяют параметр х по формуле
9. Определяют по табл. 1.11 значение
Ф(х), представляющее собой полный коэф-
коэффициент очистки газа, выраженный в до-
долях.
По окончании расчета полученное зна-
значение т] сопоставляется с требуемым. Если
"ц окажется меньше требуемого, необходи-
необходимо выбрать другой тип циклона с большим
значением коэффициента гидравлического
сопротивления. Для ориентировочных рас-
расчетов необходимого значения ?ц рекомен-
рекомендуется следующая зависимость:
ю, л, ' BЛ5>
где индекс 1 относится к расчетным, а ин-
индекс 2 — к требуемым значениям парамет-
параметров циклона.
Расчет установки нескольких циклонов
Коэффициент очистки газов в установ-
установке, состоящей из двух или более последо-
последовательно установленных циклонов, удобно
определять по графикам парциальных про-
проскоков через каждый из циклонов, нанесен-
нанесенным на вероятностно-логарифмическую си-
систему координат (см. § 1.3). Расчет ведет-
ведется в следующей последовательности.
1. Определяют значения fifso согласно
п. 7 расчета для каждого из последова-
последовательно установленных циклонов.
2. Определяют значения dis.g для каж-
каждого из циклонов по уравнению
,9=lgo_-f-lgrf80. B.16)
3. В вероятностно-логарифмической си-
системе координат (ординаты сетки должны
быть представлены в относительных до-
долях) наносят точки dso и rfis.g каждого и»
циклонов. Точки d50 и d^.g соединяют пря-
прямыми парциальных проскоков через цик-
циклоны.
4. Определяют общий парциальный
проскок через систему из двух последова-
последовательно установленных циклонов по урав-
уравнению
ei=2=eie2, B.17)
где 8i=2 — общий парциальный проскок;
8i — парциальный проскок для первого цик-
циклона; е2— для второго.
Кривую 8i=2 наносят нэ тот же график.
5. Проводят прямую линию, аппрокси-
аппроксимирующую кривую Ei =2, и находят значе-
значения (i5o и lg°«> характеризующие эту
прямую.
6. Определяют г] по уравнению A.54)
и по табл. 1.11.
2.5. ПРЯМОТОЧНЫЕ ЦИКЛОНЫ
Прямоточные циклоны. Попыт-
Попытки снизить гидравлическое сопротивление
циклонных пылеуловителей при одновре-
одновременном уменьшении габарита и получении
целого ряда других преимуществ привели
к разработке прямоточных циклонов.
Как правило, при учете всех технико-
экономических показателей, принимаемых
во внимание в процессе выоора пылеулав-
пылеулавливающего аппарата, прямоточные цикло-
циклоны не выдерживают сравнения с обычными

§ 2.6.
Батарейные циклоны
67
циклонами из-за меньшей эффективности
улавливания. Тем не менее в ряде специ-
специальных случаев их применение оказывается
оправданным. На прямоточные циклопы
большого диаметра удобно наносить футе-
футеровку, и они имеют малое гидравлическое
сопротивление, поэтому циклоны можно
использовать в качестве износостойких пы-
пылеуловителей для отделения крупных, вы-
Рис. 2.17. Прямоточный циклон ЦКТИ
зывающих ее разрушение частиц высоко-
абразивной золы или пыли, устанавливая
их перед эффективными, но чувствительны-
чувствительными к износу аппаратами Если в дисперс-
дисперсном составе пыли благодаря тем или иным
особенностям технологического процесса
содержание мелких частиц невелико, то
прямоточные циклоны могут использоваться
в качестве самостоятельных пылеулови-
пылеуловителей.
Для ряда систем золоулавливания
в качестве первой ступени очистки ЦКТИ
рекомендовано применение вертикальных
футерованных прямоточных циклонов (рис.
2.17). Футеровка циклонов выполняется из
термокислотоупорной керамической плитки
ТК 230ХПЗХ50
По данным Е Ф Кирпичева, коэффи-
коэффициент гидравлического сопротивления, отне-
отнесенный к полному сечению аппарата, ра-
равен 47.
Нанесение в вероятностно-логарифми-
вероятностно-логарифмической системе координат значений парци-
парциальных коэффициентов очистки дымовых
газов от сланцевой золы, экспериментально
полученных Е. Ф. Кирпичевым в прямо-
прямоточном циклоне ЦКТИ, показало, что через
соответствующие точки можно провести
прямую линию. Последнее позволяет запи-
записать зависимость r\—f{d4) двумя парамет-
параметрами логарифмически-нормального распре-
распределения с?5о=2О мкм; lga^ = 0,242 при
средней скорости потока в аппарате 5,7 м/с
и температуре газа около 140 °С.
Ориентировочное значение скорости га-
газового потока в прямоточном циклоне, при
которой коэффициент очистки приобретает
величину, близкую к максимально допусти-
допустимой, составляет 8 м/с. Используя приве-
приведенные данные, полный коэффициент очист-
очистки газов в прямоточном циклоне ЦКТИ
можно определить, применяя ту же схему
расчета, которая дана для обычных цикло-
циклонов в § 2.4.
2.6. БАТАРЕЙНЫЕ ЦИКЛОНЫ
Батарейные циклоны представ-
представляют собой пылеулавливающие аппараты,
составленные из большого количества па-
параллельно установленных циклонных эле-
элементов, объединенных в одном корпусе и
имеющих общие подвод и отвод газов,
а также сборный бункер.
Корпус батарейного циклона, как пра-
правило, выполняется секционированным для
сохранения оптимальной скорости движе-
движения газов в циклонных элементах при пе-
переменных нагрузках путем отключения со-
соответствующих секций. Кроме того, секцио-
секционирование уменьшает возможность ухудше-
ухудшения степени очистки газов за счет их пере-
перетока из одних элементов в другие через
пылевой бункер, связанного с неодинако-
неодинаковым гидравлическим сопротивлением от-
отдельных элементов (неодинаковостью их
изготовления и неравномерным распреде-
распределением газа по отдельным элементам), не-
неодинаковой «пылевой нагрузкой» на эле-
элементы.
Батарейные циклоны могут быть со-
составлены из возвратнопоточных и прямо-
прямоточных циклонных элементов [2.13].
Для закрутки газов в возвратнопоточ-
возвратнопоточных циклонных элементах отечественных
конструкций ранее применялись либо на-
направляющие аппараты типа «винт» с двумя
винтовыми лопастями, наклоненными под
углом 25°, либо аппараты типа «розетка»
с восемью лопатками, наклоненными под
углом 25 или 30° (рис. 2.18).
Направляющий аппарат типа «винт»
менее склонен к забиванию золой или
пылью, имеет меньший коэффициент гид-

68 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд 2
ной аэро-
смеси-
г)
Рис. 2 18. Циклонные элементы батарейных
циклонов с осевым направляющим аппа-
аппаратом:
а —с направляющим аппаратом типа «винт»;
б — с направляющим аппаратом типа «розетка»;
в — с направляющим аппаратом типа «розетка»
с безударным входом; г — циклонный элемент
прямоточного батарейного циклона ЦКТИ
равлического сопротивления, но одновре-
одновременно обеспечивает и меньшую степень
очистки, чем аппарат типа «розетка». Ап-
Аппарат типа «розетка» с безударным входом
обеспечивает ту же степень очистки, что и
обычный аппарат типа «розетка», при
меньшем коэффициенте гидравлического со-
сопротивления
Угол наклона лопаток 25°способствует
более высокому коэффициенту очистки га-
газа, но увеличивает гидравлическое сопро-
сопротивление элемента по сравнению с сопро-
сопротивлением при угле наклона 30°.
Степень очистки газов в рассмотренных
элементах батарейных циклонов несколько
ниже той, которая может быть достигнута
в эквивалентных по диаметру циклонах.
Считается, что при одинаковых потерях
давления примерно равной эффективностью
обладают одиночные циклоны типа ЦН-15
вдвое большего диаметра, чем элементы
батарейного циклона. Это объясняется тем,
что между направляющим аппаратом и
корпусом элемента батарейного циклона
всегда имеются зазоры, через которые про-
происходит обратное перетекание газа из эле-
элемента во входную камеру. Переток газа
ухудшает эффективность улавливания ча-
частиц. В настоящее время батарейные цик-
циклоны с закручивателями типа «винт» не
изготовляются, но еще продолжают экс-
эксплуатироваться на ряде предприятий и
электростанций. Батарейные циклоны с за-
закручивателями типа «розетка» продолжают
выпускаться несколькими предприятиями
(например, циклоны БЦ-2 — Кусинским
машиностроительным заводом и циклоны
ЦБ-254Р — Семибратовским заводом газо-
газоочистной аппаратуры).
Отмеченные недостатки элементов ба-
батарейных циклонов с направляющими ап-
аппаратами типа «винт» и «розетка» привели
к созданию батарейных циклонов с полу-
полуулиточным подводом газа к элементам
(рис. 2 19). Такие циклоны практически не
отличаются по эффективности от одиноч-
одиночных циклонов соответствующего диаметра
(§ 2 4), и степень очистки газов, достигае-
достигаемая в них при одинаковых диаметре и гид-
гидравлическом сопротивлении, выше, чем
у циклонов с «розетками».
Диаметр пылевыпускного отверстия ко-
конуса циклонного элемента «Энергоуголь»
больше диаметра выхлопной трубы По-
Последнее связано с применением рассматри-
рассматриваемого типа батарейного циклона для
Выход газа
Вход газа
Рис 2 19 Элементы батарейных циклонов
с полуулиточным подводом газа:
а — циклон «Энергоуголь»; б —циклон Семибра»
товского филиала НИИОгаз

§ 26
Батарейные циклоны
улавливания летучей золы с большим со-
содержанием недожога топлива Увеличение
диаметра пылевыпускного отверстия умень-
уменьшает опасность забивания конуса пылью и
интенсивность его абразивного истирания
Однако чрезмерное увеличение диаметра
отверстия в конусе элемента может сни-
снизить коэффициент очистки газа Поэтому
батарейные циклоны «Энергоуголь» иногда
снабжаются системой отсоса концентрата
золы из сборного бункера Зола с большим
содержанием недожога транспортируется
обратно в топку котла
Из прямоточных циклонных элементов
наиболее известна конструкция, разрабо-
разработанная ЦКТИ (см рис 2 18,г).
Примеры конструкционного выполнения
батарейных циклонов с возвратиопоточны-
ми циклонными элементами показаны на
рис 2 20
Запылен-
Очищенные
газы
Рис 2 20 Примеры конструкционного вы-
выполнения батарейных циклонов с возврат-
нопоточными элементами
а—элементы с розеточными закручивателями по-
потока, клиновидные камеры подвода и отвода га-
газов, перегородка, разделяющая камеры одновре
менно служит опорной решеткой для крепления
выхлопных труб элементов корп\са циклонных
элементов крепятся на нижней оюрнои решетке,
лежащей на опорном поясе секции (ВЦ 2 Кусин-
ского машиностроитетьного заводи и ЦБ 2э4Р Се-
мибратовского завода газоочистной аппаратуры),
б — элементы с полуулиточными закр\чивателя-
ми потока, клиновидные камеры подвода и отво-
отвода газов опорная решетка этементов лежащая1
на опорном поясе составляется из прямоуголь-
прямоугольных пластин (см рис 2 19 а), показано располо-
расположение плоскостей входных патруб^эв -тементов-
(батарейные циклоны БЦУ 12VI тип I а также
ЦБ 231У) в — элементы с полуулиточными за-
кручивателями потока, сдвоенные пылевые каме-
камеры подвода очищаемых газов, боковые карманы
отвода очищенных газов наклонное расположе-
расположение циклонных элементов предохранитетьные
клапаны (БЦУ 12М, тип III, а также ПБЦ Ка-
Карагандинского машиностроительного завода № 2>

70 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов Разд. 2
Рис. 2 21. Примеры конструк-
конструкционного выполнения батарей-
батарейных циклонов с прямоточными
элементами*
д —апгьарат ЦКТИ; б—аппарат
института Гипромашуглеобогаще-
ние
В этих аппаратах запыленный газ по-
поступает во входную камеру и распределяв
ется по циклонным элементам. Уловленная
пыль поступает в общий бункер, а очищен-
очищенный газ покидает батарейный циклон через
выходную камеру. Конструкционные осо-
особенности крепления корпусов элементов
определяются количеством элементов в
каждой секции, их пространственным рас-
расположением и типом закручивающего
устройства.
Батарейные циклоны. Батарей-
¦ные циклоны с прямоточными циклонными
элементами из-за пониженной эффективно-
эффективности пылеулавливания получили ограничен-
ограниченное применение и серийно не изготовляют-
изготовляются. В рамках ограниченного применения
наиболее удачными являются конструкции
ЦКТИ и института Гипромашуглеобогаще-
ние (рис. 2.21,а и б).
В циклоне ЦКТИ предусмотрен отдель-
отдельный дымосос тракта рециркуляции газа,
что позволяет получить более высокую
эффективность пылеулавливания, а в цик-
циклоне института Гипромашуглеобогащение
движение газа через циклон происходит за
-счет разности давлений между корпусами
элементов и камерой очищенного газа. По-
Последний вариант циклона представляется
•менее удачным, так как требует сужения
выхлопных патрубков или неоправданно
высоких скоростей течения в элементах.
Батарейные циклоны с прямоточными
элементами применяются для предваритель-
предварительной очистки газов перед такими высоко-
высокоэффективными аппаратами, как электро-
электрофильтры, рукавные фильтры и т. п.
Прямоточные батарейные циклоны при
этом встраиваются в форкамеру соответ-
соответствующего аппарата, образуя единую кон-
конструкцию двухступенчатого пыле- или зо-
золоуловителя. В случае установки прямоточ-
прямоточного циклона для предочистки газов перед
электрофильтром прямоточный циклон обес-
обеспечивает равномерность газораспределения
в его активной зоне.
Батарейные циклоны с возвратнопоточ-
ными элементами находят широкое приме-
применение в качестве золоулавливающих уста-
установок для очистки дымовых газов котель-
котельных, сжигающих малозольные топлива,
рециркуляционных газов котлов от золы,
сушильных газов систем пылеприготовле-
ния от невзрывоопасной угольной пыли,
а также для очистки газов от многих дру-
других промышленных пылей.
ВТИ совместно с управлением Центр-
энергоуголь [2.14] для энергетических уста-
установок разработаны три типа батарейных
циклонов (БЦУ-М), охватывающих диапа-

§ 2.6.
Батарейные циклоны
71
Таблица 2.1 За. Характеристика циклонов БЦУ-М
Наименование
Тип I
Тип II
Тип III
Размещение элементов
Подвод газа к элементам
Отвод газа от элемен-
Вертикальное
В клиновидную ка меру
В клиновидную камеру
Под углом 45°
В пылеосадительную
камеру
Боковой
Под углом 45°
В пылеосадительную
камеру, образуе-
образуемую 2 секциями
Боковой
тов
Количество элементов:
по глубине 10 12 14
по ширине 7—15 7—15 15—24
Примечание. К моменту выпуска настоящего справочника завод-изготовитель этого оборудования не опреде-
определен. Замена батарейных циклонов устаревших конструкций на аппараты БЦУ-М производится силами электростанций
и предприятий.
зон расходов газа от 47 000 до 860 000м3/ч
с элементами, показанными на рис. 2.21,а
(хабл. 2.13а).
Предварительное осаждение крупных
частиц в пылевых камерах упрощенного
типа, примененных в циклонах БЦУ-М (ти-
(типа II, III), позволяет без нарушения рав-
равномерности распределения потоков газа и
пыли по элементам увеличить количество
элементов в одной секции по сравнению
с аппаратом типа I. В циклонах БЦУ-М
всех типов передние по ходу газа элемен-
элементы секции повернуты вокруг своей оси та-
таким образом, что плоскости входа закру-
чивателей направлены параллельно скоро-
скорости потока, а последующие ряды элемер
тов по глубине секции установлены с по-
постепенным поворотом входных плоскостей
навстречу потоку (рис. 2.20,6).
В батарейных циклонах общепромыш-
общепромышленного назначения в той илл иной степе-
степени применяются конструкционные решения,
характерные для циклонов энергетических.
установок. Так, в аппаратах ЦБ-231У, раз-
Таблица 2.14. Техничеекие характеристики батарейных циклонов серийного
изготовления и намечаемых к производству
Тип цчклона, завод-изгото-
завод-изготовитель, ОСТ или ТУ
ЦБ-254Р, Семибратов-
ский зэеод газоочисти-
газоочистительной аппаратуры,
ОСТ 26-14-2002-77,
ОСТ 26-14-2003-77
ЦБ-231У, намечается
производство на Се-
мибратовском заводе
газоочистной аппара-
аппаратуры,
ОСТ 26-14-2002-77
ЦБ-2, Кусинский маши-
машиностроительный завод,
ОСТ 118-033 взамен
ОСТ 24-03-001
ПБЦ, Карагандинский
машиностроительный
завод № 2,
ТУ 12-44-21-038-75
Число
элементов
в секции,
шт.
25; 30; 40;
50; 60; 80
12; 16; 20;
25; 30; 42;
56; 63
20; 25; 30;
36; 42; 56
24; 36; 48;
96
Оптималь-
Оптимальная ско-
скорость газа
в элементе,
м/с
4,5
4,5
4,5
3,5
Производи-
Производительность по
газу одной
секции, м3/с
5,6—16,2
2,2—11,7
4,84—13,6
4,2—16,7
Коэф-
Коэффициент
сопро-
тивле-
тивления
90
ПО
70
150
Области промышленного при-
применения
Очистка газа при тем-
температуре до 400 °С
То же
Очистка газа при тем-
температуре Ло 150 °С
Аппараты выпускаются
во взрывобезопасном
исполнении
Очистка газа прп тем-
температуре до 120 °С
Аппараты выпускаются
во взрывобезопасном
исполнении

72 Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов Разд. 2
работанных Запорожским филиалом инсти-
института Гипрогазоочистка, с элементами, по-
подобными показанному на рис. 2.19, с диа-
диаметром 231 мм использован тот же пово-
поворот плоскостей входа в закручиватели эле-
элементов, что и в циклонах БЦУ-М.
В батарейных циклонах с элементами
«розетка» 0 254 мм (циклоны ЦБ-254Р и
БЦ-2) применяются вертикальные установ-
установки элементов, а также клиновидные вход-
входные и выходные камеры. Циклоны ПБЦ
разработаны институтом Гипромашуглеобо-
гащение (рис. 2 20,в) с размещением цик-
циклонных элементов 0 250 мм под углом
45° в вертикальных камерах для предвари-
предварительного осаждения пыли.
Технические характеристики батарей-
батарейных циклонов 1[2.11] приводятся в табл.
2.14.
Расчет батарейного циклона
Расчет батарейного циклона рекомен-
рекомендуется производить в следующей последо-
последовательности.
1. Определяется расход газов, м3/с, при
котором обеспечиваются оптимальные усло-
условия работы циклонного элемента:
Gопт=0,785?2Шопт, B.18)
где а;опт — оптимальная скорость потока
в элементе, м/с (см. табл. 2.14); D — вну-
внутренний диаметр элемента, м.
2. Число циклонных элементов, необ-
необходимое для оптимальных условий работы
батарейного циклона,
ТЬ ОПТ ~~ *t / w ОПТ? I Л» 1 У I
где Q — общий расход газа, м3/с.
3. По табл. 2.14 подбирают батарей-
батарейный циклон с ближайшим к яОпт количе-
количеством циклонных элементов п. Число эле-
элементов выбранного батарейного циклона п
желательно выбрать таким, чтобы не более
¦чем на 10% отличалось от яОпт.
Далее определяют действительную ско-
скорость потока в элементе ш, м/с:
w = л 0,785D* * <2'20)
4. Потери давления в батарейном цик-
циклоне, Па:
Таблица 2.15. Параметры,
определяющие эффективность
батарейных циклонов
Параметры,
определяю-
определяющие эффек-
эффективность
MKM
Тип элемента циклона
Ё
3,85
0,46
5,0
0,46
„^нергоуголь"
3,0
0,325
2,87
0,325
4,0
0,525
Примечания: 1. Данные, относящиеся к ци-
циклонным элементам типа „розетка" и „Энергоуголь",
соответствуют следующим услониям их работы: сред-
средняя скорость потока в элементе а>т=4,5 м/с; динами-
динамическая вязкость газов (Ат=23,7-10'в Па-с; плотность
частиц рч т=2200 кг/м3-
2. Параметры, определяющие эффективность пря-
прямоточного элемента ЦКТИ, относятся к скорости пото-
потока а»т=12 м/с; динамической вязкости газа )j.T=18,8X
ХЮ"в Па-с; плотности частиц рч т=2200 кг/м3; рас-
расходу газов в линии рециркуляции, составляющему при-
примерно 10% расхода очищаемого газа.
Коэффициент очистки газов в батарее,
состоящей из прямоточных элементов, сни-
снижается примерно на 10% по сравнению
с эффективностью одиночного элемента и
зависит при этом от эффективности отсос-
отсосного циклона. Все это учитывается фор-
формулой
где т]ц — коэффициент очистки газов в цик-
циклоне отсосной линии; ti — коэффициент
очистки в одиночном циклонном элементе.
В последней формуле значения коэф-
коэффициентов очистки газов выражают в до-
долях единицы.
2.7. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ РОТАЦИОННОГО
ДЕЙСТВИЯ
Коэффициенты гидравлического сопро-
сопротивления батарейных циклонов приведены
в табл. 2.14.
5. Коэффициент очистки газа в элемен-
элементе возвратнопоточного батарейного цикло-
циклона определяют, пользуясь схемой расчета,
приведенной в § 2 4 для обычных цикло-
циклонов. Необходимые для этого значения dT5o
и lga приведены в табл. 2.15.
Центробежные пылеулови-
пылеуловители ротационного действия
состоят из рабочего колеса и кожуха (пы-
леприемника). Пылегазовая смесь приво-
приводится во вращательное движение рабочим
колесом, при этом под действием развива-
развивающихся сил (центробежной силы и силы
Кориолиса) из очищаемого газа выделяет-
выделяется пыль.

§ 2.7.
Центробежные пылеуловители ротационного действия
73
Все известные конструкции ротацион-
ротационных пылеотделителей можно разделить на
две группы [2 15]
В пылеосадителях первой группы
(рис 2 22) отделяемые частицы двигаются
в направлении подачи газа Очищаемый газ
поступает в центральную часть колеса, вра-
вращающегося в спиралеобразном кожухе
Га
6 к Газ
Рис 2 24 Центробежный пылеотделитель
конструкции Розенкранца и Пречистен-
Пречистенского:
1 — перфорированный барабан 2 — вентилятор;
3 — корпус, 4 — вал, 5, б —патрубки
Рис 2 22 Центробежный пылеотделитель
(сепаратор)
/ — корпус вентилятора 2 — сборник пыли, 3 —
колесо вентилятора, 4, 5 — патрубки
Частицы под действием развивающихся
центробежных сил и сил Кориолиса попа-
попадают на периферию диска и одновременно
перемещаются поперек ротора в пылесбор-
ник, а очищаемый газ выходит из пылеот-
делителя через патрубок чистого газа Для
некоторых видов ротационных пылеулови-
пылеуловителей этой группы эффективность процесса
отделения пыли в значительной степени
определяется углом наклона лопастей вен-
вентилятора к диску ротора.
Рис 2 23 Центробежный пылеотделитель
ЦРП:
/ — ротор, 2 — корпус, 3 — шкив, 4 — опора 5 —
патрубок, 6 — полый вал, а — радиальный канал
Рис 2 25 Центробежный пылеотделитель
конструкции Якимова
1—перфорированный барабан 2 — корпус 3 —
полки, 4, 5 — патрубки
Рис 2 26 Центробежный пылеотделитель
конструкции Харченко
1~ корпус, 2 — барабан 3 — трубки дтя подачл
воды, 4 — отсосная линия, 5, 6 — патрубки

Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки газов
Разд. 2
Таблица 2.16. Основные технические данные и результаты испытаний
центробежных оылеотделителей ротационного действия
01
ч
1
с
СО
Сепаратор
(рис. 2. 22)
Тип ЦРП
{рис. 2-23)
Конструк-
Конструкция Розен-
кранца и
Пречистен-
Пречистенского
(рис. 2.24)
Конструк-
Конструкция Якимо-
Якимова
<рис. 2.25)
Кокструк-
ция
Харченко
<рис. 2 26I
Констр>к-
ция
Грищенко
,(рис. 2.27)
юизводительност
С
870
720
570
870
1.46
1,46
0,68
1,36
4,40
363
725
275
550
2000
2000
40
60
40
60
65
та
с
звиваемый напор
&
2460
2310
2310
2460
300
800
800
800
300
_
—
500
500
—
810
Й.
В
сх
к
§
1
га
II
$ъ
3000
3000
3000
3000
1920
3800
3800
3800
1920
3000
3000
3000
3000
730
730
—
2800
А
с^
>§• S
а та
иметр ротора ил
ующего элемент
0,4
0,4
0,4
0,4
0,2
0,2
0,2
0.2
0,2
0,38
0,38
0,38
0,38
0,272
0,272
,
—
0,198
я
о
2
в
л
г-
X
3
о,
|i
_
—
—
—
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,011
0,011
Прямо-
уголь-
угольное се-
сечение
То же
0,006
0,006
_
—
—
Коль-
Кольцевая
щель
л
ышчество радиал
налов
_
—
—
—
4
4
4
4
4
672
672
—
—
10000
1030
.—
—
21
i:
03
горость газа в рг
'М канаае, м/с
—
—
1,3
1.3
0.6
1.2
3.9
1.5
3,0
—
3,0
1,9
1,9
0,5
4,0
0,5
4.0
2,75
(на
ро-
то-
ре)
m
Летучая
зола
Тонко раз-
размолот ое
стекло
То же
Кварцевая
пыль от
перфора-
перфораторного
бурения
Угольный
порошок
Тальк
Мышьяко-
Мышьяковистый
ангидрид
белого
мышьяка
То -ке
Пыль гра-
нулирован-
нулированного супер-
суперфосфата
Огарковая
пыль
Зола
Алебастр
Зола
Алебастр
Асбест
Массовая
доля
отдельных
фракций
частиц.
0 до 5 мкм
о
10
10
10
10
—
—
1,4
—
_
—
35
35
6
6
_
V
О
сч
§
tft
ё
32
32
32
32
_
—
70
—
_
—
50
50
47
47
_
/о
о
л
58
58
58
58
—
28,6
—
—
15
15
47
47
_
Концентрация
ПЫЛИ
входе
и
28
24
6
140
4
—
10.0
12,0
1,4—4,3
1,5—
50,0
—
60
15
60
15
29
г/м»
выходе
5,0
4,0
0.1
20,0
_
0,001
_
—
0,0025
0,1420
0,003—
0,160
0,004—
0,10
—
3
3
2
3
19
епень очистки, °/
80
84
78
82
70
99
99
99
99
99
98
85—98
85—99
84
96
95
80
98
80
50
3
в. .
о."
сход электроэне]
ястку 1000 м8 га
т-ч
га =03
О, О х
1,60
1,56
1,44
1,60
—-
—
—
0,50—
0,85
_
—
_
—
—
—
В ротационных пылеуловителях вто-
второй группы (типа ЦРП, рис. 2.23)
улавливаемые частицы перемещаются в на-
направлении, обратном движению газа. Очи-
Очищаемый газ всасывается во вращающийся
барабан через отверстия, расположенные
на его боковой поверхности. В погранич-
пограничном слое скорость вращения пылегазового
потока достигает окружной скорости вра-
вращения барабана; благодаря этому частицы
пыли, преодолевая силы газодинамического
сопротивления, выделяются из потока очи-
очищаемых газов.
Основные технические характеристики
и результаты испытаний центробежных пы-
пылеуловителей ротационного действия, по-
показанных на рис. 2.22—2.27, приведены
в табл. 2.16.

§ 2.8.
Дымососы-пылеуловители
Рис. 2.27 Центробежный пылеотделитель
конструкции Грищенко:
/ — барабан; 2 — вентилятор, 3 — патрубок
2.8. ДЫМОСОСЫ-ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
Дымососы пылеуловители На
рис. 2.28 показана конструкция дымососа-
пылеуловителя Семибраювского филиала
НИИОГаз. Запыленный газ поступает
в улитку и под действием центробежных
сил частицы перемещаются к ее стенке.
Очищенный газ через патрубок и рабочее
колесо поступает в выхлопную трубу, пы-
пылевой концентрат через патрубок уходит
в контур рециркуляции газа. Контур ре-
рециркуляции газа включает в себя циклон
ЦН-15 и крыльчатку, размещенную в
улитке.
На внутренних боковых поверхностях
улитки установлены защитные козырьки
(на рис. 2.28 не показаны), уменьшающие
абразивное истирание корпуса и облегчаю-
облегчающие образование пылевого концентрата.
Аппараты ДП могут работать при тем-
температуре газа до 400 °С Частота враще-
вращения ротора во всех конструкциях 980*
об/мин Технические характеристики ДП,
созданных на базе серийных дымососов,
приводятся в табл. 2.17.
Основным недостатком аппаратов рас-
рассматриваемого типа является относительно
быстрый износ улитки и элементов контура
рециркуляции газа при работе на абразив-
абразивных пылях.
Коэффициент очистки газов в дымосо-
дымососе-пылеуловителе может быть определен по*
приближенной формуле
B.22}
1—
где т]ц — коэффициент очистки ггза в цик-
циклоне; т]Ул — коэффициент очистки газа
в улитке Значения г\ц и т|ул принимаются
в долях единицы.
Последняя зависимость справедлива
при условии, если доля рециркулирующего-
газа ф составляет не менее 15%. Тогда
т)уЛ практически не зависит от ср. Если
г]ц>Лул, что почти всегда имеет место,
можно приближенно принять ц=г\ул.
Кривые парциальных коэффициентов
очистки газа в дымососах-пылеуловителях
[2 15] после нанесения их на вероятностно-
логарифмическую систему координат при-
приобрели вид прямых линий, что позволило-
записать эти зависимости в виде двух па
А-А
Пыль
Рис 2 28 Схема дымососа-пылеуловителя*
/ — приводной вал; 2 — колесо, 3 — улитка чистого газа, 4 — патрубок, 5 — входная улитка 6 —
Дополнительная крыльчатка, 7 — регулирующая заслонка, 8 — циклон, 9— патрубок, 10 — пьпе
вой затвор; 11 — выхлопная труба

76
Охлаждение газов
Разд. 3
Таблица 2 17. Технические характеристики дымососов-пылеуловителей
Наименование
Диаметр рабочего колеса,
мм
Производительность, м3/ч
Полное давление при t —
= 20°С, Па
Допустимая запыленность
газов, г/м3
Диаметр циклона (ЦН-15у),
мм
Потери давления в циклоне
при * = 20°С, Па
Марка аппарата
ДП-8
800
8000—10 000
1650—1400
100
300
800
ДП-Ю
1000
14 000—20 000
2500 -2100
100
450
800
ДП-12
1200
22 000—35 000
3600 -3000
150
650
1000
ДП-13,5
1350
35 000—55 000
4700—3400
200
800
1000
Примеч ание. При максимальной нагрузке дымососа-пылеуловителя расход газа в контуре рециркуляции
доставляет 10% основного.
раметров логарифмически-нормального рас-
распределения (для ц=26-10~6 Па-с; рч=
= 1800 кг/м3; ауул=20 мс):
Марка дымососа Параметры
ДП-8 rf30 = 5,5 мкм; lga4=0,375
ДП-12 . . . . <*80=6,2 мкм; lg 0^=0,420
Для расчетов эффективности дымососов-
золоуловителей при других условиях их ра-
работы (другой вязкости газов, плотности
частиц и скорости газов на входе в улит-
улитку) можно с приемлемой точностью поль-
пользоваться соответствующей частью схемы
расчета и формулами, приведенными
8 § 2.4 для циклонов.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ
3.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Наиболее эффективные пыле- и газо-
газоулавливающие аппараты нормально функ-
функционируют при температуре газов до 200—
300 °С. Поэтому газы, подлежащие очист-
очистке, часто приходится подвергать предвари-
предварительному охлаждению в поверхностных
теплообменниках или охлаждению смеше-
смешением путем непосредственного ввода охлаж-
охлаждающей среды в газовый поток. Выбор
способа охлаждения определяется усло-
условиями технологического процесса, приме-
применяемым способом очистки, количеством и
химическим составом газов, количеством и
свойствами содержащейся в газах пыли.
Поверхностное охлаждение обычно осу-
осуществляется в теплообменниках рекупера-
рекуперативного типа: котлах-утилизаторах, радиа-
радиационных воздухоподогревателях и поверх-
поверхностных (газовых) холодильниках (куле-
(кулерах).
Значительно реже в системах пыле-
пылеулавливания устанавливаются кожухо-
трубчатые теплообменники, которые подби-
подбираются по ГОСТ 15122-79 и 14246-79 на
основании данных по тепловой нагрузке и
параметров охлаждаемой и охлаждающей
сред. Подробный тепловой и гидравличе-
гидравлический расчет поверхностных теплообменни-
теплообменников приводится в [3.1, 3 2].
Регенеративные теплообменники почти
не применяются в газоочистной технике.
В [3.3] приводится пример использова-
использования регенеративного теплообменника для
охлаждения газов, выделяющихся из элек-
электродуговых печей. Регенеративный тепло-
теплообменник представляет собой башню, за-
заполненную насадкой из огнеупорных кир-
кирпичей. Кирпичи поглощают теплоту газов,
значительно снижая их температуру. Когда
в рабочем цикле печи не предусмотрено
охлаждение аккумулятора, устанавливают
аппарат с двумя газовыми трактами.
В один из них в направлении, противопо-
противоположном направлению движения газов, по-
поступает атмосферный воздух, который
охлаждает насадку, по другому движутся
охлаждаемые газы
Подобный способ охлаждения особен-
особенно эффективен при последующей очистке
газов в тканевых фильтрах, когда не тре-
требуется их увлажнение, причем наилучшие
условия для регенеративного охлаждения

§ 3.1.
Основные положения
77
газов возникают при периодической работе
технологических агрегатов, являющихся
источником тепловыделения, или при нали-
наличии пиковых нагрузок. Основное достоин-
достоинство этого вида охлаждения — отсутствие
увеличения объемных расходов газов за
счет испарения воды, а недостаток — воз-
возможность образования отложений пыли на
поверхности насадки. Метод расчета реге-
регенеративных теплообменников приведен
в [3.1].
ffr
тан
Сл,
v§-2
316°С
в/
700 800 900 1000 1100
Температура газов поступающих
д систему охлаждения, °С
Рис. 3.1. Изменение объема отходящих га-
газов (приведенного к нормальным условиям)
для различных температур их охлаждения
в зависимости от начальной температуры:
Линии заданных температур охлаждения газов
добавлением воздуха (а); впрыскиванием воды
(б); при помощи котла-утилчзатора (в)
Большое распространение в системах
очистки в качестве газоохладителей полу-
получили аппараты смешения, в которых два
тепловых агента непосредственно контакти-
контактируют друг с другом. Теплообменники мо-
могут быть подразделены на два вида: аппа-
аппараты, в которых в качестве тепловосприни-
мающего агента используется атмосферный
воздух (реже — какой-нибудь другой газ),
и аппараты, в которых технологические га-
газы контактируют с жидкостью. К аппара-
аппаратам второго вида (контактным теплообмен-
теплообменникам) относится большинство мокрых пы-
пылеуловителей.
На рис. 3 1 представлена диаграмма,
которая показывает зависимость объемного
расхода отходящих газов от способа
охлаждения. Из диаграммы следует, что
отношение объемного расхода газов, под-
подвергнутых охлаждению добавлением атмо-
атмосферного воздуха и непосредственным
впрыскиванием воды в поверхностном теп-
теплообменнике, составляет 4:1, 1,5 : 1. Таким
образом, система газоочистки с подсосом
воздуха должна иметь наибольшие габа-
7000
' „во о
I
Щ200
zoo
4-00 600
Объем газов, м
800 7000
3
Рис. 3.2. Изменение величины объема газов
с температурой при испарительном охлаж-
охлаждении:
кривая уменьшения объема сухих га-
газов при поверхностном охлаждении;
кривые уменьшения объема при испарительном
охлаждении; —•. — . — . линия насыщения
газов
ритные размеры и, как следствие, более
высокие эксплуатационные расходы.
Применение теплообменников смешения
с впрыскиванием жидкости (обычно во-
воды) также приводит к некоторому увели-
увеличению объемного расхода очищаемых га-
газов за счет испарения " части жидкости.
Однако это увеличение, как следует из
рис. 3.2, не столь велико. К тому же
увлажнение газов способствует повышению
эффективности при электрической и мокрой
очистке газов.
Поэтому при относительно малом объ-
объемном расходе отходящих газов при усло-
условии их дальнейшей очистки в электриче-
электрических или мокрых пылеуловителях целесо-
целесообразно осуществлять их охлаждение не-
непосредственным впрыскиванием воды. При
большом же количестве отсасываемых га-
газов более выгодно (по крайней мере на
первой стадии) применение поверхностных
теплообменников (прежде всего котлов-ути-
котлов-утилизаторов), которые в этом случае обеспе-
обеспечивают получение значительного количест-
количества водяного пара для промышленных
нужд.
Иногда применяют комбинированное
охлаждение и увлажнение с использова-
использованием нескольких теплообменных аппаратов.
Так, например, отходящие газы некоторых
плавильных печей, имеющие высокую тем-
температуру, сначала охлаждают в поверх-
поверхностных холодильниках (до 150—200 °С),
а затем доохлаждают разбавлением атмо-
атмосферным воздухом (до 90—120 °С) для
возможности проведения очистки в рукав-
рукавных фильтрах. Существуют и другие схемы
комбинированного охлаждения и увлажне-
нения газов перед газоочистными установ-
установками.

78
Охлаждение газов
Разд. 3
3,2. ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ
В ПОВЕРХНОСТНЫХ
ТЕПЛООБМЕННИКАХ
Котлы-утилизаторы применяют-
применяются, когда имеется возможность рентабель-
рентабельно использовать теплоту охлаждаемых га-
газов для получения пара. Как правило, кот-
котлы-утилизаторы являются частью энергети-
энергетической системы предприятия, предназначе-
предназначены для охлаждения запыленных газовых
потоков с начальной концентрацией пыли
до 100 г/м3 и оборудуются устройствами
для очистки поверхности труб от осевшей
пыли.
Котлы-утилизаторы устанавливаются за
нагревательными, обжиговыми, мартенов-
мартеновскими печами, конвертерами, для охлажде-
охлаждения газов сернокислотного и сажевого про-
производств. Номенклатура котлов-утилизато-
котлов-утилизаторов, выпускаемых отечественной промыш-
промышленностью, приведена в [3 2].
Воздухоподогреватели (обыч-
(обычно радиационного типа) устанавливаются
в тех случаях, когда подогретый воздух
необходим для технологических целей, ча-
чаще всего это связано с интенсификацией
процессов горения (вагранки, циклонные
реакторы огневой переработки отходов
и др.). Подогретый воздух находит приме-
Придад
отряхидания
т
Рис 3.3. Общий вид поверхностного холодильника института Гипооцветмет

§ з.з.
Охлаждение газов разбавлением атмосферным, воздухом
пение и непосредственно в системах газо-
газоочистки для подсушки газов за мокрыми
пылеуловителями (см. § 4.14). Подробный
расчет воздухоподогревателей приведен
в [3.4].
Поверхностные (газовые) хо-
холодильники. Обычно поверхностные
теплообменники, применяемые в газоочист-
газоочистных установках, выполняются в виде бата-
батареи вертикально установленных на откры-
открытом воздухе труб-газоходов большого диа-
диаметра; верхние концы труб попарно соеди-
соединены U-образньши переходами, а нижние
'концы опущены в бункер, разделенный на
отсеки для каждой пары труб. Для вы-
выгрузки выпавшей пыли бункер снабжается
лылеудаляющим устройством.
Регулирование отдачи теплоты в зави-
зависимости от температуры окружающего воз-
воздуха осуществляется за счет отключения
заслонками части витков газоходов. Для
предупреждения зарастания внутренней по-
поверхности пылью в "газоходах устанавли-
устанавливаются вибраторы, или предусматриваются
обстукивающие устройства.
Поверхностный теплообменник институ-
института Гипроцветмет показан на рис. 3.3. По-
Поверхность охлаждения аппарата Ь изготов-
изготовлена из труб диаметром 400 мм. Бункер
аппарата 2 разделен на отсеки для каж-
каждого витка труб. Для выгрузки осевшей
в трубах и бункере пыли под бункером
установлен шнек о. Установка шлюзовых
затворов 4 предупреждает подсос воздуха
в аппарат или выброс газов в атмосферу.
Задвижка 3 позволяет регулировать общее
количество секций, через которые последо-
последовательно пропускаются охлаждаемые газы
По данным института Гипроцветмет
оптимальная высота витков Н определяет-
определяется по уравнению
У (зл)
тде d — диаметр газохода, м.
Необходимая площадь рабочей поверх-
поверхности теплообмена, м2, составляет:
F=Q/(AA0, C.2)
тде Q — тепловая нагрузка аппарата, Вт;
k—коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К);
At — среднелогарифмическая разность тем-
температур, °С.
Среднелогарифмическая разность тем-
температур определяется по формуле
ft fff
Коэффициент теплопередачи сильно
снижается при загрязнении внутренних сте-
стенок труб осевшей пылью. Поверхностные
(газовые) теплообменники целесообразно
применять при начальной температуре очи-
очищаемых газов выше 300—500 °С. При тем-
температурах газов более 700 °С возникает не-
необходимость использования легированных
сталей для поверхностей теплообмена.
Конструкция поверхностных (газовых)
теплообменников проста, что является их
главным преимуществом. Основной их не-
недостаток состоит в громоздкости (значи-
(значительном расходе металла) из-за относи-
относительно невысокой интенсивности теплопе-
теплопередачи. Кроме того, при содержании в га-
газах агрессивных компонентов трубы тепло-
теплообменников имеют короткий срок службы.
Гидравлическое сопротивление поверх-
поверхностных теплообменников при нормальной
работе не превышает 200—250 Па, но при
забивании труб пылью повышается.
3.3. ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ
РАЗБАВЛЕНИЕМ АТМОСФЕРНЫМ
ВОЗДУХОМ
При охлаждении газов за счет разбав-
разбавления (подсоса) атмосферным воздухом
происходит значительное увеличение объ-
объемного расхода газов. Обычно этот способ
находит применение в тех случаях, когда
нежелательно увлажнение газов в скруббе-
скрубберах из-за повышения точки росы, а также
когда необходимо доохладить газы после
поверхностных теплообменников, например
перед поступлением в тканевые фильтры.
Расчет необходимого количества возду-
воздуха и температуры газов после смешения
проводится по уравнению
(Сг+Св)?>см/см=СгСгГг+(?в^в//в, C.4)
где GT, Gb — массовый расход охлаждае-
охлаждаемых газов и вводимого воздуха, кг/с; ссм,
ст и св — удельная массовая теплоемкость
смеси газов и воздуха, Дж/(кг-К); /см—
конечная температура охлаждения, соот-
соответствующая температуре смеси газов и
воздуха, °С; t'r, t'B — начальная темпера-
температура газов и воздуха, °С.
Если принять, что удельные массовые
теплоемкости технологических газов и воз-
воздуха одинаковы, то температура смеси со-
составит:
Grt'r -f Gnt'B
тде t'T, t"v — соответственно начальная и
конечная температура газов, °С; tB — тем-
температура окружающего воздуха, °С.
Согласно [3.5] при средней скорости
газов 6—9 м/с и температуре 400—800 °С
коэффициент теплопередачи в воздушных
поверхностных холодильниках составляет
3,5-11,6 Вт/(м2-К).
Регулирование подсоса воздуха для
поддержания необходимой температуры
перед пылеуловителями может осуществ-
осуществляться как вручную, так и автоматически
дроссельным устройством. При принуди-
принудительном вдувании количество поступающе-
поступающего на охлаждение воздуха определяется
производительностью вентилятора.

80
Охлаждение газов
Разд. 3
Несмотря на свою относительную не-
неэффективность как метода охлаждения,
подсос атмосферного воздуха получил ши-
широкое распространение при отводе газов от
технологических агрегатов, особенно в чер-
черной и цветной металлургии (конвертерное
производство стали, рудовосстановитель-
ные, электродуговые и плавильные печи
и др.)- Причина подсоса воздуха в этих
случаях объясняется не столько необходи-
необходимостью охлаждения газов, сколько нали-
наличием в них значительного количества окиси
углерода, т. ь. их взрывоопасностью и ток-
токсичностью.
ским агрегатом обычно устанавливают
устройство в виде зонта (колпака).
На рис. 3.4 приведены некоторые типы
зонтов, применяемых в промышленности.
Для предотвращения отложений пыли на
внутренней поверхности зонта необходимо,
чтобы скорость газов во входном сечении
зонта была достаточно высокой. Рекомен-
Рекомендации по выбору скорости газов в зонто-
зонтовых устройствах для ряда технологических
производств приводятся в табл. 3.1 [3.6].
Над технологическим агрегатом при от-
отводе газов с дожиганием СО чаще всего
устанавливают зонт, периметр которого ра-
*)
Рис. 3.4. Устройства для отвода газов:
а — двойной понт; б — навес, открытый с одной стороны; в — полунавес; г — щелевой зонт
Кислород воздуха благодаря высокой
температуре отходящих газов вступает
в реакцию с окисью углерода, в результа-
результате чего образуется двуокись углерода СОг,
и газовая смесь становится взрывобезопас-
ной и нетоксичной. Поскольку реакция го-
горения СО сопровождается значительным
выделением теплоты, то количество подса-
подсасываемого воздуха в идеальном случае
должно рассчитываться как с учетом про-
процесса горения СО, так и последующего
охлаждения газов.
В случае отвода газов с разбавлением
атмосферным воздухом над технологиче-
вен периметру агрегата или несколько боль-
больше него. Поскольку под зонтом происхо-
происходит дожигание СО, расстояние между ниж-
нижним краем зонта и верхним уровнем агре-
агрегата должно быть достаточным для-
прохода необходимого количества воздуха.
Скорость подвода воздуха должна быть не
ниже 1 м/с. Кроме того, необходимо, что-
чтобы зонт имел достаточную глубину, обес-
обеспечивающую полное сгорание СО и охлаж-
охлаждение газов подсасываемым воздухом.
В противном случае возможно коробление
зонтового устройства под воздействием вы-
высоких температур газового потока. Это
Таблица 3.1. Скорость газов в зонтовых устройствах
Технологический процесс
Протравочная ванна
Паяльная ванна
Бак для производства лака
Пыль мукомольного производства,
стружка
Электролизеры для выплавки алюми-
алюминия
Медеплавильные- печи
Тип отводного устройства
Навесной зонт
Колпак, открытый с одной стороны
Навес
Щелевой зонт (ширина 50 мм)
Навес
Щелевой отвод (ширина 50—100 мм)
Колпак, открытый с одной стороны
Навес
Колпак, открытый с одной стороны
Навес
Скорость газов,
м/с
1,3—1,6
0,8—1,0
1,3—1,6
10,0
2,5—3,0
10,0
0,8—1,0
1,0—1,3
1,0—1,3
1,3-1,6

§ з.з.
Охлаждение газов разбавлением атмосферный воздухом
81
обстоятельство, а также необходимость
обеспечения нормальных условий работы
обслуживающего персонала заставляет
устанавливать зонты на большом расстоя-
расстоянии от верхнего уровня агрегата.
Это приводит к значительному увели-
увеличению общего количества отсасываемых га-
газов, в связи с чем получили широкое рас-
распространение различные устройства и при-
приспособления, позволяющие уменьшить ко-
количество подсасываемого воздуха. Так, на
////////////У У У у у
Рис. 3.5. Схема отсоса газов от сталепла-
сталеплавильной печи:
/ — сталеплавильная печь; 2 — свод; 3 — зазор
в газоотводящем патрубке; 4 — подвижное соеди-
соединение
прямоугольных рудовосстановительных пе-
печах зонт на торцовых участках непосред-
непосредственно примыкает к корпусу печи и под-
подсос воздуха осуществляется только с двух
сторон прямоугольного сечения зонта. Иног-
Иногда к нижней части зонта, периметр кото-
которого выступает за колошник печи, крепят-
крепятся цепные завесы или щиты, которые ка-
касаются рабочей площадки, снижая количе-
количество подсасываемого воздуха и защищая
обслуживающий персонал от прямого теп-
теплового излучения.
Газы из зонтов поступают в аппараты
газоочистки или при их отсутствии отво-
отводятся непосредственно в дымовую трубу.
Значительное количество подсасываемого
воздуха, особенно в агрегатах большой
мощности, требует установки мощных ды-
дымососов и громоздких аппаратов, что прак-
практически исключает возможность применения
высокоэффективных систем очистки газов.
Поэтому отвод газов с помощью зонтовых
устройств может быть допустим с точки
зрения очистки газов только в агрегатах
малой мощности, где образуется незначи-
незначительное количество газов.
Пример системы с так называемым не-
непосредственным отсосом газов от сталепла-
сталеплавильной печи показан на рис. 3.5. Подсос
воздуха для дожигания СО осуществляет-
осуществляется в этом случае через зазор в футерован-
футерованном или водоохлаждаемом газоходе. При
различных режимах работы печи количе-
количество отходящих газов меняется и соответ-
соответственно изменяется количество воздуха, ко-
6-170
торое необходимо для дожигания СО и
охлаждения газов. Регулировка количества
подсасываемого воздуха осуществляется
с помощью подвижного патрубка (рис. 3.6),
при перемещении которого изменяется ве-
величина зазора [3.7].
Для предотвращения образования от-
отложений пыли в патрубке скорость газов
в нем поддерживается 30 м/с.
Количество подсасываемого воздуха
выбирается из условий обеспечения безо-
безопасности, т. е. с избытком по отношению
к тому количеству, которое необходимо для
полного сжигания СО. Так, например, пол-
полная безопасность работы газоочистки ста-
сталеплавильной печи обеспечивается при ко-
коэффициенте избытка воздуха около 2,15;
коэффициент подсоса воздуха в конвертер-
конвертерном производстве равен примерно 5. Подсос
такого количества воздуха позволяет не
только перевести СО в СОг, но и охладить
газы до 800—1200 °С. Дальнейшее охлаж-
охлаждение газов осуществляется в котлах-ути-
котлах-утилизаторах и форсуночных скрубберах *.
Таблица 3.2. Физические параметра
воды [теплоемкость воды
сж = 4187 ДжДкг-К)]
о
тура,
га
о.
01
а
Тем
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
гота
ния,
теш
азова
№ 23. и
fro. ?
250
247
245
242
240
238
236
233
231
228
СО Я
к г—
СЕ 1-1
щ
v Я" Й
0,550
0,575
0,600
0,617
0,634
0,648
0,658
0,667
0,675
0,680
178,5
130
100
80
64,6
54,8
47,0
40,5
35,5
31,4
1,790
1,300
1,000
0,805
0,659
0,556
0,479
0,415
0,366
0,326
13,7
9,56
7,06
5,5
4,3
3,56
3,00
2,56
2,23
1,95
am
75,7
74,2
72,5
71,2
69,6
67,9
66,2
64,4
62,6
60,7
Хотя системы с дожиганием СО широ-
широко используются в промышленности, более
перспективны системы очистки газов без
дожигания, которые позволяют значительна
уменьшить габарит и стоимость оборудова-
оборудования для охлаждения и очистки газов,
а также использовать отводимые газы
в качестве топлива или сырья для химиче-
химической промышленности.
При эксплуатации систем отвода газов
без дожигания СО большое значение имеет
обеспечение их взрывобезопасности. На
* Исследования показали [3.3], что при впры-
впрыскивании воды в газовый поток с температурой
до 1000—1200°С возможная диссоциация паров
воды на Н2 и О2 не создает опасности взрыва.

82
Охлаждение газов
Разд. 3
Рис. 3.6. Схема уста-
установки подвижного па-
патрубка:
/ — электропечь; 2 — не-
неподвижный патрубок;
3 — подвижный патру-
патрубок; 4— форсуночная ка-
камера
СО
W SO 60 70 80 90 %
Рис. 3.7. Диаграмма пределов взрываемо-
сти газовой смеси СО—СЬ—(СОЬ^)
А— область взрывоопасных концентраций; В —
область взрывобезопасных концентраций
рис. 3 7 приведена диаграмма [3.8] взры-
взрывоопасных концентраций газовой смеси
СО—О2— (CO2-fN2).
3.4. ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ
В КОНТАКТНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКАХ
Стадии процесса охлаждения газов
орошающей жидкостью
При охлаждении газов в контактных
теплообменниках снижение температуры га-
газов обычно сопровождается испарением
промывающей жидкости (на охлаждение
поступают сухие газы с достаточно высо-
высокой температурой) и конденсацией водяных
паров (в случае охлаждения насыщенных
газов). В качестве охлаждающего агента
обычно применяется вода, основные физи-
физические параметры которой приведены
в табл. 3.2.
Если температура орошающей жидко-
жидкости ниже, чем точка росы водяных паров
в газах, то взаимодействие газов с оро-
орошающей жидкостью условно можно раз-
разбить на три стадии.
1 стадия. Процесс конденсации па-
пара на каплях и пленках и их нагрев с од-
одновременным понижением температуры га-
газов и концентрации пара в них. На этой
стадии переносом теплоты за счет диффу-
диффузии можно пренебречь, так как движущей
силой процессов теплопередачи является
разность температур между газами и жид-
жидкостью, которая вначале достаточно вели-
велика, а процессов диффузии — разность пар-
парциальных давлений пара в газах и насы-
насыщенного пара над холодной поверхностью
капель и пленок, которая мала. Первая
стадия завершается при равенстве средней
температуры капель и пленок точке росы
газов.
В случае, когда температуры жидкости
выше температуры точки росы, процесс теп-
теплообмена начинается со второй стадии.
2 стадия. Процесс испарения капель
и пленок жидкости с одновременным повы-
повышением их температуры. Приток теплоты
к поверхности капель и пленок продолжает
осуществляться за счет теплопередачи (дви-
(движущая сила процесса — разность темпера-
температур газов и жидкости — еще значительна),
причем часть этой теплоты идет на испа-
испарение жидкости, а часть на ее нагрев.
С повышением температуры жидкости по-
поток теплоты за счет теплопроводности по-

§ 3.4
Охлаждение газов в контактных теплообменниках
83
нижается, а за счет диффузии Qd быстро
увеличивается, так как температура капель
и пленок связана с парциальным давлением
над ними экспоненциальной зависимостью.
Отношение Qt/Qd уменьшается по мере
понижения температуры газов. Завершение
второй стадии наступает при равенстве
Qt=Qd.
После этого дальнейший нагрев жидко-
жидкости становится невозможным, так как вся
теплота, получаемая жидкостью от газов
за счет теплопередачи, будет возвращаться
газам за счет диффузии. Температура жид-
жидкости, соответствующая этому процессу,
называется температурой мокрого термо-
термометра tu- Температура мокрого термометра
является пределом нагрева жидкости при
ее соприкосновении с горячими газами.
Возможен вариант, когда температура
орошающей жидкости выше температуры
мокрого термометра (при подаче на оро-
орошение жидкости с высокой температурой).
Тогда на этой стадии происходит охлажде-
охлаждение жидкости до температуры мокрого тер-
термометра, сопровождаемое испарением части
жидкости.
3 стадия. Процесс охлаждения газов
за счет испарения жидкости. Этот процесс
продолжается при постоянной температуре
tM до тех пор, пока вся жидкость не испа-
испарится или температура газов не станет
равной точке росы.
Пренебрегая потерями теплоты в окру-
окружающую среду, уравнение теплового ба-
баланса при испарительном и конденсацион-
конденсационном охлаждении можно записать в виде
Q =» GT (cr* Vfd'
—Gr(d"~d')]c*rM, C.6)
где Gv — массовый расход сухих газов,
кг/с; dr, d" — начальное и конечное влаго-
содержание сухих газов, кг/кг; i'n, i"n —
начальная и конечная энтальпия пара,
Дж/кг.
Конструкции контактных аппаратов
для охлаждения газов
К теплообменникам смешения относят-
относятся газоочистные аппараты, полые скруббе-
скрубберы, насадочные скрубберы, барботажные и
тарельчатые колонны, скрубберы с подвиж-
подвижным слоем шаровой насадки, трубы Вен-
тури.
В полых скрубберах и трубах Вентури
жидкая фаза представлена в виде капель,
в насадочных аппаратах — в виде пленок,
стекающих по поверхности насадки, а в та-
тарельчатых колоннах и в аппаратах с по-
подвижным слоем шаровой насадки при
взаимодействии газов и жидкости образу-
образуется слой турбулизированной пены, которая
состоит из пленок жидкости, ограничиваю-
ограничивающих газовые пузыри.
6*
9
0.9
0J3
OJ
0,5
0,5
Ofi
V
0,1
о
о
D
i.
°,\
Д
<
A,
=
4A
O,Z Ofi- 0,5 0,8
7,Z
Рис. 3.8. Зависимость коэффициента испа-
испарения ф от удельного орошения пг' при
температуре газов на входе в аппарат
150—450 X:
О — скруббер с конфузорным подводом газоч;
Щ — полый форсуночный скр>ббер; Д—скруб-
Д—скруббер с подвижной шаровой наладкой; А — аппа-
аппарат с провальными тарелками
Подробно о копстр^^ии и гидродина-
гидродинамических параметрах этих аппаратов см.
в разд. 4.
Аппараты для испарительного охлаж-
охлаждения газов. Процесс теплопередачи в та-
таких аппаратах заключается в охлаждении
газов за счет испарения орошающей жид-
жидкости до температуры, превышающей точ-
точку росы газов или равной ей. Частным, но
исключительно важным для техники пыле-
пылеулавливания случаем подобного теплообме-
теплообмена является охлаждение газов с полным
испарением орошающей жидкости.
Контактные охладители газов, рабо-
работающие в режиме полного испарения жид-
жидкости и обеспечивающие снижение темпе-
температуры газов до температуры, значительно
превышающей их точку росы, устанавли-
устанавливаются перед аппаратами сухой очистки
газов (электрофильтрами или тканевыми
фильтрами).
Для случая испарительного охлажде-
охлаждения газов уравнение теплового баланса
имеет следующий вид:
Qr=Gr[Cr(t'T-t"r)~\-
-ЦГСп—rnK=G«[<p(*V-
-сж///ж)-|-сж(Гж-Гж>], C.7)
где ф — коэффициент испарения, представ-
представляющий собой отношение количества испа-
испарившейся жидкости к общему количеству
жидкости, поступающей на орошение аппа-
аппарата.
Коэффициент испарения ф является па-
параметром, характеризующим интенсивность
процесса испарения в контактных теплооб-

Охлаждение газов
Разд. 3
менниках, и зависит от большого числа
факторов и прежде всего от температуры
газов, их начального влагосодержания и
гидродинамической обстановки протекания
процесса охлаждения. Экспериментальные
и промышленные исследования показали,
что влияние последнего фактора может
быть выражено через величину удельного
орошения (в расчете на объем газов
в условиях входа в аппарат) т''.
На рис. 3.8 показана зависимость <р от
т', полученная при исследовании четырех
различных контактных теплообменников
[3.9].
Кривая, представленная на рис. 3.8,
аппроксимируется эмпирическим уравне-
уравнением
1,914- ТО-6
4= (даГ_ 3-Ю-5I'8 » C'8)
где т' — удельное орошение (в условиях
входа в аппарат), м3/м3.
Уравнение C 8) может быть использо-
использовано для расчета коэффициента ф в случае
охлаждения в контактных теплообменниках
ненасыщенных газов с начальной темпера-
температурой 150—450 °С и начальным влагосодер-
влагосодержанием до 70 г/м3 сухих газов.
Другим важным параметром для рас-
расчета контактных теплообменников является
конечное влагосодержание, достигаемое
в аппарате. В [3.10] приводится уравнение,
позволяющее рассчитать конечное влагосо-
влагосодержание газов в зависимости от началь-
начальной энтальпии смеси газ — жидкость:
1П7О /О Г\\
> U' н |Л Ч|
A' ' 11 Ct^-f * I II ' L > V • /
и. \j * <j и л. \j *¦ л ¦, * в
где 1см — начальная энтальпия системы
газ — жидкость, отнесенная к 1 кг сухих
1азов, Дж/кг сухих газов, рассчитывается
по формуле
i i/±Ai C 10)
где t'nr — энтальпия парогазовой смеси при
начальных условиях, Дж/кг сухих газов;
А1"ж — изменение энтальпии жидкости при
нагреве или охлаждении * ее от начальной
температуры до конечной или до темпера-
температуры мокрого термометра, Дж/кг сухих
газов; тс — отношение массового расхода
жидкости к массовому расходу газов, кг/кг
сухих газов.
Нагревание или охлаждение жидкости
при испарительном охлаждении газов про-
происходит только до температуры мокрого
термометра tM, после чего охлаждение га-
газов протекает исключительно за счет испа-
испарения орошающей жидкости Чем скорее
жидкость достигнет температуры мокрого
термометра, тем эффективнее будет проте-
протекать процесс испарительного охлаждения.
Отсюда целесообразно принимать значение
4-1/ 4-
* ж — 'м-
Температуру мокрого термометра мож-
можно рассчитать методом последовательных
приближений по уравнению
или по формуле
M)
C.11)
, C.12)
где iM — энтальпия водяных паров при tu,
Дж/кг; du — влагосодержание насыщенно-
насыщенного газа при температуре tM, отнесенное
к 1 кг сухих газов, кг/кг; Г'щ. — конечная
энтальпия парогазовой смеси, отнесенная
к 1 кг сухих газов, Дж/кг.
При расчете tM методом последователь-
последовательных приближений находят по таблицам
термодинамического состояния или расчет-
расчетным путем парциальное давление насыщен-
насыщенного пара при этой температуре и рассчи-
рассчитывают содержание пара в газах;
d*= МГ(Рпг~Ря) ' (ЗЛЗ)
где Мп, Мг — масса 1 кмоля соответствен-
соответственно пара и газов, кг/кмоль; рПт — абсолют-
абсолютное давление парогазовой смеси, Па; рв —
парциальное давление насыщенного па-
пара, Па.
Значения температуры мокрого термо-
термометра для некоторых характерных условий
приведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3. Температура мокрого
термометра, °С, для газов с разной
температурой и влажностью
га-
шьная
шость
г/м3
III
25
50
100
200
300
Начальная
100
38,
44,
52,
61,
68,
5
0
5
0
а
20(
49,
53,
59,
66,
71,
5
5
0
5
5
температура горячих газов
30(
57,
59,
63,
70,
74,
)
0
5
5
0
0
400
62,0
64,0
68,0
72,5
78,5
500
65
67
70
75
5
5
5
5
75С
72,
74,
76,
79,
. °С
5
0
5
5
1000
77
78
80
5
5
5
* Охлаждение жидкости имеет место в том
случае, когда ее начальная температура выше
температуры мокрого термометра. По этой же
причине в выражении C 10) знак плюс меняется
на минус.
Возможен и строго математический
расчет температуры мокрого термометра,
который базируется на математической ин-
интерпретации данных таблицы термодинами-
термодинамического состояния газов [3.11]:
d=4,564-10-3exp @,059/г). C.14)
Подставив выражение C.14) в уравне-
уравнение C.11), получим:
10-»(сг-г-Сж<Г) *м+11.378 ехр @,059/м) —
—0,0101 Пм ехр @,059/м)—[Ю-^Ч-
+B493+1,97fr)d']=0. C.15)

§3 4.
Охлаждение газов в контактных теплообменниках
85
«я.
°с
70
SO
ЯП
/Г
г/
г
i P
400 60IJ Вий 70В01тПГгнДж/кг
Рис. 3 9. Зависимость температуры мокро-
то термометра от начальной энтальпии па-
парогазовой смеси
При известных начальных параметрах
парогазовой смеси по уравнению C.15) мо-
может быть определена ^м как корень транс-
щендентного уравнения численным методом
на ЭВМ.
На базе формулы C.15) построена
'Графическая зависимость ^м от начальной
энтальпии парогазовой смеси t'nr (рис. 3.9),
-которая может быть использована при на-
начальной температуре газ,ов от 350 до 600 °С
-и начальном влагосодержании от 0,015 до
О,4 кг/кг сухих газов.
Можно выделить случаи работы кон-
контактных аппаратов в режиме испаритель-
лого охлаждения: полное испарение оро-
орошающей жидкости (ф=1), частичное испа-
-рение орошающей жидкости и относитель-
относительно минимальное испарение орошающей
жидкости. Последний случай характерен
для контактных теплообменников, режим
работы которых связан с достаточно
-большим удельным орошением. Согласно
рис. 3.8 относительно минимальное испаре-
испарение (ф^0,05) наблюдается при т'^
^0,4 л/м3. К таким аппаратам можно от-
жести практически все контактные тепло-
теплообменники, в которых поверхность тепло-
теплообмена представляет собой поверхность пу-
пузырей или пленку жидкости — тарельчатый
-скруббер, аппарат с подвижной насадкой,
насадочный скруббер и др.
При работе аппарата в режиме полно-
полного испарения (<р = 1) уравнение C 7) упро-
упрощается:
Q =
t"*) -\-d' {i'n—i"n) У=
^Gm{i"n—Г«сж). C.16)
При проведении расчетов испаритель-
испарительного охлаждения известны исходные пара-
параметры газов (Gr; /V, d'), начальная тем-
температура орошающей жидкости t'w, а так-
также физические свойства газов и жидкости.
Заданной величиной является и конечная
•температура газов t"F.
При работе аппарата в режиме полно-
полного испарения вышеприведенные величины
дают возможность по уравнению C.16)
рассчитать требуемый расход орошающей
жидкости Gm. Значение г"п, Дж/кг, соот-
соответствующее t"r, в этом случае находится
в справочных теплотехнических таблицах
или с достаточной для практики точностью
по эмпирической формуле
1Я=10» B493+1,97U). C.17)
При испарительном охлаждении газов
в аппаратах с большим удельным ороше-
орошением (т'^0,4 л/м3) величину ф с доста-
достаточной для практики точностью можно при-
принять равной 0. Тогда уравнение теплового
баланса C.7) примет вид:
d'ii")\
«). C.18)
Для определения расхода орошаю-
орошающей жидкости Ск при тех же исходных
параметрах необходимо будет либо задать-
задаться t"m (При УСЛОВИИ tnm<tu), Либо ПрИ-
нять ее равной температуре мокрого тер-
термометра tM.
Наиболее сложным для проведения
теплотехнических расчетов представляется
случай, когда частичным испарением оро-
орошающей жидкости в аппарате пренебречь
нельзя. Это связано с определением трех
неизвестных величин: Gm, ф и f'm- При
оптимальных условиях протекания ^процес-
^процесса испарительного охлаждения (t"ж=*м)
величина /% из расчета выпадает. В этом
случае для нахождения двух оставшихся
неизвестными величин Gm и ф необходимо
совместное решение двух уравнений— теп-
теплового баланса C.7) и C.9), которые це-
целесообразно представить в более удобном
для расчетов виде:
(i"n—Cy^ttn.) -f-
*м—*'ж)]; C.19)
тО.вЭ -Ю-7 [ГПг—
-Сж/Мгм-Гя)]1-072, C.20)
где то = бж/Сг, кг/кг сухих газов.
Вышеприведенная система нелинейных
уравнений с двумя неизвестными mG и ф
имеет одно решение, которое может быть
получено любым численным методом.
Поскольку процесс испарения (как вся-
всякий диффузионный процесс) протекает во
времени, для его осуществления необходим
аппарат определенной длины или высоты
Н. Величина Я определяется временем
испарения капель, расчет которого пред-
представляет наибольшие трудности при выборе
геометрических параметров испарительных
скрубберов.
Обычно в качестве контактных тепло-
теплообменников, работающих с полным или зна-
значительным испарением орошающей жидко-
жидкости, применяются прямоточные полые
скрубберы с направлением движения газов
и орошающей жидкости сверху вниз. Воз-
Возможно и противоположное движение газоь

86
Охлаждение газов
Разд. 3
Таблица 3.4. Коэффициенты теплопередачи и испарения в полых скрубберах
(практические данные)
Газ
Генераторный
Из сажекоптильных
генераторов
Из ватержакетных пе-
печей
Из отражательных пе-
печей
Печной от сжигания
серы
От обезвоживания
сульфатных щело-
щелоков
Доменный
Температура, °С
на входе
600
1150
240
300
900—1000
123—172
260
на выходе
90
320
120
60
210—250
41—52
90
Форсунка
Тип
Кертинга
Кертинга
Григорьева —
Полякова
Григорьева —
Полякова
Кертинга
Центробежная
Эвольвентная
Is
4
4
1
л
9
4
—
Давление
воды. МПа
0,4—0,5
0,2—0,3
2
2
1,5
—
0,5
Объемньщ
коэффи-
коэффициент
теплопере-
теплопередачи,
Вт/(м"-К)
146
39G
257
257
__
66—103
192—228
235—580
Коэффи-
Коэффициент испа-
испарения
воды <Р
__
1,0
1,0
1,0
0,75
-
0,18—0,3
0,8
и жидкости, но в этом случае первичные
размеры капель должны иметь скорость ви-
витания ниже скорости восходящего газового
потока (чтобы не происходило их выпаде-
выпадение на днище аппарата). При охлаждении
больших объемов газов перспективно ис-
использование обычных газоходов, скорость
газов в которых составляет 15—20 м/с.
Необходимо только, чтобы капли, распы-
ливаемые форсунками, не достигали внут-
внутренних стенок газохода, т. е. диаметр га-
газохода не должен быть слишком мал.
Испарительное охлаждение дымовых
газов ТЭС осуществлено в газоходе перед
электрофильтром [3.12] с помощью пневма-
пневматического распыливающего устройства (см.
§ 4.11).
Полые испарительные скруб-
скрубберы. Ориентировочный расчет полого
испарительного скруббера может быть про-
проведен на основании данных об объемном
коэффициенте теплопередачи, полученных
в результате экспериментальных исследо-
исследований аналогичных аппаратов
В этом случае рабочий объем скруббе-
скруббера V, и3, рассчитывается по формуле
V=Q/(feoA0, C.21)
где k0 — объемный коэффициент теплопе-
теплопередачи, Вт/(м3-К); А* — температурный на-
напор, К.
Тепловая нагрузка аппарата Q рассчи-
рассчитывается по формуле C.7), а температур-
температурный напор — по выражению
водой от газов (если начальная темпера-
температура воды ниже температуры мокрого тер-
термометра) при повышении ее температуры
до tM. Однако, так как эта часть теплоты
в испарительных скрубберах незначительна
по отношению к основному количеству теп-
теплоты, расходуемому на испарение при по-
постоянной температуре tK, усложнять рас-
расчет нецелесообразно.
Для приближенных расчетов величину
Ко можно определить по эмпирической
формуле [3.13]:
= х( 116,5 + 525
Тсобу *
C.23)
где х — коэффициент пропорциональности
(при противотоке х=1; при прямотоке х=
=2); tcp — средняя температура газов, °С.
Значения Ко, полученные при произ-
производственных испытаниях полых скрубберов,,
представлены в табл. 3.4 [3.14].
При ориентировочном расчете диаметр-
полого скруббера D, м, определяют из
условия, что скорость газов и «"г на выходе
из него не должна превышать 1,0—1,2 м/с
с целью уменьшения брызгоуноса капель
неиспарившейся жидкости:
V
+ d")
In"
C.22)
* г *и
Данный расчет At является не совсем
точным, так как часть теплоты отнимается
р"гш"г'0,785 э ^4>
где р"г — плотность газов при условиях на
выходе из аппарата, кг/м3.
Полезную высоту скруббера рассчиты-
рассчитывают по формуле
C.25)
Оптимальным соотношением
диаметром и высотой является
между
Ь25

<§ 34.
Охлаждение газов в контактных теплообменниках
87
Вода.
Вода.
Рис. 310. Испарительный скруббер с до-
дополнительным наружным водяным охлаж-
охлаждением
имеющей температуру мокрого термометра.
Полые скрубберы с водяной
рубашкой. В ряде отраслей промыш-
промышленности нашли применение полые скруббе-
скрубберы с наружной водяной рубашкой (рис.
3.10). Вода в скоуббер подается в ниж-
нижнюю часть рубашки и после нагрева может
быть использована, например, для тепло-
теплофикации Коэффициент теплопередачи через
Поверхность водяной рубашки может быть
принят равным 22—26 Вт/(м2-К).
Устройство наружного водяного охлаж-
охлаждения корпуса аппарата позволяет приме-
применять его для охлаждения газов с темпера-
температурой более 1000°С, причем корпус аппа-
аппарата выполняется из обычной углероди-
углеродистой стали. Газы в подобном испаритель-
испарительном скруббере обычно охлаждаются до
200—250°С.
Исходными данными для расчета
скруббера являются количество охлаждаю-
охлаждающих сухих газов Gr, начальная и конечная
температуры газов t'T и t"T, начальная
влажность газов а", физические параметры
газов, начальная температура жидкости,
поступающей на испарение, Гж, и началь-
начальная и конечная температуры воды, посту-
поступающей в рубашку, t'u и t"n-
1 Расход воды, подаваемой на испаре-
испарение, определяют из уравнения теплового
баланса
[сГ
Гп) ]=
{Ги—Гп)ся, C.26)
где Сж, G"m — массовый расход жидкости
через форсунки и через рубашку, кг/с.
2 Рассчитывают тепловую нагрузку
аппарата за счет испарительного охлаж-
Метод точного аналитического расчета
етолого испарительною скруббера с исполь-
использованием ЭВМ приведен в [3 15]
При создании скрубберов, работающих
в режиме полного испарения, важно обес-
обеспечить тонкий распыл жидкости, так как
продолжительность испарения капель жид-
жидкости пропорциональна квадрату их диа-
диаметра. Поэтому в случае применения для
распыла жидкости механических форсунок
давление перед распылителями составляет
ют 1,5 до 4,5 МПа Для их надежной ра-
работы из-за небольших отверстий истечения
необходима особо чистая вода Важное
значение для эксплуатации испарительных
^скрубберов имеет регулировка расхода
воды. Уменьшить расходы воды на меха-
механическую форсунку нельзя из-за ухудшения
качества распыла, поэтому в случае необ-
необходимости отключается часть форсунок или
•применяются специальные форсунки с ре-
рециркуляцией воды (см разд 4) Большая
полнота испарения может быть достигнута
яри подаче на орошение скруббера воды,
Орошения | Орошвниг
\Газы у
-2
Рис 3 11 Скруббер с конфузорным подво-
подводом газов (типа СПВПК.):
/ — корпус, 2 — щелевая форсунка, 3 — конфузор
ный насадок

Охлаждение газов
Разд. 3
дения:
Q= Gr [сг {t'l—fv
— G"m(t"n—Гп)сж. C 27)
3. Дальнейший расчет аппарата, вклю-
включающий определение его полезного объема
V, проводят аналогично расчету обычного
полого скруббера.
Скрубберы с конфузорным
подводом газов. Для того чтобы
избежать применения легко забивающихся
форсунок тонкого распыла, была разрабо-
разработана конструкция полого скруббера с кон-
конфузорным подводом газов (рис. 3.11).
В этом аппарате [3.16] для дробления жид-
жидкости используется энергия самого газово-
газового потока, подводимого в скруббер через
насадку, представляющую собой бездиффу-
зорную трубу Вентури. Орошение аппара-
аппарата осуществляется щелевыми форсунками,
которые располагаются в крышке CKpvfNe-
ра по обе стороны от насадка При смеше-
смешении газов, скорость которых на выходе из
насадка составляет 40—70 м/с, с двумя пе-
перекрещивающимися факелами я едкости
образуется общий, несколько сжат  фа-
факел, состоящий из весьма мелких купель
(туман), который перемещается вдоль оси
скруббера, не касаясь его стенок.
Щелевые форсунки устанавливаются
в скруббере таким образом, чтобы факелы
жидкости проходили под нижней кромкой
сопла и составляли с пло< гостью выходно-
выходного сечения угол, равный 45°. В этом слу-
случае средняя скорость газов в вытекающей
из насадка газовой струе будет оставаться
постоянной вплоть до пересечения с факе-
факелами жидкости и зависеть только от ско-
скорости истечения из сопла.
Расчеты, проведенные с использова-
использованием C 16), показывают, что при началь-
начальной температуре газов 250 °С и точке росы
от 20 до 50 С скруббер с конфузорным
подводом газов обеспечивает полное испа-
испарение орошающей жидкости при mG^
^0,045 кг/кг сухих газов, а при начальной
температуре газов 450 °С (и аналогичных
значениях точки росы) — при то^
^0,055 кг/кг cvxoro газа.
Унифицированный ряд скрубберов-
СПВПК с конфузорным пел водом газов<
разработан НИИОГАЗ и институтом Гип-
рогазоочистка на производительность от
13 000 до 200 000 м3/ч [3 16] и включает
пять типоразмеров, каждый из которых.
иу >ет два типоразмера конфузорного на-
о * „ка Аппараты могут обеспечивать охлаж-
охлаждение газов с 250—400 до 155—200 °С
В табл 3 5 приведены основные пара-
параметры скрубберов СПВПК с конфузорным
подводом газов
Применительно к аппаратам разрабо-
разработана принципиальная схема регулирования
расхода орошающей жидкости, которая мо-
может быть применена в случае изменения1
входных параметров газового потока (рас-
(расхода, температуры, влажности).
Скрубберы Вентури. Орошаю-
Орошающая жидкость в скруббере Вентури (кон-
Таблица 3.5. Основные технические и геометрические параметры скрубберов
СПВПК
Наименование
Производительность, м3/ч:
мин
макс
Температура газов, вС:
на входе
на выходе
Разрежение, Па
Гидравлическое сопротивление,
ГТа
1 ia
Размер выходного сечения кон-
фузора, мм
Расход жидкости на орошение.
м3/ч
Давление орошающей жид-
жидкости, Па
Температура орошающей жид-
жидкости, °С
Количество форсунок, шт.
Диаметр D, мм
Высота Я, мм
Масса скруббера (ориентиро-
(ориентировочно), кг
8
ю
5
с
со
С
и
13 000
18 000
8
Ьч
с
со
С
О
21 000
29 000
110X614
0,4—0,9
160X704
0,63—
1,45
2
2
1200
8070
1730
1740
о
о
¦Ч"
с
со
С
О
34 000
48 000
210X904
1,0—2,4
4 1
Марка скрубберов
8
I
с
со
С
О
43 000
60 000
240Х
ХЮ04
1,3—3,0
4
1600
11 070
3230
11 130
3260
о
р
Ъ?
С
со
С
О
60 000
85 000
1
Ю
00
с
со
5
70 000
85 000
250—400
155—200
6000
До 2000
280Х
Х1200
1.8—
4,25
300Х
XI300
2,1—4,9
25 000—100 000
20—50
4 | 4
2000
12 830
5700
12 900
5740
-400
100
Ьй
с
ю
с
о
86 000
120 000
340Х
Х1400
2,6—6,0
4
400
120
ЬС
С
со
и
100 000
140 000
370Х
XI600
3,0—7,0
4
2400
14 275
7740
14 425
7850
400
S
с
со
С
О
125 000
175 000
430Х
XI600
3,75—
8.75
6
со
146 00О
200 000
450К
Х1800
4,4—
10,0'
b
2800
16 410
10 520
16 565.
10 640

3 4.
Охлаждение газов в контактных теплообменниках
89
струкционные параметры аппарата приве-
приведены в разд. 4), как и в скруббере с кон-
фузорным подводом газов, впрыскивается
в зону более высоких скоростей газов. Од-
Однако в отличие от последнего практически
всегда наблюдается осаждение части ка-
капель на стенках и стекание жидкости в ви-
виде тонкой пленки, что сопровождается не-
некоторым уменьшением поверхности тепло-
теплопередачи и исключает возможность полно-
полного испарения орошающей жидкости. После
.образования пленки жидкости толщина ее
при заданной скорости движения газов бу-
будет вполне определенной, а при утолщении
пленки жидкость вновь будет срываться со
стенок и дробиться газовым потоком.
Исследования [3.17] показали, что
скруббер Вентури является наиболее ин-
интенсивным контактным теплообменником.
Так, измерения позволили установить, что
при подаче орошения в горловину трубы
Вентури температура поверхности на рас-
расстоянии 2—5 см от места подачи падает
с 250 до 55—60 °С, приближаясь к точке
росы.
При охлаждении в трубе Вентури во-
водой ненасыщенных газов их конечная тем-
температура может быть рассчитана [3.18] по
эмпирическому уравнению
Гг= @,133—41т")*'Н-35, C.28)
где т" — удельное орошение (по условиям
«а выходе из аппарата), м3/м3.
Уравнение C.28) справедливо при ско-
скорости газов в горловине 50—150 м/с, на-
начальной температуре газов 100—900 °С и
удельном орошении 0,6 • 10~3—1,3 X
ХЮ-3 м3/м3.
В уравнение C.28) не входит началь-
«ое влагосодержание газов, что, очевидно,
ограничивает область его применения прак-
практически сухими газами.
В [3.19] показано, что при скорости
газов в горловине трубы Вентури (по усло-
условиям выхода) ш"г>70 м/с и удельном оро-
орошении т"~>\ л/м3 конечная температура
жидкости с достаточной для практических
расчетов точностью может быть принята
равной конечной температуре газов, т. е.
t"vz=zt"yn. Поэтому, принимая указанные
условия по скорости газов и удельному
орошению, для расчета температуры газа
«а выходе из скруббера Вентури при за-
заданных fv, d' и Vж можно воспользовать-
воспользоваться уравнением C.18), которое в данном
случае с учетом формулы C.17) примет
сг (*'г -
' [i'n - 10s B493
4-1,97V'I = m" 7ТГ Сж (*"г - *'ж) • C-29)
Очевидно, уравнение C.29) может быть
¦использовано и для определения необходи-
необходимого удельного орошения т" при заданной
конечной температуре газов, которое не
должно быть ниже их точки росы. Диа-
Диаметр горловины рассчитывают по C.24).
С удлинением горловины наблюдается
некоторая интенсификация процесса охлаж-
охлаждения газов, однако незначительная, и по-
поэтому не следует использовать трубы Вен-
Вентури с горловиной длиной более 3da (da —
эквивалентный диаметр горловины, м).
Барботажные и тарельчатые
аппараты. Помимо контактных тепло-
теплообменников, в которые орошающая жид-
жидкость подается в виде капель, в газоочист-
газоочистных установках (хотя и значительно реже)
находят применение теплообменные аппа-
аппараты, в которых орошающая жидкость при
взаимодействии с газовым потоком обра-
образует пузырьки [3.20]. Среди этих аппаратов
можно выделить барботажные и тарельча-
тарельчатые, а также аппараты с подвижной шаро-
шаровой насадкой. Температура газов на входе
в них обычно не превышает 300—400 °С,
а испарительное охлаждение газов осу-
осуществляется до точки росы или до темпе-
температуры, близкой к ней.
Барботажные аппараты, в которых га-
газовый поток в виде пузырьков проходит
через слой жидкости (так называемые бар-
ботеры), в настоящее время практически
потеряли промышленное значение из-за ма-
малой скорости газов В [3 5] указывается,
что барботаж через слой жидкости толщи-
толщиной 100 мм обеспечивает охлаждение га-
газов практически до температуры жидкости.
Более широкое применение получили
тарельчатые аппараты, в которых имеет
место барботаж газов через слой жидкости
при высоких скоростях потока. В этом слу-
случае на тарелке при взаимодействии газов
и жидкости образуется развитый турбули-
зированный слой подвижной пены, способ-
способствующий увеличению поверхности фазово-
фазового контакта.
В рассмотренных аппаратах применя-
применяются два принципиально различных вида
тарелок — переливные (с организованным
сливом жидкости) [3.21] и провальные
[3.22], причем в газоочистке преимущество
отдается последним.
При испарительном охлаждении газов
с начальной температурой 200—300°С
обычно достаточно одной тарелки.
Наибольшие трудности при расчете теп-
теплообмена в тарельчатых аппаратах связаны
с определением поверхности фазового кон-
контакта. Поэтому коэффициенты теплопереда-
теплопередачи обычно относят к рабочей площади та-
тарелки. В результате такого подхода опре-
определяется не истинный коэффициент тепло-
теплопередачи k, а произведение kA, где А — по-
поверхность контакта фаз, развиваемая на
1 м2 площади тарелки, м2/м2.
При испарительном охлаждении газов
в аппарате с провальными тарелками пр»
барботажном, пенном и волновом режимах
взаимодействия газов и жидкости коэффи-
коэффициент теплопередачи в расчете на площадь

90
Охлаждение газов
Разд. 3
тарелки может быть определен [3.23] по
формуле
Nu'=0,52Rer0'87, C.30)
где Nu/=kAl/Xr — модифицированное число
Нуссельта; ReT — wTl/vrS0— число Рей-
нольдса; So — свободное сечение тарелки,
м2/м2; / = Y*lhs& — линейный параметр,
м; 0 — поверхностное натяжение жидко-
жидкости, Н/м Значения параметров wr, Яг и vr
выбираются в соответствии с условиями на
входе в аппарат, т е. w'v, Я'г и v'r.
Формула C 30) может быть применима
для раечета коэффициента теплопередачи
при охлаждении ненасыщенных газов с на-
начальной температурой 250—300 °С в аппа-
аппаратах с дырчатыми и щелевыми тарелками
со свободным сечением 0,14—0,41 м2/м2,
диаметром отверстий (для дырчатых таре-
тарелок) 3,0—6,0 мм и шириной щели (для ще-
щелевых) 3,0—4,0 мм, а также в аппаратах
с трубчатыми тарелками со свободным се-
сечением 0,3—0,5 м2/м2. Скорость газов
в свободном сечении аппарата может изме-
изменяться в пределах от 1,0 до 4,5 м/с, плот-
плотность орошения — от 1,7 до 8,5 кг/(м2*с).
Коэффициент ф при испарительном
охлаждении газов в тарельчатом аппарате
невелик, и при оценочных расчетах его
можно принять равным 0 Тогда расход
орошающей жидкости может быть опреде-
определен из уравнения C 18).
Ниже приводится подробный метод
расчета тарельчатого теплообменника, кото-
который может быть осуществлен с помощью
ЭВМ [3 24].
Исходные данные для расчета: количе-
количество охлаждаемых сухих газов GT, началь-
начальное влагосодержание газов d', начальные
температуры газов и жидкости t'v и t'm,
физические параметры газов и жидкости.
Задача заключается в определении гео-
геометрических и режимных параметров аппа-
аппарата, необходимых для достижения задан-
заданной температуры газов на выходе из аппа-
аппарата t"T.
Расчет проводится в следующей после-
последовательности
1. Рассчитывают тепловую нагрузку та-
тарелки Q по формуле C 18)
2. Определяют температуру мокрого
термометра tM-
3 Рассчитывают движущую силу про-
процесса, принимая ?"ж = ^м:
^м) (* г * ж)
.г.
4 Находят удельное орошение т' и ко-
коэффициент испарения ф Для этого прово-
проводят совместное решение уравнений C 8) и
(tM - t'm) сж] »
C.32)
где р г — плотность газов в условиях на
входе в аппарат, кг/м3
5. Определяют скорость газов в сво-
свободном селении аппарата (в условиях вхо-
входа в аппарат) w'r и свободное сечение та-
тарелки So.
Исходя из положения, что оптималь-
оптимальный тепловой режим в аппарате достигает-
достигается при скорости газов, близкой к скорости*
«захлебывания» аппарата, считают ско-
скорость газов на входе в аппарат, м/с, по-
последующей зависимости:
где
w/r=0,95AlA2,
1 п' ГЛ/ К Нл rt\ '
C.33>
C.34).
0,87
|0,
X 0,416
f Р'г A—
C.35>
здесь
Р'г
Значение удельного свободного сече-
сечения тарелки So определяется по формуле-
w'r
. C.36>
0,416
A—Ф)
Скорость газов w'T должна лежать
в определенных пределах 1,0^ш/г^4,5 м/с,
а свободное сечение тарелки —O,15^So^.
<0,4 м2/м2.
6. Рассчитывают площадь свободного*
сечения аппарата S из выражения
5 =
Р'г^'г
C.37>
Аппараты с подвижной ша-
шаровой насадкой Достоинством аппа-
аппаратов являются высокие скорости газов (до>
6—7 м/с) по сравнению с обычными наса-
дочными аппаратами и незабиваемость на-
насадки частицами пыли и смолами.
Коэффициент теплопередачи аппаратов*
с подвижной шаровой насадкой в расчете
на единицу площади тарелки ЬА прк
охлаждении ненасыщенных газов с началь-
начальной температурой 200—250 °С можно най-
найти из критериального уравнения [3 25], по-
подобного уравнению C 30)
, C.38)

§3 4.
Охлаждение газов в контактных теплообменниках
91
аде Кег =
число Рейнольдса для газов; HCi — высота
•статического слоя шаровой насадки, м;
dm — диаметр шаровой насадки, м. (Пара-
(Параметры, входящие в критерии Nu' и Rer,
принимаются по условиям на входе в аппа-
аппарат.)
Уравнение C 38) получено при массо-
массовой нагрузке аппарата по жидкости Wm^
^3 юг/(м2-с) и соблюдении следующих
условий: аппарат работает в режиме пол-
полного псевдоожижения (см. разд. 4); отно-
отношение Нет/dm — 5-?-16.
Расчет скруббера с подвижной шаро-
шаровой насадкой при охлаждении ненасыщен-
ненасыщенных газов ведется аналогично расчету ап-
аппаратов с провальными тарелками. При
этом скорость газов в свободном сечении
аппарата выбирается таким образом, чтобы
процесс охлаждения газов протекал в ре-
режиме полного псевдоожижения, и может
•быть рассчитана по формуле
- C-39>
еде So — свободное сечение опорной тарел-
жи, обычно принимается равным 0,4 м2/м2.
Аппараты для конденсационного охлаж-
охлаждения газов. В тех случаях, когда необхо-
необходимо охладить газы ниже точки росы, их
охлаждение сопровождается конденсацией
водяных паров.
Количество теплоты, которое необходи-
необходимо отнять от газов в этом случае, или, дру-
другими словами, тепловая нагрузка аппара-
аппаратов конденсационного охлаждения, рассчи-
рассчитывается по уравнению
C.40)
-Gr{df-d")cmt"
расходов воды на орошение — по формуле
Q
°ж= с ш, 7ГТ* C-41)
Для осуществления процесса конденса-
конденсационного охлаждения практически исполь-
используются те же аппараты, что и для испари-
испарительного охлаждения, причем при конден-
конденсационном охлаждении газов аппараты
с развитой поверхностью фазового контак-
контакта, насадочные скрубберы, тарельчатые
аппараты имеют определенные преимуще-
преимущества по сравнению с обычными полыми
-скрубберами за счет более высоких значе-
значений объемных коэффициентов теплопереда-
теплопередачи. Однако специфические условия пылега-
зового потока (возможность образования
отложений и т п) часто вынуждают ис-
использовать для конденсационного охлаж-
охлаждения обычные полые скрубберы
Полые скрубберы В применяе-
применяемых для охлаждения газов до точки росы
и ниже полых скрубберах могут устанав-
устанавливаться форсунки грубого распыла, что
позволяет работать на оборотной воде, со-
содержащей некоторое количество взвеси.
Газовый поток в таком скруббере обычно
направляется снизу вверх, вода распыли-
вается форсунками, размещенными таким
образом, чтобы все поперечное сечение
скруббера было перекрыто факелами раз-
разбрызгиваемой жидкости. При большом рас-
расчетном расходе подаваемой воды форсунки
могут устанавливаться в несколько ярусов
Для снижения температуры газов до
20—30 °С необходимо, чтобы вода подава-
подавалась с температурой на 5—10 °С ниже
Наиболее низкие температуры (8—12 °С)
имеет вода из артезианских скважин
Для расчета противоточного конденса-
конденсационного скруббера обычно располагают
следующими исходными данными: количе-
количеством охлаждаемых сухих газов Gr, физи-
физическими параметрами газов, начальным
влагосодержанием d', начальной и конеч-
конечной температурами газов t'P и t"T, началь-
начальной и конечной температурами орошающей
жидкости t'yu и t"m. Расчет рекомендуется
проводить в следующем порядке
1. Находят по таблицам термодинами-
термодинамических свойств газов или по формуле
C.14) значение d", соответствующее насы-
насыщенному газу при t"v, и рассчитывают теп-
тепловую нагрузку аппарата Q по выражению
C.40).
2 Определяют расход воды на ороше-
орошение по формуле C 41).
3. Температурный напор At рассчиты-
рассчитывают по формуле
4 Определяют полезный рабочий объ-
объем скруббера из выражения C.21).
Надежных данных по расчету коэффи-
коэффициентов теплопередачи в подобных форсу-
форсуночных скрубберах до настоящего времени
не имеется Поэтому приходится пользо-
пользоваться при расчетах коэффициентами теп-
теплопередачи, полученными эксперименталь-
экспериментальным путем при исследовании промышлен-
промышленных установок.
При охлаждении в полых скрубберах
доменного газа [3 26] рекомендуется поль-
пользоваться формулой
o = D17+112 lg^-
C.43)
где Wm — плотность орошения аппарата,
кг/(м2-с)
Выражение C 43) получено при изме-
изменении скорости газов в пределах от 0,49 до
2,16 м/с и плотности орошения — от 1,0 до
8,5 кг/(м2>с) Орошение скрубберов домен-
доменной газоочистки осуществляется эвольвент-
ными форсунками с диаметром сопла 15—
25 мм, устанавливаемыми в несколько
рядов.
Значение объемного коэффициента теп-
теплопередачи &о%235 Вт/(м3*К), близкое

92
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
к значениям, получаемым по формуле
C.43), рекомендуют Гордон и Пейсахов
[3.5] при плотности орошения примерно
0,8 кг/(м2-с).
Для оценочного расчета рабочего объ-
объема скруббера при скорости в нем газов
4,0—9,0 м/с и начальной температуре газов
50—70 С можно воспользоваться выраже-
выражением
V= 1,32-10*-
Atlr { w0 r
1,58
, C.44)
где dK — средний диаметр капель, распыли-
ваемых форсунками, м; wo.r — скорость
движения капель относительно газов, м/с
(расчет dK и wo.v приведен в разд. 4).
5. Рассчитывают диаметр аппарата
с учетом принятой скорости газов по фор-
формуле C.24).
Тарельчатые аппараты. При
исследовании конденсационного охлажде-
охлаждения газов с начальной температурой 50—
70 °С в тарельчатых аппаратах [3.27] по-
получена критериальная зависимость для рас-
расчета коэффициента теплопередачи, анало-
аналогичная формуле C.30):
Nu'=66,2 Rer°-54. C.45)
Все физические параметры, входящие
в критерии Nu' и Rer, выбираются по ус-
условию на входе в аппарат.
Критериальное уравнение C.45) полу-
получено при исследовании аппаратов с дырча-
дырчатыми, щелевыми и трубчатыми провальны-
провальными тарелками, работающих как в пенном,
так и волновом режимах взаимодействия
газов и жидкости (скорость газов в сво-
свободном сечении аппарата изменялась в пре-
пределах от 1,45 до 5,0 м/с). Из представлен-
представленной зависимости следует, что в диапазоне
температур насыщенных газов до 75 °С как
начальное влагосодержание, так и перепад
влагосодержаний в процессе охлаждений
не оказывают существенного влияния на
интенсивность процесса охлаждения.
Практика показала, что для охлажде-
охлаждения насыщенных газов с точкой росы 70—
85 °С до 20—30 °С необходимо устанавли-
устанавливать в аппарате 3—4 тарелки.
При охлаждении в скруббере с угол-
уголковыми тарелками насыщенных газов с точ-
точкой росы 80—85 °С (скорость газов поряд-
порядка 2 м/с) объемный коэффициент теплопе-
теплопередачи составил &о^8600 Вт/(м3-К) [3.28]„
РАЗДЕЛЧЕТВЕРТЫИ
апЬараты мокрой очистки газов
4.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Процесс пыле- или золоулавливания
в мокрых газоочистных аппаратах сопро-
сопровождается процессами абсорбции и охлаж-
охлаждения газов. Многие аппараты этого клас-
класса поэтому могут применяться не только
для очистки газов от пыли и капель жид-
жидкости, но и для очистки от газообразных
составляющих, а также для охлаждения
газов. В ряде случаев их целесообразно
использовать для одновременного пыле-
пылеулавливания, абсорбции и охлаждения га-
газов. Конденсация паров жидкости, содер-
содержащихся в газах, при их охлаждении спо-
способствует росту эффективности мокрых пы-
пылеуловителей.
Мокрые газоочистные аппараты широ-
широко применяются для предварительной очист-
очистки и соответствующей подготовки (конди-
(кондиционирования) газов, поступающих в газо-
газоочистные аппараты других типов, в том
числе и сухие (например, в электрофильт-
электрофильтры, рукавные фильтры). В качестве оро-
орошающей жидкости в мокрых газоочистных
аппаратах чаще всего применяется вода;
при совместном решении вопросов пыле-
пылеулавливания и химической очистки газов
выбор орошающей жидкости (абсорбента)
обусловливается процессом абсорбции.
Для уменьшения количества отработан-
отработанной жидкости при работе мокрых аппара-
аппаратов применяется ее частичная рециркуля-
рециркуляция, а иногда и замкнутая система оро-
орошения.
Единой общепризнанной классификации
мокрых газоочистных аппаратов до на-
настоящего времени не имеется.
В справочнике мокрые аппараты разде-
разделены на следующие группы: полые газо-
газопромыватели, насадочные газопромыватели,
тарельчатые газопромыватели (барботаж-
ные и пенные аппараты), газопромыватели
с подвижной насадкой, мокрые аппараты
ударно-инерционного действия (ротокло-
ны), мокрые аппараты центробежного дей-
действия, механические газопромыватели (ме-
(механические и динамические скрубберы),
скоростные газопромыватели (скрубберы
Вентури), эжекторные скрубберы.
К мокрым пылеуловителям могут быть
отнесены и другие пылеулавливающие ап-
аппараты: конденсационные [4.1], орошаемые
волокнистые фильтры и мокрые электро-
электрофильтры. Что касается первых, то они не
получили широкого применения в промыш-
промышленности, а два последних типа аппаратов*
рассматриваются в разделах, посвященных
фильтрации и электрической очистке газов.
В мокрых пылеуловителях осаждение

§ 4.2.
Полые газопромыватели
93
взвешенных частиц происходит на каплях
или пленках жидкости. Доминирующим ме-
механизмом осаждения является инерцион-
инерционный, поэтому независимо от поверхности
осаждения эффективность мокрых пылеуло-
пылеуловителей может быть найдена в функции
числа Стокса, Stk, (см. § 1.3) или от так
называемого инерционного параметра г|),
отличающегося от числа Стокса тем, что
в инерционный параметр входит числовой
коэффициент 1/18 и поправка Кенингема
где аУо.г — скорость газов относительно по-
поверхности осаждения, м/с; С — поправка
Кенингема; I — определяющий линейный
параметр, м.
Поправка Кенингема приобретает су-
существенное значение при диаметре частиц
пыли меньше 1 мкм [4.2]. Ниже приведены
значения поправок С (для воздуха при
нормальных условиях):
d4, мкм 0,003 0,01 0,03 0,1
С 90 24,5 7,9 2,9
d4, мкм 0,3 1,0 3,0 10,0
С 1,57 1,16 1,03 1,0
Наличие коэффициента и поправки
Кенингема придает инерционному параме-
параметру определенный физический смысл — это
отношение длины пробега частиц от неко-
некоторой начальной скорости до полной оста-
остановки в неподвижной газовой среде к ха-
характерному для рассматриваемого процесса
газоочистки геометрическому размеру /:
диаметру капли, газового пузырька, аппа-
аппарата (для мокрых циклонов), сопла (для
аппаратов ударно-инерционного действия).
Инерционный параметр теряет свое зна-
значение в тех случаях, когда становятся зна-
значительными другие механизмы осаждения,
например диффузионные при интенсивной
конденсации водяных паров в мокром пы-
пылеуловителе или электростатические в так
называемых электростатических скрубберах
(см. § 4.14).
Преобладание инерционного механизма
осаждения взвешенных частиц в абсолют-
абсолютном большинстве типов мокрых пылеулови-
пылеуловителей позволяет выражать коэффициенты
парциальной эффективности аппаратов
(при определенном гидродинамическом ре-
режиме их работы) в виде зависимостей от
диаметра улавливаемых частиц, причем
установлено, что практически все зависимо-
зависимости удовлетворительно могут быть обоб-
обобщены уравнением интеграла вероятности.
В связи с этим расчет эффективности мок-
мокрых пылеуловителей может быть осуществ-
осуществлен с помощью интеграла вероятности по
формуле A-54) или по номограмме рис.
1.31 на основании значений d5o и lg"-.
В настоящем разделе все значения dso
z s 5 1(Г1 z з d5Dlim
Рис. 4.1. Номограмма для определения ко-
коэффициентов проскока частиц для полых,
тарельчатых и насадочных скрубберов,
а также скруббера Вентури при 05Ь
<50
приведены для стоксовских размеров час-
частиц плотностью (рч=1000 кг/м4), взвешен-
взвешенных в воздухе с температурой 20 °С при-
нормальном давлении.
Вероятностный метод расчета лежит
и в основе номограммы, представленной на
рис. 4.1 [4.3]. Номограммой можно поль-
пользоваться для определения коэффициента
проскока 8=1—т) в полых, насадрчных, та-
тарельчатых скрубберах, а также в скруббе-
скрубберах Вентури при 0,5<-ф<5,0.
Преобладающее влияние инерционного
механизма осаждения в мокрых пылеуло-
пылеуловителях лежит в основе и другого метода
расчета, получившего название «энергетиче-
«энергетического» [4.2]. Согласно этому методу, при
улавливании определенного вида пыли эф-
эффективность аппарата пропорциональна
удельному расходу энергии и не зависит от
размера и конструкции пылеуловителя. Не-
Необходимо только, чтобы конструкция мок-
мокрого пылеуловителя и условия его эксплу-
эксплуатации были оптимальны с точки зрения
аэродинамики потока и подачи орошающей
жидкости (подробнее об энергетическом
методе расчета см. в § 4.13).
С учетом зависимости эффективности-
пылеулавливания от энергозатрат мокрые
пылеуловители подразделяются на низко-
напюрные (до 1500 Па), оредиенапорныв
(от 1500 до 4500 Па) и высоконапорные
(свыше 4500 Па).
4.2. ПОЛЫЕ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
В полых газопромывателях запыленные
газы пропускаются через завесу распылен-
распыленной жидкости. При этом частицы пыли за-
захватываются каплями жидкости и осажда-

Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
ются вместе с ними, а очищенные газы
удаляются из аппарата.
Орошаемые газоходы. Наибо-
Наиболее простым полым газопромывателем яв-
является орошаемый газоход, когда ряд фор-
форсунок или брызгал встраиваются в газоход
или дымовую трубу для создания водяных
завес на пути запыленного газового потока
(рис. 4.2). Во избежание значительного
брызгоуноса скорость газов в орошаемом
газоходе принимают не более 3 м/с. Рас-
Расход воды принимают в пределах от 0,1 до
Ю,3 л/м3. В большинстве случаев после оро-
орошаемых газоходов необходимо устанавли-
устанавливать каплеуловители и снабжать газопро-
газопроводы дренажными устройствами для отво-
отвода оседающей жидкости.
Газы
Газы
Шлам
Piic 4 3 Промывная ка\1ера-
1 — корпус; 2 — форсунки; 3 — перфорированные
перегородки; 4 — брызгоуловитель, 5 — вентиля-
вентилятор; 6 — электродвигатель; 7 — шламовая труба
с брызгоуловителями не превышает 300—
500 Па.
Полые форсуночные скруб-
скрубберы (рис. 4.4) представляют собой ко-
колонну круглого или прямоугольного сече-
сечения, в которой осуществляется контакт
между очищаемыми газами и каплями
жидкости, распыливаемой форсунками. По
направлению движения газов и жидкости
полые скрубберы делятся на противоточ-
ные, прямоточные и с поперечным подво-
подводом жидкости. Обычно применяются аппа-
аппараты с противонаправленным движением
газов и жидкости и реже с поперечным
подводом жидкости, в которых жидкость
вводится под прямым углом к направлению
газового потока.
В противоточном скруббере капли из
форсунок падают навстречу запыленному
потоку газов и должны быть достаточно
крупными, чтобы не быть унесенными га-
Рис. 4 2. Оросительное устройство:
<#•—газоход; 2— форсунки; 3~ дымовая труба;
4 — шламовая труба
Промывание камеры (рис. 4.3)
сооружаются из металла, железобетона или
кирпича Внутри камеры в несколько ря-
рядов, чаще всего в шахматном порядке, раз-
размещают форсунки.
Для повышения эффективности очистки
иногда на пути движения газов в промыв-
промывной камере устанавливают отбойные пла-
пластины, перфорированные листы или сетки.
В крнце промывной камеры устанавливают
брызгоуловитель (см. § 4.12).
Размеры промывных камер выбирают-
выбираются так, чтобы скорость движения газов
в них составляла от 1,5 до 2,5 м/с, а вре-
время пребывания газов в камере — не менее
3 с. Расход воды на промывку газов со-
составляет от 0,2 до 1,0 л/м3. Промывные
камеры чаще всего применяются для очист-
очистки от пыли и увлажнения воздуха в вен-
вентиляционных установках и установках кон-
кондиционирования воздуха. Гидравлическое
сопротивление промывных камер вместе
Газы
Газы
г
Жидкость
Шлам
Рис 4 4 Полый скруббер:
/ — корпус; 2 — форсунки

§ 4.2.
Полые газопромыватели
зовым потоком, скорость которого обычно
составляет от 0,6 до 1,2 м/с.
В последнее время применяются ско-
скоростные скрубберы с линейной скоростью
газов 5—8 м/с [4.4]. В этом случае после
скруббера необходима установка каплеуло-
вителя. Форсунки устанавливаются в аппа-
аппарате в одном или нескольких сечениях —
иногда ярусами (до 14—16 в сечении), ино-
иногда только по оси аппарата. Схема распо-
расположения форсунок в аппарате показана на
рис. 4.5.
Вода,
Рис. 4.5. Схема расположения форсунок
в полом скруббере:
/ — газораспределительная решетка, 2 — капле-
уловитель; 3 — водяной коллектор, 4 — форсунки
При расположении форсунок в не-
несколько ярусов возможна комбинированная
установка распылителей: часть факелов
направлена по ходу газов, другая часть —
наоборот. Для лучшего распределения га-
газов по сечению аппарата в нижней части
скруббера устанавливается газораспреде-
газораспределительная решетка.
Максимальная эффективность при инер-
инерционном осаждении улавливаемых частиц
на каплях, падающих под действием силы
тяжести в неподвижном воздухе (вне за-
зависимости от размера частиц), согласно
расчетам [4.5] достигается при <iK = 0,6-s-
1,0 мм. В полых газопромывателях обычно
устанавливают центробежные форсунки
грубого распыла, работающие под давле-
давлением от 0,3 до 0,4 мПа и создающие кап-
капли требуемого размера. Применение таких
форсунок позволяет работать на оборотной
воде, содержащей взвеси. Форсунки просты
в изготовлении и мало подвержены износу.
Полые форсуночные скрубберы обеспе-
обеспечивают высокую степень очистки при улав-
улавливании частиц d4>\Q мкм и малоэффек-
малоэффективны при улавливании частиц d4<5 мкм.
Расчет полого газопромыва-
газопромывателя. Расчет проводится в следующей по-
последовательности. Исходные данные: рас-
расход очищаемых газов Qr, плотность газов
рг, плотность частиц улавливаемой пыли
рч и ее дисперсный состав.
1. Определяется площадь сечения скруб-
скруббера, м2:
S=QT/wF, D.1)
причем скорость wT принимается около
1 м/с (при условиях на выходе газов из-
аппарата). При большей скорости газов на-
наблюдается интенсивный брызгоунос, в свя-
связи с чем возникает необходимость установ-
установки каплеуловителей.
Противоточные скрубберы обычно пред-
представляют собой цилиндрическую колонну,
в то время как аппараты с поперечным,
орошением имеют прямоугольное или квад-
квадратное сечение.
Высота противоточного скруббера вы-
выбирается из условия H^z2,5D.
2. Определяется удельный расход жид-
жидкости. Величину т выбирают в пределах
от 0,5 до 8 л/м3 газов. При больших кон-
концентрациях пыли на входе A0—12 г/м3)
т принимают равной 6—8 л/м3. Отсюда
общий расход жидкости, подаваемой на
орошение аппарата,
3. Гидравлическое сопротивление поло-
полого скруббера при отсутствии встроенного
каплеуловителя и газораспределительной'
тарелки обычно не превышает 250 Па.
4. При расчете для конкретных слу-
случаев применения полых скрубберов предло-
предложены [4 2] следующие уравнения, связы-
связывающие значения т]п со значениями отдель-
отдельных факторов, влияющих на работу рас-
рассматриваемых аппаратов:
для противоточного скруббера
— ехр --
2QrdKwK
, D-3>
для скруббера с поперечным ороше-
орошением
, D.4)
где 1"|з — эффективность захвата каплями
частиц определенного диаметра; wK — ско-
скорость осаждения капли, м/с; dK — диаметр
капли, м; Н — высота скруббера, м.
В скруббере устанавливаются форсун-
форсунки грубого распыла, обеспечивающие опти-
оптимальный для рассматриваемого процесса
пылеулавливания диаметр капель ^к^0,6-*-
1,0 мм. Скорость осаждения капель wK

•36
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
можно определить по диаграмме на
рис. 4.6.
Коэффициент г|3 при т<2 л/м3 опре-
определяют по следующему уравнению [4.3]:
Вместо вычислений по уравнению D.5)
воспользоваться графиком на рис.
4.7. При значениях удельного орошения
2 л/м3 и более можно [4.6] воспользовать-
воспользоваться уравнением
Т1з==1—ОЛбяр-1-24. D.6)
Выражение D.6) действительно при
17; при t|)>170 величина тK может
быть принята практически равной 1,0. Зна-
Значения ц3 при больших удельных ороше-
орошениях можно также найти по графику на
рис. 4.7.
м/с
7,01
7CTTU±
10
/
f
А
==¦
v-
i
I
_j—
б 8101Z
1Рис. 4.6. Диаграмма для определения ско-
фости осаждения капель в воздухе (при
температуре воздуха 15 °С)
\
i
>
¦'2
/
/I
i
}
\
I
1
-*•
ll-
T'"~
~0,1 ОЛ 0,5 1 Z 5 ID 20 50 100 ТОО
Рис. 4.7. Эффективность инерционного
осаждения частиц на шаре (капле):
I — кривая, полученная на основании формулы
{4.5); 2 — при больших удельных орошениях, фор-
формула D.6)
Значения диаметра частиц, осаждаемых
в скрубберах обоих типов с эффективно-
эффективностью 50%, рассчитанные на основании
формул D.3) и D.4) для некоторых режи-
режимов работы аппаратов, приведены на
рис. 4.8 и 4.9.
1U
MM
7
-\-
a)
;7-
4,
z
3
ч
-^
s
—
100
WOO 100
¦7-
».
к
4
won
7/7
ff/tff
—\i
B)
;7-l
s
2s
"^
s
II Г"\
~MM
7
>v
. 4
*)
I
2
К
wa
¦ffjtf WPO 700
ffJM WOff
Рис. 4.8. Значения d50 для противоточного
скруббера:
а — m*=0,5 л/м3 и wv=0,6 м/с; б — т—\ л/м3 и
юг=0,6 м/с, в — т=0,5 л/м3 и даг=0,9 м/с; г —
Ш=1 л/м3 и а«г=0,9 м/с; /—^к = Ю0О мкм; 2—
й„=500 мкм; 3 — cL=200 мкм
20
W
7
\
N
?
\
7
SI
k«
чТ/v
0,3
10 ff,M
20
70
\
J
V
[\
О)
<5S
0,3
10 ff,M
Рис. 4.9 Значения d50 для скруббера с по-
поперечным орошением:
а — т=1 л/м3, б — т=0,5 л/м3; /—dK = 1000 мкм;
2 — dK=50Q мкм; 3 — dK=200 мкм
4.3. НАСАДОЧНЫЕ
ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
Насадочные газопромывате-
л и представляют собой колонны, заполнен-
заполненные телами различной формы (рис. 4.10),
засыпаемыми в колонну на опорную решет-
решетку в беспорядке или укладываемыми пра-
правильными рядами (регулярная насадка).
Из-за частого забивания насадки при
обработке запыленных газов насадочные
скрубберы (рис. 4.11 и 4.12) в настоящее

§ 4.4.
Тпрелочатгле газопромыватели
97
время мало применяются для очистки газов
от пыли. Скрубберы находят применение
при улавливании туманов, хорошо раство-
растворимой пыли, а также используются при сов-
совместном протекании процессов пылеулавли-
пылеулавливания, охлаждения газов и абсорбции наса-
tjfMKM
Рис 4 10 Типы насадок:
1 — кольцо Рашига; 2 — кольцо с перегородками;
Я~ кольцо с крестообразной перегородкой, 4 —
кольцо Палля; 5 — седло Берля; б — седло
«Италлокс»
Газы
Жидкость
Рис. 4.11. Противоточный насадочный
скруббер*
I — опорная решетка; 2 — насадка; 3 — ороси-
оросительное устройство
Газы
-
\
I
1
3
r
i • ¦"•'i-v-
4 "'.'•"•'-"•"'•
dliuy
Газы
Рис. 4 12. Насадочный скруббер с попереч-
поперечным орошением:
/ — форсунки; 2 — опорные решетки; 3 — ороси-
оросительное устройство; 4 — неорошаемый слой на-
насадки (брызгоуловитель); 5 — шламосборник; 6 —
насадка
7—170
0,5
- 7
- г
- з
- м-
- 5
- д
\
•—
i 1 i
П 700 ZOUffH,CM
ZOOffH,CM
Рис 4.13 Значения rfso для насадочного
газопромывателя в зависимости от высоты
слоя насадки Ян при свободном объеме
насадки 0,75 м3/м3:
1 — диаметр насадки dH—2,5 см н ji»r=4,5 м/с; 2 —
rfH=2,5 см и шг—3,0 м/с; 3 — с?„—2,5 см и ter—
= 1,5 м/с; 4 — dH-5,0 см и и>г=4,5 м/с; 5 —dH-
—5,0 см и шг=3,0 м/с; 6 — dH— 5,0 см и а»г—
— 1,5 м/с; 7 —dH-7,5 см и шг-4,5 м/с; 8 —dH-
-7,5 см и вуг=3,0 м/с; 9 — ^=7,5 см и а»г=1,5 м/с
дочных газопромывателей, см. [4.2, 4.7—
4.10].
Расход орошающей жидкости в проти-
воточных насадочных скрубберах принима-
принимают в пределах от 1,3 до 2,6 л/м3. В наса-
насадочных газопромывателях с поперечным
орошением для обеспечения лучшего смачи-
смачивания поверхности насадка слой насадка
обычно наклонен на 7—10° в направлении
газового потока. Расход жидкости в аппа-
аппаратах этого типа обычно выбирают в пре-
пределах 0,15—0,5 л/м3, эффективность при
улавливании частиц размером ёч^2 мкм
превышает 90%.
На рис. 4.13 приведены значения rfso
для насадочных газопромывателей в зави-
зависимости от различных конструктивных и ре-
режимных параметров, которые могут быть
использованы при расчете эффективности
насадочных аппаратов с помощью номо-
номограммы, приведенной на рис. 4.1.
4.4. ТАРЕЛЬЧАТЫЕ
ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ (БАРБОТАЖНЫЕ
И ПЕННЫЕ АППАРАТЫ)
Барботеры. Очищаемые газы в барбо-
тажных аппаратах проходят через слой
жидкости в виде пузырьков, на поверхности
которых и происходит осаждение частиц
пыли. Эффективность аппаратов достаточно
велика только при улавливании частиц раз-
размером d4>5 мкм. Вследствие невысокой
производительности в настоящее время бар-
ботажные пылеуловители (в обычном пони-

98
Аппараты мокрой очистки газов
Разд.
мании этого термина) не имеют промыш-
промышленного значения.
Пенные аппараты. Впервые пенный
способ очистки запыленных газов пред-
предложен и подробно исследован М. Е. Пози-
ным [4.4, 4.11, 4.12]. Аппарат (рис. 4.14)
может работать со свободным сливом пены
или с подпором пены сливной перегородкой
(второй режим предпочтительнее).
Газы
3
Жидкость
Газы'
Шлам
Рис. 4.14. Пенный пылеуловитель с пере-
переливной тарелкой:
1 — корпус; 2 — тарелка; 3 — приемная коробка;
4 — порог; 5 — сливная коробка
Пенный аппарат с дырчатыми
тарелками. В аппарате обычно уста-
устанавливаются дырчатые тарелки с диамет-
диаметром отверстий 3—8 мм и свободным сече-
сечением от 0,15 до 0,25 м2/м2. Геометрические
размеры тарелок приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Геометрические размеры
тарелок с круглыми отверстиями
П
6
8
9
10
10
11
И
6
4
4
5
5,5
5
6
0,226
0,226
0,179
0,226
0,272
0,187
0,271
н
12
13
13
13
14
16
18
II
0,157
0,134
0,193
0,263
0,167
0,174
0,179
Для уменьшения вероятности забивания
отверстий тарелки пылью разработаны ап-
аппараты с провальными тарелками [4.2, 4.4],
в которых подвод газов в зону контакта с
жидкостью и отвод последней из этой зоны
Жидкость
I ШлаИ
Рис. 4 15 Мокрый пылеуловитель с про-
провальной тарелкой:
/ — корпус; 2 — оросительное устройство; 3 — та-
тарелка
осуществляется через одни и те же дырча-
дырчатые или щелевые отверстия (рис. 4 15)
Для очистки газов применяются два
основных вида провальных тарелок: дыр-
дырчатые и щелевые (рис. 4 16).
Щелевые тарелки подразделяются на
решетчатые, трубчатые и колосниковые.
Трубчатые и колосниковые щелевые та-
тарелки изготовляются сварными из трубок,
пластин или прутков.
Оптимальная толщина тарелки сточки
зрения гидравлического сопротивления
должна составлять 4—6 мм.
Рис. 4.16. Конструкции провальных та-
тарелок:
а — щелевая; б — дырчатая
Диаметр отверстий d0 в тарелках пы-
пылеулавливающего аппарата составляет от
4 до 8 мм, ширина щели 6 = 4-^-5 мм, а
свободное сечение колеблется от 0,2 до
0,25 м2/м2. В теплообменных аппаратах
ширина щели может быть увеличена от 5
до 8 мм, а свободное сечение — от 0,4 до
0,5 м2/м2.
Необходимое число щелей на тарелке
п может быть определено [4.9] из приведен-
приведенных ниже данных:

I 4.4.
Тарельчатые газопромыватели
99
1
2
3
4
5
6
7
8
9
!0
0,000
0,856
1,688
2,498
3,296
4,093
4,887
5,679
6,471
7,257
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
8,042
8,832
9,620
10,411
11,200
11,982
12,776
13,564
14,352
15,138
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
15,015
16,713
17,500
18,287
19,074
19,860
20,648
21,432
22,219
23,005
Параметр X определяется из выражения
X=O,785D2So/(M>), D.7)
где D — диаметр аппарата, м; So — свобод-
свободное сечение тарелки, м2/м2; /о— длина са-
самой длинной щели, расположенной по диа-
диаметру тарелки и равной D — 0,01 м.
Общая длина всех щелей
D-8)
D.9)
а шаг между щелями
t=lo/n=c+b,
где с — ширина промежутка между сосед-
соседними щелями, м; Ъ — ширина щели, м.
Исходными данными для расчета аппа-
аппарата являются расход очищаемых газов
Vr, плотность частиц улавливаемой пыли
рч и ее дисперсный состав
Дырчатые тарелки (см. табл. 4.1) име-
имеют ромбическую разметку (по равносторон-
равностороннему треугольнику), при которой шаг, м,
определяется из выражения
t = daV0,9\/So. D.10)
Удельное орошение при очистке газов
(без необходимости охлаждения) составля-
составляет от 0,4 до 0,6 л/м3 газов.
Плотность орошения, кг/(м2.с), находят
из выражения
Wm = mwrpK, D.11)
где m — удельное орошение, м3/м8 газов.
Минимальная линейная скорость газов,
при которой образуется пенный режим в
указанных пределах плотности орошения,
может быть принята равной от 1,0 до
1,2 м/с.
Расчет максимальной скорости газов
при пенном режиме wKp, м/с, ведется мето-
методом последовательных приближений по
эмпирическому уравнению [4.13]
lga;Kp= 1350
^
+0,154, D.12)
где d9 — эквивалентный диаметр отверстий
тарелки, м: для дырчатых тарелок йэ=^о,
для щелевых d9—2b\ A — коэффициент,
определяемый из выражения
где №ст — стандартная плотность ороше-
орошения, равная 1 кг/(м2с).
При расчете предварительно задаются
линейной скоростью газов в аппарате шг»'
принимая равной от 2 до 2,3 м/с, и по
уравнению D.11) определяют Wm.
Рабочая скорость газов wr в аппарате
(на входе в слой пены) должна составлять
от 0,9 до 0,95о)Ир. Если wKV окажется по
расчету меньше принятой шг или больше,
чем 1,1 wT, то расчет повторяют с внесением
соответствующих поправок в принятое зна-
значение wr.
Диаметр аппарата, м,
D = VQr/@,785wr). D.14)
Если диаметр аппарата оказывается
большим (Ь>2,5 м), то следует устанав-
устанавливать несколько параллельных аппаратов.
Большое внимание в этом случае следует
уделять равномерному распределению газов
по всей площади сечения аппарата. Поэто-
Поэтому в аппаратах большого сечения иногда
устанавливают вместо одной две тарелки,
полагая, что первая из них (по ходу газов)
обеспечивает равномерное газораспреде-
газораспределение
Полное гидравлическое сопротивление
аппарата, Па, определяется по уравнению
Др=Дрвх+А/7т +
+Арвых+Дркап, D.15)
где Арвх — гидравлические потери при
входе газов в аппарате, Па; ДрВых— гид-
гидравлические потери при выходе газов из
аппарата, Па; Дрт — полное гидравлическое
сопротивление одной или нескольких таре-
тарелок (в случае многополочного аппарата) со
слоем пены, Па; ДрКап — гидравлическое
сопротивление каплеуловителя, встроенного
в аппарат, Пч.
Значения ДрВх, Дрвых невелики и со-
составляют 50—100 Па, более точно могут
бытьрассчитаны по [4.14].
Полное гидравлическое сопротивление
тарелки, Па, определяют по формуле
D.16)
где Д/>3 — гидравлическое сопротивление за
счет сил поверхностного натяжения, Па.
При пенном режиме взаимодействия
газов и жидкости коэффициент А рассчи-
рассчитывается из выражения D.13).
Для щелевых тарелок Lpg рассчитыва-
рассчитывают по уравнению
D.17)
Х(рж/рг)°.35,
D 13)
где а — коэффициент поверхностного на-
натяжения на границе раздела фаз газ —
жидкость, Н/м.
7*

100
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Для расчета Ьрд дырчатых тарелок реко-
рекомендуется формула
Гидродинамический расчет пенных
аппаратов с провальными тарелками мо-
может быть проведен по номограмме, при-
приведенной на ряс 417. С помощью номо-
номограммы может быть определен один из
четырех параметров (wr, m, d0, So) при
трех других заданных, гидравлическое со-
сопротивление тарелки Арт, а также высота
слоя пены на тарелке #п Номограмма мо-
может быть применена при скоростях газов
от 0,8 до 2,0 м/с, т е в пределах проте-
протекания пенного режима
Для уменьшения уноса брызг верхняя
тарелка пенного пылеуловителя должна
быть удалена от места отвода газов из
аппарата на расстояние не менее 1,0 м.
Общая эффективность пылеулавлива-
пылеулавливания пенных аппаратов как с переливными,
так и с провальными тарелками рассчи-
рассчитывается по формуле A 54) при dso=
=0,85 мкм и lg ff4= 0,769. Эти знагения
rfso и lgff получены для условий скорость
газов в аппарате wT=2 м/с и высота слоя
пены на тарелке ЯП=0,09 м Поэтому
в случае необходимости для аппаратов
с другими параметрами значения т) могут
быть уточнены по формуле
. О 036 / // \0,0J2
(Щ
где т]0 — эффективность при шг=2 м/с
Яп=0,09 м
При очистке газов с большой началь-
ьой запыленностью (свх> 15-г-20 г/м3) це-
целесообразно применять двухполочные ап-
аппараты
Если аппарат с провальными тарелка-
тарелками используется для кондиционирован!»
газов (охлаждения, увлажнения и предва-
предварительной очистки) или устанавливается
перед другим мокрым пылеуловителем,
он может работать при дог>и>кр, н0 ниже
точки захлебывания
Скорость газов в аппарате с проваль-
провальными тарелками, соответствующая точке
захлебывания w3, м/с, может быть опре-
определена [4.15] из эмпирического выраже-
выражения
w3 = 0,416 ]/Рж —Рг so9. D 20)
У Рг
Рис 4 17 Номограмма для гидродинамического расчета пенных аппаратов с провальными
тарелками
Ключ w -*¦ tn -> d -*¦ S '
° N

§ 4.4.
Тарельчатые газопромыватели
101
Таблица 4.2. Формулы для расчета коэффициента А для провальных тарелок
различного типа
Тип тарелки
Дырчатые и щеле-
щелевые
То же
Трубча тые
Свободное се-
сечение тарелки,
ма/ма
0,15 — 0,25
0,3 — 0,4
0,3 — 0,4
Скорость газов
в свободном сече-
сечении аппарата, м/с
wr > шкр
.,-0.84-Б.О
шг= l.O-f-3,5
54>8(и
53,43 (
Формулы для
57ж ^—0,43
7 ) 1Н°
90,6т1'2 (-
\ Р
W \-0,66
Ж 1 0
W I
ст/
рас
56
':)
,92
чета
/ п ^
V Рг,
0,6
(ы
U.
D
\ 0,46
) D
.22)
.23)
.24)
Доля свободного сечения тарелки <р,
занятая газом, рассчитывается по формуле
f = 1 —
D.21)
где ?Сух — коэффициент гидравлического
сопротивления сухой тарелки, для обычно
применяемых в пенных пылеуловителях
дырчатых и щелевых тарело*к толщиной
4—6 мм ^cyx^l.e-f-lj Значения ?сухдля
различных типов тарелок приведены
в [4 14].
Гидравлическое
вальных
сопротивление про-
проб
тарелок со свободным сечением
м2/м2 при йУг>ге>кр, а также про-
провальных тарелок с большим свободным се-
сечением рассчитывается также по формуле
D.16) с подставлением соответствующих
коэффициентов А (табл. 4 2).
Пенный аппарат со стаби-
стабилизатором пенного слоя (ПАСС).
Газопромыватель разработан ЛТИ совме-
совместно с институтом Про^ктпромвентиляция
[4.12, 4.16]. Отличяе аппарата от газопро-
газопромывателя с провальной тарелкой заклю-
заключается в установке непосредственно на
тарелке стабилизатора, представляющего
собой сотовую решетку из вертикально
расположенных пластин, разделяющих се-
сечение аппарата и пенный слой на неболь-
небольшие ячейки (рис 4 18).
Стабилизатор пены предотвращает
возникновение волнового режима на тарел-
тарелке вплоть до скорости газов 4,0 м/с, т. е.
существенно1 расширяет скоростной интер-
интервал пенного режима. Благодаря стабили-
стабилизатору происходит значительное накопле-
накопление жидкости на тарелке и, следователь-
следовательно, увеличение высоты пены по сравнению
с провальной тарелкой без стабилизатора.
Применение стабилизатора позволяет су-
существенно сократить расход воды на оро-
орошение аппарата.
Рекомендуются следующие размеры
стабилизатора: высота пластин 60 мм; раз-
размер ячеек — от 35X35 до 40X40 мм
Оптимальными условиями работы ап-
аппарата являются о>1=2,5-=-3,5 м/с и т=
=0,05-4-0,1 л/м3. В аппарате устанавлива-
устанавливаются дырчатые пр<*вальные тарелки с g?o=
=3-*-6 мм и 50=0,14^-0,22 м2/м2 и щеле-
щелевые (трубчатые) провальные тарелки с Ь=
=3-ч-6 мм и S0=0,12-4-0,18 м2/м2. Диаметр
труб в трубчатых тарелках dTp=c=20-f-
32 мм
Высоту слоя пены Нп, образующейся
ьа дырчатых тарелках, определяют по но-
номограмме на рис 4 19,а, образующейся на
трубчатой тарелке — по номограмме на
рис. 4 19,6
Гидравлическое сопротивление газопро-
газопромывателя ПАСС рассчитывается по форму-
формуле D 15), причем Дрт находится из вы-
выражения
D 25)
Рис 418 Стабилизатор
Гидравлическое сопротивление пенного
слоя Арп, Па, находится по номограмме,
приведенной на рис 4 20
Эффективность улавливания пыли в
газопромывателе ПАСС мо*жет быть опре-
определена на основании значений dso и lg3^
для пенных аппаратов с учетом поправки
по уравнению D 19).
Типоразмерный ряд газопромывателей
ПАСС типа ПВПР (рис 4 21) на произ-

102
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
кгГ,м/с
ffn,NM
Рис 4 19. Номограмма для определения высоты пенного слоя-
а —на дырчатых тарелках (ключ wT-^W)K-i~S0-^d0-^p7K-^Ma), б — на трубчатых тарелках (ключ:
водительность по газу от 3000 до
90 000 м3/ч, состоящий из 12 типоразмеров
разработан институтом Ленгипрогазоочист-
ка. Корпус аппарата круглого сечения со-
собирается из секций, что позволяет произ-
ьодить компоновку с одной или двумя та-
тарелками Предусмотрено применение таре-
тарелок двух типов- дырчатой с So=O,18 м2/м2
или трубчатой с So=0,167 м2/м2. В верх-
верхней части скруббера установлен центро-
центробежный каплеуловитель с цилиндрическим
завихрителем (см § 4.12). Максимальная
температура газов на входе в аппарат
100°С, максимальное разрежение 5 кПа.

§ 4.4.
Тарельчатые газопромыватели
103
Рис. 4.20. Номограмма для определения
гидравлического сопротивления пенного
слоя у аппарата типа ПАСС:
Ключ: Лп_и>ж-ИД
[ Газы
Жидкость
Шлам
Рис. 4 21. Газопромыватель типа ПВПР:
1 —. брызгоуловитель; 2 — центробежный завихри-
тель; 3 — патрубок для отвода жидкости из
брызгоуловителя; 4 — верхняя секция; 5 — сред-
средняя секция; 6 — стабилизатор; 7 — нижняя сек-
секция; 8 — тарелка; 9 — ороситель; 10 — форсунка
для периодического орошения завихрителя
Технические характеристики газопро-
газопромывателей ПВПР приведены в табл 4.3.
Гидродинамический пыле-
пылеуловитель ГДП (рис. 4 22) разрабо-
разработан НИПИОТСТРОМ [4.16] и предназна-
предназначен для очистки аспирационного воздуха и
газов от пыли, не схватывающейся в воде.
Он является аппаратом непрерывного дей-
Газы
Водопад читки
Рис. 4 22. Газопромыватель типа ГДП-М:
/ — корпус; 2 — центробежный каплеуловитель;
3—реле управления водоподпиткой; 4— патру-
патрубок для входа газов; 5 — тарелка; 6 — разгрузоч-
разгрузочное устройство; 7 — электромагнитный клапан;
8 — гидрозатвор; 9 — регулятор уровня жидкости;
10 — электоомагнитный вентиль
ствия с внутренней циркуляцией жидко-
жидкости и периодической разгрузкой улов!ен-
ных продуктов в виде шлама или раство-
растворов. Это позволяет эксплуатировать аппа-
аппарат с очень низким удельным орошением.
Запыленный газ сначала поступает в
подрешеточное пространство, захватывает
часть жидкости, а затем, пройдя отверстия
решетки (тарелки, в которых скорость газа
составляет 10—12 м/с), контактирует со
слоем турбулизированной пены. Для обес-
обеспечения равномерного распределения газа
в свободном сечении решетки ее отверстия
выполнены с увеличением диаметра по ме-
мере удаления отверстий от входного па-
патрубка.
Очищенный от пыли газ проходит че-
через каплеотделитель и через выходной па-
патрубок отводится в атмосферу. Уловлен-
Уловленная пыль в виде ллама осаждается в бун-
бункерной части и через разгрузочное устрой-
устройство периодически выводится из аппарата.

104
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Таблица
Наименование
Произ водительность
по газ", м3/ч
Основные размеры,
мм 'оиг. 4 21):
D
?»i
D2
И1 п.
Масса, кг
4.3.
Теш:<иэскиз характеристика газэпромывателви типа
ПВПР
Марка аппарата
ПВПР-З
2500—
3100
600
500
300
38 J0
зпо
723
ПВПР-4
3400—
4500
700
600
350
4245
3645
915
ПВПР-5
4500—
6200
80)
700
400
4550
ЗЭ50
1120
ПВПР-7
6200—
7500
900
700
500
5125
4525
1335
ПВПР-9
7500—
10 000
1000
80A
500
5885
5085
1570
ПВПР-12
10000—
15 000
1200
1000
600
6835
5835
2640
ПВПР-17
15 000—
18 700
1400
1200
600
7380
6380
3200
ПВПР-22
18 700—
24 000
1600
1400
600
7855
6855
3810
ПВПР-30
24 000—
32 600
1800
1600
800
9330
8330
6440
ПВПР-41
32 600—
45 700
2200
1800
1000
10 990
9790
8370
ПВПР-Б5
45 700—
64 000
2600
2200
1200
12 100
10 900
11340
ПВПР-80
64 000—
90 000
3000
2400
1500
13 520
12 320
13 090
Н* —высота атарата с одной таоолкой (без средней секции).
Таблица 4.4. Технические
характеристики газопромывателей
типа ГДП-М
Наьменованче
Производительность
по газу, м3/ч
Максимальная темпе-
температура газа на вхо-
входе, "°С
Макси !альное гидрав-
гидравлическое сопротив-
сопротивление, Па
Запыленность газов
на входе, г/м3
Удельное орошение,
л/м3
Диаметр аппарата, м
Высота аппарата, м
Масса в рабочем со-
состоянии, кг
Марка аппарата
5
с
и
5000
1,0
2,9
1000
г;
7000
250
1800
До 30
0,015—
0,05
1,25
3,2
1560
о
10 000
1,5
3,65
2200
Аппарат обеспечивает высокую эф-
эффективность при улавливании частиц пыли
крупнее 5 мкм.
Разработан типоразмерный ряд газо-
газопромывателей типа ГДП-М, технические
характеристики которого приведены в
1абл. 4 4.
4.5. ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
С ПОДВИЖНОЙ НАСАДКОЙ
Газопромыватели с подвиж-
подвижной шаровой насадкой. Принци-
Принципиальная схема газопромывателя с под-
подвижной шаровой насадкой приведена на
рис. 4.23. В корпусе аппарата между ниж-
нижней опорно-распределительной тарелкой /
и верхней ограничительной тарелкой 3 по-
помещается слой шаров из полимерных ма-
материалов, стекла или пористой резины
[4 17]. В качестве насадок возможно ис-
Газы
S—
Жидкость
Газы\
Жидкость =-=--=^-—
Рис. 4.23. Скруббер с подвижной шаровой
насадкой:
/ — опорная тарелка; 2 — шаровая насадка; 3 —
ограничительная решетка; 4 — оросительное уст-
устройство, 5 — брызгоуловитель
пользование тел и другой формы, напри-
например колец [4.18J. Для обеспечения сво-
свободного перемещения насадки в газожид-
газожидкостной смеси плотность шаров рш не
должна превышать плотности жидкости
(Рш^Рш)-
Оптимальным гидродинамическим ре-
режимом работы газопромывателя при пыле-
пылеулавливании считается режим полного
(развитого) псевдоожижения [4.2]. Ско-
Скорость газов w'T, м/с, рассчитанная по пло-
площади полного сечения аппарата, соответ-

4.5
Газопромыватели с подвижной насадкой
105
ствующая началу режима полного псевдо-
псевдоожижения, опредечяется из выражения
Щ^ =с Soexp|- 12,6 [%)''"], D-26)
где dm—диаметр шаровой насадки, м;
с — коэффициент (при ширине щели
в опорной тарелке 6=2 мм с=2,8-104, при
6>2 мм с=4,5-104).
Предельно допустимая скорость газов
аг/'г, также рассчитанная по площади пол-
полного сечения аппарата, не зависит от ши-
ширины щели и определяется по эмпириче-
эмпирической формуле
/ Q \ -. 0,15
— о QQ0'4 / i2L j . D.27)
Скорость газов рекомендуется [4.18]
принимать в пределах 5—6 м/с, а удель-
удельное орошение 0,5—0,7 л/м3. Свободное се-
сечение опорной тарелки So принимается
равным 0,4 м2/м2 при ширине щелей
4—6 мм. При очистке газов, содержащих
смолистые вещества, а также пыль, склон-
склонную к образованию отложений, применя-
применяются щелевые тарелки с большей долей
свободного сечения @,5—0,6 м2/м2). Сво-
Свободное сечение ограничительной тарелки
составляет 0,8—0,9 м2/м2.
При выборе диаметра шаров необхо-
необходимо соблюдать соотношение D/dm^l0.
Оптимальными являются шары диаметром
20—40 мм и насыпной плотностью 200—
300 кг/м3 [4.4].
Минимальная статическая высота слоя
насадки Яст составляет 5—8 диаметров
шаров, а максимальная определяется из
соотношения Hcr/D^.\.
Высота секции (расстояние между та-
тарелками) Ясекц определяется из выраже-
выражения
где Ядин — динамическая высота слоя
псевдоожиженной шаровой насадки, м;
Ясеп — высота сепарационной зоны, м.
Динамическая высота #ДИн может
быть определена по уравнению [4.19]
, D.29)
а высота сепарационной зоны Ясеп мо-
может быть принята равной @,1—0,2)ЯДИн.
Общее гидравлическое сопротивление
аппарата рассчитывается по уравнению
Ар=Арв х~\~А Рв ы х~ЬДРт+
Н-Арш+АРя.н+Ар'т, D.30)
где Арт — гидравлическое сопротивление
опорной тарелки со слоем удерживаемой
ею жидкости, Па; Арш — гидравлическое
сопротивление слоя сухой насадки, Па;
Арж.н — гидравлическое сопротивление
слоя жидкости, удерживаемого слоем на-
насадки, Па; Др'т — гидравлическое сопро-
сопротивление ограничительной тарелки, Па.
По формуле для провальных тарелок
с большим свободным сечением может
быть определена Арт, также определяется
и Ар'т, если ороситель установлен выше
тарелки. Если же ороситель расположен
ниже тарелки, то Ар'т не превышает
20—25 Па.
Находят Арш из выражения
Дрш=рш#сТA—е0), D-31)
где рш — насыпная плотность шаров, кг/м3;
8о — порозность неподвижного слоя сухой
шаровой насадки, принимается равной
0,4.
Определяют Арж н по формуле [4.20]
^24^17//с^2р-°-1, D.32)
где wm — скорость орошающей жидкости
в расчете на свободное сечение аппарата,
м/с.
Из-за аналогии процессов, протекаю-
протекающих в пенных аппаратах и аппаратах
с псевдоожиженным слоем шаровой на-
насадки, эффективность пылеулавливания в
последних может быть определена по фор-
формуле A.54) с помощью значений dso «lgo
полученных для пенных аппаратов (см.
§ 4.4), а затем скорректирована по выра-
выражению
г)=г1о(ЯдИн/О,О9H'075, D.33)
где т)о — эффективность пенного аппарата.
Скрубберы с подвижной
шаровой насадкой конической
формы (КСШ). Для обеспечения ста-
стабильности работы в широком диапазоне
скоростей газа, улучшения распределения
жидкости и уменьшения уноса брызг
предложены аппараты с подвижной шаро-
шаровой насадкой конической формы [4.21].
Разработано два варианта таких аппара-
аппаратов: форсуночный (рис. 4.24,а) и эжекци-
онный (рис. 4.24,6).
В аппаратах рекомендуется применять
полиэтиленовые шары диаметром 34—40 мм
насыпной плотностью ПО—120 кг/м3. Ста-
Статическая высота слоя шаров составляет
650 мм. Скорость газов на входе в слой
колеблется в пределах 6—10 м/с и умень-
уменьшается на выходе до 1—2 м/с. Высота
конической части в обоих вариантах при-
принята 1 м. Угол раскрытия конической ча-
части зависит от производительности аппа-
аппаратов и может составлять от 10 до 60°.
Для улавливания брызг в цилиндри-
цилиндрической части аппаратов размешается не-
неорошаемый слой шаров высотой 150 мм.
В форсуночный скруббер орошающая
жидкость подается в количестве 4—6 л/ма
газов.
В эжекционном варианте орошение
шаров осуществляется жидкостью, кото-
которая всасывается из сосуда с постоянным
уровнем, газами, подлежащими очистке.

106
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Газы
ООООГУ>ТХКЧПГОГ^УГГХ?"
Газы
Жидкость
Газы
Щ Шлам
Шлам
Рис. 4.24. Конический скруббер с подвижной шаровой насадкой:
• — форсуночный, б — эжекционный, / — корпус; Я — опорная тарелка; 3 — орошаемый слой шаров; ¦* —
•рызгоулавливающий слой шаров; 5 — ограничительная тарелка; 6 — форсунка; 7 — емкость с постоянным
уровнем жидкости
Зазор б между нижним основанием кону-
конуса и уровнем жлдкости зависит от про-
производительности аппарата (рис. 4.25).
Гидравлическое сопротивление форсуноч-
вого варианта гоставляет от 900 до
1400 Па, а эжекцио*нного— от 800 до
1400 Па.
конфигурации или непосредственным отво-
отводом газожидкостной взвеси в сепаратор
жидкой фазы. В результате такого взаимо-
взаимодействия образуются капли диаметром
300—400 мкм. Особенностью аппаратов
ударного действия является полное отсут-
отсутствие средств перемещения жидкости, и
поэтому вся энергия, необходимая для со-
I Газы
Газы
Рис. 4 25. Зависимость величины зазора б
от производительности по газам
В настоящее время применяются ко-
конические скрубберы с подвижной насадкой
производительностью по газам от 3000 до
40000 м3/ч
4 6. ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
УДАРНО-ИНЕРЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ
К аппаратам ударно-инерционного дей-
действия относится большая группа пылеуло-
пылеуловителей, в которых контакт газов с жид-
жидкостью осуществляется за счет удара га-
газового потока о поверхность жидкости с
последующим пропусканием газожидкост-
газожидкостной взвеси через отверстия различной
Рис. 4.26. Мокрый пылеуловитель ударно-
инерционного действия:
/ — входной патрубок; 2— резевуар с жидко-
жидкостью; 3 — смывное сопло, 4 — труба для удале-
удаления шлама

§ 4.6
Газопромыватели ударно-инерциочного действия
107
здания поверхности контакта, подводится
через газовый поток. В связи с этим газо-
газопромыватели ударно-инерционного типа
иногда называются аппаратами с внутрен-
внутренней циркуляцией жидкости.
'г
и, в
0,5
ал
п
/
/
/
0,7 Ofi- х/ф
Рис. 4.27. Эффективность ударного осаж-
осаждения частиц.
Газопромыватель ударного
действия. Наиболее простой по конст-
конструкции пылеуловитель ударно-инерционно-
ударно-инерционного действия показан на рис. 4.26 и пред-
представляет собой вертикальную колонну, в
нижней части которой находится слой жид-
жидкости.
Запыленные газы по газопроводу
(обычно круглого сечения или выполнен-
выполненного в виде трубы Вентури) с большой
скоростью направляются на поверхность
жидкости. При резком повороте газового
потока иа 180° происходит инерционное
осаждение частиц пыли на каплях жидко-
жидкости. Шлам из аппарата может удаляться
через гидрозатвор периодически или не-
непрерывно. Для удаления уплотненного
осадка со дна следует применять смывные
сопла.
При периодическом отводе шлама по-
постоянная подпитка воды производится
Рис 4 28. Скруббер Дойля:
/ — корпус; 2 — сопло-ускоритель; 3 — сливное
устройство; 4 — брызгоотбойник
только для компенсации ее потерь за счет
испарения. Поэтому аппараты ударно-
инерционного действия целесообразно
устанавливать для очистки холодных или
предварительно охлажденных газов
В основе процесса осаждения частиц
пыли в мокром пылеуловителе ударно-
инерционного действия лежит так называе-
называемый «механизм удара» [4 2]. Эффектив-
Эффективность подобного осаждения определяется
инерционным параметром ij) при /=<&»
(где de— эквивалентный диаметр отверстия
истечения, м) и w0 г, равной скорости ис-
истечения газового потока из отверстия Важ-
Важное значение для эффективности аппарата
имеет расстояние от отверстия истечения
до поверхности осаждения h. С уменьше-
уменьшением h возрастает как эффективность пы-
пылеуловителя, так и его гидравлическое со-
сопротивление, и наоборот, с увеличением
значения h оба эти показателя снижаются.
Поэтому поддержание оптимального уров-
уровня жидкости в аппаратах этого типа явля-
является определяющим условием их нормаль-
нормальной эксплуатации. Обычно зависимость г\
от ij) для аппаратов ударно-инерционного
действия рассматривается при определен-
определенных значениях отношения h/d9. Так, на-
например, для оценки эффективности удар-
ударно-инерционных аппаратов при /i/da~
=wl-7-3 может быть использована кривая,
приведенная на рис 4 27.
Скруббер Дойля В аппарате
(рис. 4.28) газовый поток поступает че-
через трубы, в нижней части которых уста-
установлены конусы, увеличивающие скорость
газов в свободном сечении трубы Ско-
Скорость газов непосредственно в щели на
выходе из трубы составляет 35—55 м/с, и
газовый поток с достаточно высокой ско-
скоростью ударяется о поверхность жидкости,
создавая завесу из капель. Уровень жидко-
жидкости в скруббере (в статическом состоянии)
на 2—3 мм ниже кромки трубы. Гидравли-
Гидравлическое сопротивление газопромывателя в
зависимости от скорости истечения и h со-
составляет 500—4000 Па.
Скруббер ударного дейст-
действия (СУД) разработан Гинцветмет
[4.22] и по принципу действия аналогичен
скрубберу Дойля, однако в отличие от не-
него высокая скорость газов на выходе из
сопла (рис. 4.29) создается не за счет
вставки, а благодаря сужению подводящей
газовый поток трубы. Сопло может иметь
щелевое, круглое или квадратное сечение,
скорость газов в сопле рекомендуется под-
поддерживать на уровне 35—50 м/с. Аппарат
обеспечивает эффективную очистку газов
от частиц пыли крупнее 4 мкм. Расстояние
от сопла до зеркала жидкости рекоменду-
рекомендуется поддерживать на уровне 45 мм При
производительности по газам до
15 000 м3/ч достаточна установка одного
сопла При использовании в качестве кап-
леуловителя встроенного центробежного за-

108
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Газ
Гад
Рис. 4.29. Газопромыватель СУД:
1 — корпус; t — сопло-ускоритель; 3 — каплеуло-
витель; 4 — сливное устройство
вихрителя общее гидравлическое сопро-
сопротивление аппарата составляет 2500 Па
Ротоклон типа N является дру-
другим типичным представителем газопромы-
газопромывателей ударно-инерционного действия
(рис. 4.30). В аппарате установлены один
или несколько изогнутых щелевых кана-
каналов (импеллеров), нижняя часть которых
затоплена жидкостью. Газовый поток, уда-
ударяясь о поверхность жидкости, захватыва-
захватывает часть жидкости и заставляет ее дви-
двигаться вдоль нижней направляющей каиа-
ла. Затем жидкость отбоасывается « верх-
верхней направляющей и при выходе из щели
падает в виде сплошной водяной завесы.
Для предотвращения уноса капель газы
после канала проходят через систему кап-
леотбойных устройств. Скорость газов в
канале обычно не превышает 15 м/с.
Рис. 4.30. Ротоклон (тип N):
/ — устройство для подвода газов; 2 — направля-
направляющие лопатки; 3 — каплеотбойник, 4 — устройст-
устройство для вывода газов
Газы
Рис. 4.31. Газопромыватель типа ПВМ:
— корпус; 2, 3 — перегородки, 4 — водоотбойник, 5 — каплеуловитель; 6 — вентилятор, 7 — регулятор уров-
уровня жидкости

•S 4.6.
Газопромыватели ударно-инерционного действия
109
Рис. 4.32. Устройство для автоматической
водоподпитки и поддержания уровня жид-
жидкости:
4 — аварийная переливная труба; 2 — стенка кор-
корпуса пылеуловителя; 3 — отверстие, 4 — датчик
уровня; 5 —реле давления; 6 — подводящий пат-
патрубок осветленной веды; 7 — электромагнитный
клапан; 8 — поплавковый клапан; 9—переливная
труба, 10 — бак; // — сифон; 12 — трубка
В некоторых модификациях ротокло-
«ов вентилятор, просасывающий газы че-
через аппарат, устанавливается непосредст-
непосредственно в его корпусе.
Газопромыватель типа ПВМ
(пылеуловитель вентиляционный мокрый)
(рис. 4.31) разработан ЦНИИпромзданий и
отличается от ротоклона типа N более про-
простым по конфигурации каналом [4.23].
Запыленные газы поступают через от-
отверстие в боковой стенке. При включении
вентилятора уровень воды в среднем отсе-
отсеке пылеуловителя между двумя симметрич-
симметричными перегородками 2 устанавливается
ниже, чем за перегородками 3. В резуль-
результате этого между поверхностью воды и
каждой перегородкой 2 образуется щель,
через которую газовый поток устремляется
с большой скоростью в виде плоской струи,
частично увлекая за собой воду. Встречая
на своем пути перегородку 3, струя откло-
отклоняется вверх, причем на поверхность пе-
перегородки, смоченную увлеченной водой,
осаждаются сепарирующиеся из струи ча-
частицы пыли. Вода, увлеченная газовым по-
потоком, перетекает вверх по перегородке 3,
отклоняется водоотбойником и сливается в
крайний отсек. Газы проходят через кап-
леуловитель и выбрасываются наружу вен-
вентилятором.
Согласно [4.23] эффективность пыле-
пылеуловителя определяется условиями течения
воды и газов в промежутке между пере-
перегородками 2 и 3. Вода, увлеченная газо-
газовым потоком, образует на перегородке 3
Таблица 4.5. Технические показатели пылеуловителей типа ПВМ
^Наименование
Типо'оазмер пылеуловителя
ЗС
ЗК
_5С
6К
10G
10К
20С
20К
40С
Номинальная производитель-
производительность по воздуху, тыс. м'/ч
Марка вентилятора
Объем воды в бункере пы-
пылеуловителя, м8
Масса пылеуловителя без
воды и электродвигателя,
кг
Габаритные размеры, мм:
ширина А
длина Б
высота Н
Длина перегородки (общая),
м
Число перегородок, шт.
Ц-13-50,
№ 3, 2
0,45
1
754
1680
1300
1320
1250
2694
2848
3228
0,8
ЦП7-40,
0,65
1,75
1208
2210
1359
1420
1650
3080
3080
3563
1,21
1
1
10
1,45
2,3
1998
2800
1514
1660
2500
3504
3412
3912
2,0
1
ЦП7-40, № 8 Ц4-76, № 10
20
2,2
3,5
3050
3750
2314
2445
2510
3755
3680
4380
4,0
40
5,5
4737
2416
4750
4110
8,0
2
Примечание. В числителе даны показатели для пылеуловителей со сливвм шлама, а в знаменателе—со
скребковыми механизмами. Конструкция пылеуловителя номинальной производительностью 40 тыс. м»/ч разработана
только в сливном исполнении и с раздельной установкой вентилятора.

по
Аппараты мокрой очиаки газов
Разд. 4
пленку, толщина которой зависит от ско-
скорости газов у щели и уровня воды в ванне.
Надлежащим выбором этих парамет-
параметров можно обеспечить необходимую тол-
толщину пленки воды, что важно для предуп-
предупреждения отскока от перегородки крупных
частиц, скорость которых в месте контакта
может превышать 30—40 м/с.
Пылеуловители типа ПВМ имеют две
модификации — со сливом шламовой воды
(ПВМС) и механизироваиным скребковым
удалением шлама (ПВМК). Вентиляторы
устанавливаются либо на крышках корпу-
корпусов либо отдельно.
Для предупреждения закупорки слив-
сливного отверстия шламом в нижнюю часть
корпуса по соплам, расположенным внутри
бункера, через коллектор подается водо-
водопроводная или осветленная вода. Аппарат
оборудован также устройством для авто-
автоматической водоподпитаи и поддержания
уровня воды в ванне (рис. 4.32).
Устройство состоит из бака, соединен-
соединенного с пылеуловителем отверстием и труб-
трубкой, служащими для выравнивания давле-
давлений и подачи воды в пылеуловитель. Для
предупреждения попадания грязной воды
в бак трубка опущена в воду. Поплавко-
Поплавковый клапан автоматически регулирует по-
подачу воды. Для поддержания заданного
уровня воды и предотвращения подсоса
воздуха из системы слива или из атмосфе-
атмосферы служит переливная труба с сифоном.
Основные технические показатели га-
газопромывателей типа ПВМ приведены
в табл. 4.5.
Гидравлическое сопротивление пыле-
пылеуловителя Ар, Па, определяется по форму-
формуле
= Ю-8* +
D.34)
где б — высота верхнего уровня воды от
нижней кромки верхней перегородки, м;
Q't — расход газов на 1 м длины пере-
перегородки, м3/с. При улавливании средне-
дисперсных пылей значение б принимают
в пределах от 20 до 60 мм, мелкодисперс-
мелкодисперсных — от 60 до 200 мм и более.
Расход газов на 1 м длины перегород-
перегородки принимается в пределах от 2000 до
7500 м3/ч и более.
Эффективность пылеулавливания ап-
аппаратов ПВМ в зависимости от размера
частиц при различных уровнях воды мо-
может быть определена по формуле A.54) на
основании приведенных ниже значений
с?бо и lg <»ч:
5, мм
40
80
200
1
1
1
мкм
,5
,5
.5
lfi
0
0
0
'"ч
,3
.24
.17
контактный канал смонтирован в стенках
плавающей камеры, которая одновременна
служит камерой грязного газа (рис 4.33).
Отношение количеств жидкости и газов,
проходящих через контактный канал, из-
изменяется в зависимости от скорости газов
в сечении канала и от статической высо.
ты столба жидкости над нижним порогом
канала.
Газы
Ротоклон типа РПА разработан
НИИОГаз [4.24, 4.25] и отличается от
обычных ротоклонов тем, что щелевой
Газы
Рис. 4.33. Ротоклон типа РПА:
/ — корпус; 2 — балластировочный груз; 3 — пла
вающая камера; 4 — тяги; 5 — контактный канал
(импеллер); 6 — импеллерный отсек; 7 — окно для
прохода промывной жидкости; 8 — шту-
штуцер для слива жидкости; 9 — газоход для подво-
подвода газов в аппарат; Ю — перегородка; // — га-
зоходный отсек, 12 — штуцер для заливки жид-
жидкости и подпитки
В отличие от обычных ротоклонов, у
которых с изменением соотношения газ —
жидкость в зоне контакта происходит изме-
изменение гидравлического сопротивления ап-
аппарата, газопромыватель типа РПА обес-
обеспечивает при изменении расхода газов
автоматическое поддержание гидравличе-
гидравлического сопротивления на постоянном уровне
в широком диапазоне —до ±30% номи-
номинального. Функции регулирующего органа
выполняет при этом плавающая камера.
Гидравлическое сопротивление контактного
канала (импеллера) определяется массой
плавающей камеры, которая может изме-
изменяться. Это позволяет откорректировать
гидравлическое сопротивление и довести
его до необходимого уровня в период на-
наладки аппарата, после чего оно будет под-
поддерживаться автоматически весь период
эксплуатации. Гидравлическое сопротивле-
сопротивление газопромывателя калеблется в зависи-
зависимости от массы балласта в пределах от
2500 до 3500 Па. Автоматическое поддер-
поддержание необходимого гидравлического со-
сопротивления является важным достоинст-
достоинством газопромывателя, однако громюздкость
плавающей камеры, с одной стороны, уве-
увеличивает металлоемкость аппарата, с дру-
другой стороны, ограничивает его возможно-
возможности по производительности.
НИИОГаз разработан тилор аз мерный'
ряд ротоклонов типа РПА, оборудованных

4.6.
Газопромыватели ударно-инерционного действия
111
Таблица 4.6. Тахнччзгкие
Наименование
Номинальная произзодительнсть, м*/ч
Допустимые пределы по производитель-
производительности, м*/ч
Площадь условного поперечного сече-
сечения импеллеров, мг
Количество импеллеров, шт.
Суммарная длина щелей импеллеров, мм
Диаметр циклона-каплеуловителя, мм
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса ротоклона, кг
пэ^азатели
РПА 1-0.04
3000
2000—3600
0,04
1
550
500
2040
1575
3365
965
рэтжлонов типа РПА
Марка пылеуловителя
РПА1-0.07
5000
3750—6000
0.07
1
910
600
2490
1575
3500
1170
РПА2-0.08
6000
4400—7200
0,08
2
1100
700
2240
2284
3950
1325
РПА2-0.14
10000
7500—12 000
0,14
2
1820
900
2800
2284
4925
1740
прямоточным циклоном-тсаплеуловителем
(см. § 4.12) на производительность от
2000 до 12 000 м3/ч (табл 4.6).
Эффективность ротоклонов типа РПА
при общем (с учетом каплеуловителя) мак-
максимально возможном гидравлическом со-
сопротивлении 4300 Па может быть рассчи-
рассчитана по формуле A.54) при dso**l,247 мки
«lgo_= 0,176. При снижении гидравли-
гидравлического сопротивления за счет уменьшения
массы балласта эффективность аппарата
Фудет падать.
Гидродинамический пыле-
пылеуловитель ПВ-2 разработан Специаль-
Специальным проектно-конструкторским институтом
(СПКИ, г. Одесса) [4.26].
Принцип работы аппарата (рис. 4.34)
состоит в том, что запыленные газы по-
поступают в камеру 2 и увлекают жидкость
в канал (импеллер) между наклонными
лопатками 3 Часть капель из образующей-
образующейся газожидкостной смеои прижимается воз-
воздухом к вогнутой части пластин 7 я от-
отбрасывается затем на перегородки 4,
остальная часть увлекается воздухом че-
через зазоры между этими пластинами в
верхнюю часть камеры, где окончательно
отклоняется V-образной направляющей 5.
Очищенные газы, пройдя дсаилеуловитель 5,
выбрасываются в атмосферу, а вода вмес-
Сжатый
ВозНух
Рис 4.34. Гидродинамический пылеуловм-
тель ПВ-2
Таблица 4.7. Технические характеристики пылеуловителей Пб-2
Наименование
Номера пылеуловителей
1
5000
0.70
1590
690
4130
930
1900
2
10 000
1,35
1690
1090
4135
1120
3100
3 | 4
15 000
1,95
1790
1590
4235
1530
4500
20 000
2,75
1890
2090
4235
1710
5700
1
30 000
4,60
2114
3114
4235
1930
8300
40000
6,45
2214
4114
4355
2150
11000
Производительность, м'/ч
Объем воды в бункере, м8
Габаритные размеры, мм:
ширина
длина
высота
Масса пылеуловителя, кг:
без воды
с водой и шламом

112
Аппараты мокрой очистки газов
те с уловленной пылью стекает в ванну 1,
откуда выводится шлам через устройст-
устройство 9. Необходимый уровень жидкости в
аппарате поддерживается регулятором 8
Гидравлическое сопротивление газо-
газопромывателя может изменяться в пределах
400—3000 Па в зависимости от устанав-
устанавливаемого уровня жидкости.
Исследованиями определены оптималь-
оптимальные значения некоторых геометрических
параметров аппарата: а=250 мм, 6 =
=60 мм, с=40 мм, у—45°. Оптимальная
газовая нагрузка на 1 м длины импеллера
составляет 5000 м3/ч.
При улавливании частиц пыли крупнее
3—4 мюм эффективность газопромывателя
ПВ-2 составляет 98—99%
СПКИ разработан типаразмерный ряд
пылеуловителей ПВ-2 производительностью
от 5000 до 40 000 м3/ч (табл. 4.7).
4.7. ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
ЦЕНТРОБЕЖНОГО ДЕЙСТВИЯ
Наиболее распространенные центро-
центробежные скрубберы можно разделить по
конструкционному признаку на два вида:
аппараты! в которых закрутка газового
потока осуществляется с помощью цент-
центрального лопастного закручивающего уст-
устройства (ряс. 4 35) и аппараты с боковым
тангенциальным или улиточным подводом
газов (рис. 4.36).
Орошение аппаратов второго типа мо-
может осуществляться форсунками, устанав-
устанавливаемыми в центральной части аппарата
(рис. 4.37) или вдоль его стенок (рис. 4.38),
Газы
Рис. 4 35. Центробежный скруббер с вну-
внутренними завихрителями
/ — раскручиватель для выравнивания потока;
2 — ороситель; 3 — завихритель; 4 — сосуд для
сбора жидкостя; 5 — насос
Рис. 4.36. Циклон с водяной пленкой
(ЦВП):
•— основное исполнение, б— вариант с повышен-
повышенной скоростью воздуха на входе в циклон
с кинжальным направлением факелов рас-
распыла и в виде пленки, стекающей по
внутренней стенке аппарата.
Над фдроунками предусматривается
свободная от подачи орошения зона, кото-
которая дает возможность каплям достигнуть
стенок скруббера, прежде чем газовый по-
поток покинет аппарат.
Большинство отечественных конструк-
конструкций центробежных скрубберов имеют тан-
генциальный подвод газов и пленочное
орошение.
Циклон с водяной пленкой
(ЦВП) рассчитан на очистку запыленного
вентиляционного воздуха (рис 4.36) от
любых видов нецементирующейся пыли.
По внутренней поверхности стенки цикло-
циклона непрерывно стекает пленка воды, кото-
которая тангенциально вводится в аппарат че-
через ряд трубок, расположенных в его

§ 4.7.
Газопромыватели центробежного действия
Рис. 4.37. Центробежный скруббер с цен-
центральным подводом орошения:
1 — лопатки для выравнивания потока; 2 — цент-
центральный диск; 3 — система орошения, 4 — устрой-
устройство для ввода газов; 5 — вращающаяся заслон-
заслонка на входе; 6 — шток; 7 — выходное отверстие
для шлама; 8 — входное отверстие для орошаю-
орошающей жидкости
1000
900
500
/
*'
J
/
/
f
л
/
i
j
I
/
/
/
/
#/
/
f
A
f
/
I
(
>
f
/
/
f
f
/
f
-Щ
i
/
f
/
/
/
«5
J
1
/
/
4
^t
/¦
t
t
1
f
2 3 4- 5 6 7 8910
Расход воздуха}тыс.м3/ч
2000
- 1800
tj 1600
¦= 1400
1000
700
600
—
f
/
I
/
V
/
i
/
/
L
;
r
f
i
L
/
У
?
7
f
/
4/
i
/
/
/
J
1
L
i
/
/
i
л
—4
f
f
f
i
f
Z 3 4 5 6 7 8 910 .20
Расход воздуха, тыс. м3/ч 6)
Рис. 4.39. Номограммы для определения
гидравлического сопротивления аппаратов
ЦВП:
а — основная конструкция; б — вариант с повы-
повышенной скоростью воздуха на входе в цикл о»
Газы
Рис. 4.38. Центро-
Центробежный скруббер
с боковым распо-
расположением форсу-
форсунок:
/ —' форсунка; 2— ус-
устройство для ввода
газов; 3 — водяной
коллектор, 4 — фор
сунка для орошения
стенок бункера
верхней части. Типовые чертежи аппарата
[4.27, 4.28] разработаны институтом Г1ро-
ектпромвентиляция.
Выбор циклонов осуществляется по за-
заданному расходу воздуха и допустимому
гидравлическому сопротивлению. По пло-
площади входного отверстия в корпусе цикло-
циклоны могут иметь два исполнения: основное
(рис. 4.36,а, размер Л) и с вдвое умень-
8—170
At' S
2,6
2,4-
2,2
2,0
7 Я
7,6
1-fl-
1,2
0,8
0,6
П
i
J
//
A
V
/
?\
f
/
/
у
/f
/л
у
6
=^=
Y^
^*
*>*
—
г
9OUJ
m
nut
00.
zooo
——
Па
ZOO
4JJ
600
800 Л, мм
Рис. 4.40. Зависимосто диаметра частиц,
улавливаемых на 50%, от диаметра корпу-
корпуса циклона ЦВП

114
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
Та блица 4.8. Основные характеристики циклонов ЦВП с водяной пленкой
Марка
циклона
ЦВП-3
ЦВП-4
ЦВП-5
ЦВП-6
ЦВП-8
ЦВП-10
Основные размеры, мм
D
315
400
500
530
800
1000
н
2434
3014
3684
4554
5699
7044
h
283
360
450
565
720
900
445
505
640
765
1025
1335
110X195
140X250
175X310
220X390
280X495
350X620
Расход воды
на орошение
стенок цикло-
циклона, л/с
0,14
0,17
0,21
0,27
0,35
0,43
Расход воды на
периодическое
орошение стенок
входного патруб-
патрубка, л/с
1,1
1,2
1,4
1,6
2,0
2,4
Масса,
кг
63,9
106,7
161,0
237,0
369,7
569,5
Циклоны ЦВП не следует применять для
очистки агрессивных газов
Скоростной промыватель
СИОТ (рис. 4.41) разработан Свердлов-
Свердловским институтом охраны труда [4.28, 4 29].
шенной площадью входа путем установки
во входном патрубке перегородки
(рис. 4.36,6, размер А{).
Коэффициенты гидравлического сопро-
сопротивления циклонов, отнесенные к скорости
воздуха в горизонтальном сечении, соответ-
соответственно равны: для первого исполнения
?==30, для второго ?=74. Основные тех-
технические характеристики ЦВП приведены
в табл. 4.8.
Диаметр аппарата в зависимости от
допустимого аэродинамического сопротив-
сопротивления и требуемого расхода воздуха под-
подбирается по номограммам, приведенным
на рис. 4 39.
Для расчета эффективности аппарата
необходимо по графику на рис. 4.40 опре-
определить йьа, а затем произвести вычисления
по формуле A.54) при Iga =0,838.
При содержании пыли, превышающем
2 г/м*, до циклона с водяной пленкой ре-
рекомендуется устанавливать первую сту-
ступень очистки в виде сухого циклона или
Лругого инерционного пылеотделителя.
Рис. 4.41. Скоростной промыватель СИОТ:
I —корпус; 3 — патрубок для подвода газов; 3 —
коническое днище; 4 — сливной патрубок; 5 — Г-
•бразная пластина, образующая уступ снизу и
сверху;
$ — пробковый кран; 7 — регулировочный вен-
вентиль; 8 — нижнее сопло; 9 — верхнее сопло; 10 —
тральный раскручиватель; И — патрубок для "-^
отвода газов
Таблица 4.9. Технические показатели газопромывателей СИОТ
Наименование
Номер пылеуловителя
8
10
12
13 •
Производительность, тыс. м'/ч,
гри входной скорости:
14 м/с
20 м/с
Диаметр входного патрубка, мм
Внутренний диаметр аппарата,
мм
Расход воды (максимальный),
м'/ч
12,5
17,5
560
1344
2,0
17,5
25
665
1596
2,8
25
35
790
1896
3,9
35
50
940
2256
5,5
50
75
1120
2688
7,7
75
100
1330
3192
11,0
100
140
1580
3792
15,5
140
200
1880
4512
22
200
280
2240
5400
31

§ 4.7.
Газопромыватели центробежного действия
115
ю
21
20
10
Iff
И
42
4
/
r
N
у
/
/
*
r
j
f
t
у
/
-N
/
.
;
j
-
/
-N
/
/
/
J
r
/
f-
I
i
¦
—Л
/
A
"8-
jr
f
_y—
/
ф
'9-
*
>
/
/
/
H°
У
/
10-
J
у1
//
t
/
N
/
r
4
г-
/
>
-N
°-13-r
J
APfla
'¦2i5a
2000
1700
1400
11QQ
BOO
i5
20
30
40 50 60 ПО SO 30 100
150 200 йГ,тысм^/ч
Рис. 4.42. Номограмма для определения скорости воздуха и гидравлического сопро-
сопротивления скоростных промывателей СИОТ
Газопромыватель СИОТ рекомендует-
рекомендуется применять в аспирационных установках
для улавливания смачиваемой пыли (за
исключением волокнистой и цементирую-
цементирующейся) при начальной концентрации до
5 г/м3. Технические характеристики ряда
газопромывателей СИОТ приведены в
табл. 4.9.
Рекомендуемые скорости воздуха в
круглом сечении входного патрубка аппа-
аппарата находятся в пределах от 14 до
20 м/с. На рис. 4.42 сплошной линией по-
казана область рекомендуемой работы га-
зопромывателей, пунктирной— область до-
допустимой. Гидравлическое сопротивление
Ар газопромывателя СИОТ, Па, может
быть рассчитано по эмпирической формуле
Др=147да'г—980,
D.35)
где w'P — скорость воздуха в круглом се-
сечении входного патрубка, м/с.
Расчет эффективности аппаратов
СИОТ проводится аналогично расчету
аппаратов ЦВП, dw определяют по графику
ZZW*
0,1
JZ >ц
I
10 |
9 !•
Рис. 4.43. Зависимость диаметра частиц,
улавливаемых на 50%, от гидравлического
сопротивления Арап и номера промывателя
СИОТ:
1-Драп-900 Па; 2-Драп-П00 Па; 3-Драп-
-1400 Па; 4 — Ар -2000 Па
на рис. 4.43 в зависимости от номера аппара-
аппарата и гидравлического сопротивления Об-
Общая эффективность очистки воздуха от
пыли находится по формуле A54) при
Рис. 4.44. Центробежный скруббер ВТИ:
I — входной патруво»; * — корпус; Я —ороси-
—оросительное сопло; 4 — золосмывной аппарат типа
ковш-мигалка; 5 — смывные сопла

116
Аппараты мокоой очистки газов
Разд. 4
Центробежный скруббер
ЦС-ВТИ (рис. 4.44) разработан для очист-
очистки дымовых газов от золы за котлами
паропроизводительностью менее 100 т/ч
И-2, 4.30]. Одно время аппарат широко
применялся в энергетике. Недостаточные
энергозатраты, реализуемые в аппарате, не
иоэволяли достигнуть в нем высокой степе-
степени очистки газов от пыли даже с учетом
различных усовершенствований.
Газы
Рис. 4.45. Центробежный скруббер СЦВБ-20
Центробежный скруббер ба-
батарейного типа СЦВБ-20 разрабо-
разработан НИИОГаз для оччистки от пыли вен-
вентиляционных выбросов литейных произ-
производств. Скруббер (рис. 4 45) состоит из
четырех рабочих элементов /, представ-
представляющих собой трубу, в верхней части ко-
которой находится контактный элемент
(двухлопастной зазихритель) 2, а в ниж-
нижней— кольцевой зазор. Верхние концы ра-
рабочих элементов входят в камеру грязно-
грязного газа 3, в которой установлены для по-
подачи орошающей жидкости цельнофакель-
ная форсунка 4 и газораспределительное
устройство 5.
Перед камерой грязного газа для
улавливания крупных предметов (мусора,
бумаги, волокнистых материалов и др.)
монтируется сетка 7, а также имеется
люк 6 для периодической очистки сетки.
Нижние концы рабочих элементов вхо-
входят в шламовую камеру 12, а соедини-
соединительных труб И—в камеру чистого га-
газа 9. Камеры чистого газа и шламовая
соединены устройством для выравнивания
давления 5.
Запыленный воздух подается через
входной патрубок в камеру грязного га-
за, орошается водой, после чего газоводя-
газоводяная смесь закручивается в завихрителях.
Возникающие при этом центробежные си-
силы отбрасывают капли воды с осевшими
на них частицами пыли на стенки рабочих
элементов. Вода вместе с уловленной
пылью стекает в кольцевой зазор и попа-
попадает в шламовую камеру, из которой по
сливному патрубку 10 стекает в гидро-
гидрозатвор. Очищенный воздух по соедини-
соединительным трубам поступает в камеру чисто-
го газа и далее вентилятором выбрасыва-
выбрасывается в атмосферу.
Аппарат рассчитан на производитель-
производительность по газу 20 000 м3/ч. При очистке
больших объемов газов скрубберы компо-
компонуются в группу из двух и более аппара-
аппаратов Скорость газов в свободном сечеиии
завихрителя 20 м/с, удельный расход оро-
орошающей жидкости (подаваемой под дав-
давлением до 150 кПа) 0,3—0,5 л/м3. Гидрав-
Гидравлическое сопротивление аппарата при рас-
расчетной производительности по газу со-
составляет 1650 Па. Скруббер СЦВБ-20 ре-
рекомендуется устанавливать для очистки
вентиляционных выбросов с содержанием
пыли до 10 г/м3 при температуре газов до
60°С.
Эффективность улавливания пыли в
аппарате может быть рассчитана по фор-
формуле A.54) при с?5о=1,5 мкм и Ig0» =
= 0,426.
4.8. МЕХАНИЧЕСКИЕ
ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
Характерной особенностью механиче-
механических газопромывателей является наличие
вращающегося устройства (ротора, диска
и т. п.), которое обеспечивает разбрызги-
разбрызгивание и перемешивание жидкости или
вращение газового потока В зависимости
от того, к чему подводится механическая
энергия, аппараты этого типа подразде-
подразделяются яа две группы.
К первой из них, получившей собст-
собственно название механических скруб-
скрубберов, относятся газопромыватели, в ко-
которых очищаемые газы приводятся в со-
соприкосновение с жидкостью, разбрызгивае-
разбрызгиваемой с помощью вращающегося тела (весла
с лопастями, перфорированного барабана,
дисков и т п.). Аппараты этого типа, под-
подробно рассмотренные в [4.2, 4.8], в настоя-
настоящее время для очистки газов от пыли прак-
практически не применяются
Ко второй группе газопромывателей
относятся центробежные механические пы-
пылеуловители, в которых для вращения га-
газового потока и перемешивания его с жид-
жидкостью используется крыльчатка. Аппара-
Аппараты получили название динамических
газопромывателей.
Динамические газопромыватели отли-
отличаются от сухих ротационных пылеулови-

§ 48
Механические газопромыватели
117
тешей (см разд 2) только подводом
(обычно на входе в аппарат) орошающей
жидкости, которая способствует росту их
эффективности
Динамические газопромыватели [4 2]
из-за сложности конструкции не получили
широкого распространения в промышлен-
промышленности
Наиболее эффективным аппаратом это-
то типа является дезинтегратор Дезинте-
Дезинтегратор представляет собой мокрый пыле-
улозитель-вантилятор, состоящий из ста-
статора и ротора, каждый из которых снаб-
снабжен направляющими лопатками Через соп-
сопла внутрь вращающегося ротора подается
жидкость Газовый поток, движущийся
между кольцами ротора и статора со ско-
скоростью от 60 до 90 м/с, обеспечивает ин-
интенсивное дробление жидкости на мелкие
капли, хороший контакт газов и улавли-
улавливаемых частиц с жидкостью Направление
потока газов в дезинтеграторах не играет
существенной роли, так как центробежные
силы, развивающиеся при его работе, во
много раз превышают силу тяжести По-
Поэтому дезинтеграторы выпускаются в гори-
горизонтальном и вертикальном исполнении.
В последнем случае распиливающее жид-
жидкость сопло устанавливается в нижней час-
части аппарата
На рис 4 46 показана одна из воз-
возможных конструкций дезинтегратора
В улиткообразном кожухе 1 вращается
горизонтальный ротор, представляющий со-
собой вал 3, на котором имеется распреде-
распределительный конус 4 с отверстиями а литой
стальной длск 10 На диске ротора через
определенные промежутки закреплены по
трам-четырем концентрическим окружно-
окружностям горизонтальные круглые стержни—
била 5, соединенные с другой стороны
кольцами из полосовой стали При враще-
вращении ротора била проходят в промежутки
между билами статора 6, которые укреп-
укреплены неподвижно между литыми кольца-
кольцами 2 в кожухе аппарата По внешней ок-
окружности диска 10 расположены лопат-
лопатки 14, при помощи которых производится
промывка и отделение газов от воды, и
лопасти 13, создающие напор газов для
дальнейшей их транспортировки Очищае-
Очищаемые газы поступают в центральную часть
ротора через приемные коробки 9, вода
подается через сифонные трубы 12 и вы-
выбрасывается в отверстия конуса
Смесь газов и воды попадает между
вращающимися и неподвижными стержня-
стержнями —билами и отбрасывается лопастями
к стенкам кожуха Вода при этом распы-
распыляется и, соприкасаясь с газами, смачива-
смачивает содержащуюся в них пыль Образую-
Образующийся осадок через сливной канал 11
уходит по трубам 7, а газы нагнетаются
лопастями 13 в газоход через канал 8
Производительность дезинтеграторов
достигает 80 000 м3/ч при развиваемом
и и и
и и и
Рис. 4 46. Дезинтегратор

118
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
давлении до 5 кПа Расход воды в дезин
теграторах составляет от 0,5 до 1,5 л/ч3
газов, удельный расход электроэнергии —
от 18 до 22 МДж E—6 хВт-ч) на 1000 м3
газов. Для очистки газов до содержания в
них пыля не более 0,03—0,05 г/м3 в де-
дезинтегратор необходимо подавать охлаж-
охлажденные газы с температурой 50—60°С и
содержанием пыли не более 2 г/м3 После
дезинтеграторов газы обычно содержат
туман и брызги жидкости и поэтому долж-
должны пропускаться через каплеуловители
Эффективаость дезинтеграторов состав-
составляет примерно 70% при улавливании ча-
частиц размером 0,5 мкм и от 90 до 95%
при улавливании частиц размером 1 мкм
Эффективность растет с увеличением
удельного орошения и числа направляю-
направляющих лопаток ротора и статора
Несмотря на сложность изготовления
и эксплуатации дезинтеграторы продолжа-
продолжают использоваться, например, для очистки
ваграночных газов, в черной металлургии
[4.31]
4.9. СКОРОСТНЫЕ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛИ
(СКРУББЕРЫ ВЕНТУРИ)
Скоростные газопромывате-
л и (скрубберы Вентури) объединяют
большую группу аппаратов, общим для ко-
которых является наличие трубы-распылите-
трубы-распылителя, в которой осуществляется интенсивное
дробление газовым потоком, движущимся
с высокой скоростью (порядка 40—
150 м/с), орошающей его жидкости и ус-
становленного за ней каплеуловителя Пер-
Первоначально в качестве трубы-распылителя
использовалась труба Вентури в ее чистом
виде, откуда я появилось название газо-
газопромывателей подобного типа
Действие трубы распылителя анало-
аналогично работе пневмофорсунки и примене-
применение трубы Вентури обеспечивало минималь-
минимальные (не связанные с распылом) гидравли-
гидравлические потери при прохождении газом
распиливающего устройства Однако по
конструкционным соображениям довольно
часто приходится отказываться от строго-
строгого выполнения трубы-распылителя в виде
трубы Вентури, а в некоторых случаях ее
конструкция практически ничем не напоми-
напоминает трубу Вентури Тем не менее назва
ние этой группы мокрых пылеуловителей—
скрубберы Вентури — прочно закрепилось
в технической литературе
Скрубберы Вентури — наиболее эф-
эффективные из аппаратов мокрой очистки
газов Осаждению частиц на каплях оро-
орошающей жидкости способствуют высокие
относительные скорости между ним в тру-
трубах-распылителях
Гидравлическое сопротивление
и эффективность скрубберов
Вентури
Гидрав чическое сопротив-
сопротивление скрубберов Вентури скла-
складывается из гидравлических сопротивлений
трубы-распылителя и каплеуловителя, при-
причем основная часть потерь энергии прихо-
приходится на трубу Вентури
Гидравлическое сопротивление трубы-
распылителя, Па, при подаче в нее оро-
орошающей жидкости удобно рассматривать
как сумму слагаемых:
Др=Дрг+Држ,
D 36)
где Ар — гидравлическое сопротивление
трубы-распылителя, Па, Дрг — гидравличе-
гидравлическое сопротивление трубы-распылителя,
обусловленное движением газов (без пода-
подачи орошения), Па, Држ — гидравлическое
сопротивление трубы-распылителя, обуслов-
обусловленное вводом орошающей жидкости, Па
Гидравлическое сопротивление сухой
трубы-распылителя, Па, определяется по
формуле
Дрг=?сУх ш2грг/2, D 37)
где ?сух — коэффициент гидравлического
сопротивления сухой трубы распылителя,
а>г — скорость газов в горловине при ус-
условиях по температуре и давлению на вы-
выходе из трубы-распылителя, м/с, рг—плот-
рг—плотность газов при тех же условиях, кг/м3
Коэффициент гидравлического сопро-
сопротивления сухой трубы-распылителя с круг-
круглой и прямоугольной горловиной длиной
0,15 da (da — эквивалентный диаметр гор-
горловины, м) принимается в пределах от
0,12 до 0,15 Для труб-распылителей пря-
прямоугольного и круглого сечения с длиной
горловины 10da^r^s0,15dfa этот коэффи-
коэффициент может быть рассчитан из выраже-
выражения [4 34]
Ссух= 0,165 -f 0,034
х[о,О6+ 0,028-^] М, D 38)
где N[=wF/waB — число Маха, w3b — ско-
скорость звука, м/с
Выражение D 38) справедливо при
скорости газов в горловине до 150 м/с,
причем обе скорости (wF и wa*) принима-
принимаются при условиях по температуре и дав-
давлению на выходе из трубы-распылителя
Гидравлическое сопротивление труб-
распылителей, Па, обусловленное вводом
орошающей жидкости, рассчитывается по
формуле
Арж = Кж -~л— т D.39)
где ?ж — коэффициент гидравлического
сопротивления, учитывающий ввод в тру-
трубу-распылитель орошающей жидкости,
m — удельный расход орошающей жидко-
жидкости м3/м3 газов, рж — плотность оро-
орошающей жидкости, кг/м3

49
Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)
119
Таблица 4.10. Значения коэффициентов А и
в формуле D.40)
Стособ подвода орошения
в трубу распылитель
Центральный и пленочный
подвод орошения
Центральный подвод пе-
перед конфузором или
орошение площади над
батареей труб-распыли
телей
Периферийный подвод в
конфузор
Центральный подвод оро-
орошения в конфузор трубы
оптимальной конфигу-
конфигурации (трубы Вентури)
Скорость
газов в
горловине,
м/с
>80
<80
40—150
>80
<80
40—150
Длина горловины
трубы распылителя
1Г. м
@,15—12,0L
0,15с/э
0,15 4
0,15 4
Коэффициент
А
1,68(/г/4)° 29
3,49(/г/4)° 2о5
0,215
13,4
1,4
0,63
1 + 6
1 — l,12(/r/4)-° 04S
1— 0,98(/г/4)° 92
—0,54
0,024
—0,316
-0,3
Коэффициент % ж определяется из вы-
выражения
и=Л?сух/Ш+*, D 40)
где А, В — эмпирические коэффициенты,
значения которых для некоторых типов
труб распылителей приведены в табл. 4 10
{4 32]
Гидравлическое сопротивление скруб-
скруббера Вентури при подаче орошения непо-
непосредственно в горловияу под прямым углам
к потоку газов может быть оценено по но-
ыограмме, приведенной на рис 4 47
Эффективность пылеулав-
пылеулавливания в скру бберах Вентури
Наибольшее влияние на эффективность
улавливания оказывают скорость газов в
горловине трубы Вентури и удельное оро-
орошение Оптимальное соотношение между
скоростью газов в горловине трубы рас-
распылителя и удельным орошением специфич-
Лр
О 1 1 3 Ч 5 6 кПси
Рис 4 47 Номограмма для определения
гидравлического сопротивления трубы-рас-
трубы-распылителя при подводе жидкости под пря-
прямым углом в горловину при различных
удельных расходах жидкости m (л/м3).
1 — 0,08; 2-0,1в; 5 — 0,32; 4-0,в4; 5-Ш.96
но для каждой пыли и в значительной
мере зависит от ее дисперсного состава
Обычно удельное орошение колеблется в
пределах от 0,5 до 1,5 л/м3 газов
Оценка эффективности скруббера
Вентури может быть проведена с помощью
формулы D 5) при небольших значениях
удельного орошения и по формуле D 6)
при т^2,0 л/м3 [4 6] При расчетах по
формулам D 5) и D 6) скорость газов от-
относительно капли Wo г принимается равной
скорости газов в горловине трубы-распы
лителя, диаметр капли рассчитывается по
формуле Таназавы — Нукиямы, характери-
характеризующей средний диаметр капель, образую-
образующихся при распыле жидкости пневматиче-
пневматической форсункой [4 2]
585 10-» V7 ,
ак = та= ~г
Рж
0,45
Так как отношение Qm/Qr обычно ма-
мало, величина dK практически определяется
первой частью уравнения, т е почти не
зависит от вязкости жидкости Считается
[4 35], что при скорости газов в горловине
трубы-распылителя выше 60 м/с точность
формулы D 41) весьма высока Ошибка
становится значительной при скорости га-
газов ниже 30 м/с
Предлагаются и более точные методы
определения эффективности скрубберов
'Вентури [4 36], однако они достаточно
сложны и не всегда обеспечивают совпаде-
совпадения расчетных значений с реально дости-
достигаемыми в пределах, оправдывающих прак-
практическую целесообразность проведения
таких расчетов Поэтому более целесооб-
целесообразно при расчете эффективности скруббе-
скрубберов Вентури пользоваться энергетическим
методом расчета (см § 4 13)

120
Аппараты, мокрой очистки газов
Разд. 4
Конструкции скрубберов Вентури
В связи с непрерывно возрастающими
требованиями к глубине очистки газювоз-
душных выбросов промышленных пред.
приятии скрубберы Вентури постепенно
становятся доминирующим видом мокрых
пылеуловителей. Основные элементы скруб-
скруббера, труба-распылитель и каплеуловитель,
могут монтироваться как раздельно
(рис. 4.48), так и в одном корпусе
(рис. 4.49).
Газы i
Газы
\\Шлам
Рис. 4.48. Скруббер Вентури с выносным
каплеуловителем:
/ _ труба-распылитель; 2 — циклон-каплеулови-
тель
Трубы Вентури по конфигурации попе-
поперечного сечения подразделяются на круг-
круглые, щелевые и кольцевые Круглые тру-
трубы Вентури имеют преимущественное рас-
распространение при малых объемах очищае-
очищаемых газов При больших объемах газов
целесообразно применять трубы Венгурис
кольцевой горловиной с центральным под-
подводом орошения или щелевые с пленочным
орошением
Иногда при больших объемах очищае-
очищаемых газов применяются батарейные или
групповые компоновки скрубберов Вентури^
Достоинством батарейной и групповой
компоновок является возможность отклю-
отключения части труб при переменных расхо-
расходах газов, т. е ступенчатого регулирова-
регулирования. Однако вопрос регулирования может
решаться также с помощью труб с пере-
переменным сечением горловины, байпасиро-
ванием части газов и изменением удельно-
удельного орошения.
Регулировка производится в соответ-
соответствии с существующей зависимостью меж-
между степенью очистки 1азов и тидравличе-
ским сопротивлением трубы Вентури, со-
согласно которой при постоянном гидравли-
гидравлическом сопротивлении степень очистки га-
газов остается практически неизменной (см.
§ 4.13). Поэтому при изменении количест-
количества очищаемых газов важно поддерживать
постоянное гидравлическое сопротивление.
Это возможно либо путем сохранения по-
постоянной скорости газов в горловине тру-
трубы либо путем изменения величины удель-
удельного орошения.
Второй способ регулирования менее
удобен, так ка^ А/? пропорционально
удельному орошению в первой степени, а
скорости газов в горловине—в /квадрате.
Газы
ВоЗа
обтека-
обтекателя
Газы
Шлам
Рис. 4.49. Скруббер Вентури в одном кор-
корпусе (с регулируемым сечением кольцевой
горловины):
/ — форсунка; 2 — конфузор; 3 — горловина; 4 —
регулирующий конус; 5 — диффузор; 6 — направ-
направляющий шток; 7 — центробежный завихритель;
8 — корпус каплеуловителя; 9 — люк
Наибольшее распространение получили
два способа регулирования, при которых
скорость газов в горловине остается по-
постоянной величиной: возврат части очи-
очищенных газов в систему очистки и измене-
изменение площади сечения горловины трубы
Вентури. Первый способ более прост, но
менее экономичен.
Регулирование сечения горловины
трубы-распылителя производится по гид-

§ 49
Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)
121
равлическому сопротивлению скруббера
или по мощности, потребляемой дымосо-
дымососам или вентилятором Исполнительные
механизмы регулятороз сечения выполняют,
ся в виде механических или пневматиче-
пневматических передач.
Вход* газов
Води
на орошение
BoBtt
m ара/пенив
выхав вазе В
Рис 4 50 Труба-распылитель с регулируе-
регулируемым сечением щелевой горловины:
/ — карман пленочного орошения; 2 — форсунка;
3 — регулирующие лопасти, 4 — форсунки нижне-
нижнего яруса
В настоящее время разработано не-
несколько десятков конструкций скрубберов
Вентури с регулируемым сечением горло-
горловины трубы-распылителя Промышленное
применение имеют практически две конст-
конструкции [4 32]: труба-распылитель щелевого
сечения, в которой изменение площади се-
сечения горловины осуществляется с по-
помощью поворотных заслонок (рис 4 50),
и труба-распылитель кольцевого сечения
(рис 4 49), в которой площадь сечения
горловины изменяется благодаря переме-
перемещению вдоль оси обтекателя. Вторая кон-
конструкция с точки зрения эксплуатации
представляется более надежной
По гидродинамическим характеристи-
характеристикам скрубберы Вентури можно условно
подразделить на высаконапорные и низко-
напорные Первые применяются для тон-
тонкой очистки газов от микронной и суб-
субмикронной пыли и характеризуются высо-
высоким гидравлическим сопротивлением (до
20 000—30 000 Па), вторые используются
главным образом для подготовки (конди-
(кондиционирования) газов перед другими пыле-
пылеулавливающими аппаратами и для очистки
аапирационного воздуха; их гидравличе-
гидравлическое сопротивление не превышает 3000—
5000 Па Для работы в ниэконалорном ре-
режиме иногда используются трубы Вентури
с удлиненными горловинами (В этом слу-
случае более глубоко протекают процессы ох-
лажения газов )
В зависимости от способа подвода
орошающей жидкости (рис. 4 51) можно
выделить следующие основные типы ап-
аппаратов: с центральным (форсуночным)
подводом жидкости в конфузор (или перед
ним), с периферийным орошением (в кон-
фузрре или в горловине), с пленочным оро-
орошением, с подводом жидкости за счет
энергии газового потока; с комбинирован-
комбинированным орошением
С аэродинамической точжи зрения оп-
оптимальной является конфигурация трубы
Вентури (рис 4 52) со следующими соот-
соотношениями размеров ее элементов:
Конфузор:
диаметр входного се-
сечения йЛ, м
угол сужения . о, = 25-Ч-28*
длина /, = (с?! —
Рис 4.51 Конструк-
Конструкция труб-распылите-
труб-распылителей
а —• центральный (фор-
(форсуночный) подвод оро-
орошения б — периферий-
периферийное орошение, в — пле-
ночное орошение, г —
«бесфорсуночное ороше-
орошение
Вода
Вода

122
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
Горловина:
диаметр ....*.. dr, и
длина /г = 0,15 с/г, м
Диффузор:
диаметр выходного
сечения . . . . , йг, м
угол раскрытия . . о2 = 64-7°
длина /2 = (<i2 —
м
Однако по конструкционным сообра-
соображениям применяются также трубы с раз-
размерами, отличными от оптимальных. На-
Например, при компоновке батарейных скруб-
скрубберов Вентури используются трубы Вен-
тури с углом сужения конфузора 63° и с
укороченным диффузором В ряде устано-
установок применяются трубы Вентури с удли-
Газы
Рис 4 52 Труба Вентури
1 — конфузор, 2 — горловина, 3 — диффузор
ненными горловинами /г=C-ь5)^э, где
йъ — эквивалентный диаметр горловины, м
Важное значение для надежной рабо-
работы скрубберов Вентури имеет обеспечение
равномерного и полного перекрытия сече-
сечения горловины трубы-распылителя орошаю-
орошающей жидкостью Поэтому выбор способа
орошения оказывает наибольшее влияние
на конструктивные признаки скруббера
Вентури, и соответственно классификация
газопромывателей строится обычно по это-
этому принципу.
Скрубберы Вентури с цент-
центральным (форсуночным) ороше-
орошением (рис. 451,а). В скрубберах подоб-
подобного типа подача орошающей жидкости
осуществляется форсунками, установленны-
установленными перед конфузором или непосредственно
в нем Давление нагнетания перед форс\н-
ками обычно составляет от 0,2 до 0,3 МПа
В основном применяются центробежные
(механические эвольвентные, цельнофа-
кельные и др.) форсунки (см § 4 11)
При угле распыла a<j> максимально
возможное расстояние форсунки от верх-
верхней кромки конфузора /ф составляет
а, оф
— ctg—•
Скрубберы Вентури с пери-
периферийным орошением (рис 4 51,E)
Периферийная подача орошающей жидко-
жидкости используется при подаче орошения в
конфузор или горловину.
В трубах-распылителях круглого сече-
сечения сливные отверстия обычно располага-
располагаются по периметру коифузора или горлови-
горловины (рис. 4.53), а в трубах прямоугольного
сечения — с двух противоположных сторон,
причем наиболее равномерное распределе-
распределение орошающей жидкости достигается при
шахматном расположении сливных отвер-
отверстий.
Подача жидкости может быть осуще-
осуществлена с помощью двух коллекторов,
монтируемых на противоположных стен-
стенках конфузара или горловины и имеющих
отверстия или прорези по всей длине.
Ъ
Рис 4 53 Схема периферийной подачи
жидкости в трубу-распьпитель
а — горловина прямоугольного сечения, б — гор-
горловина круглого сечения
Газы
Рис
4 54 Подача орошающей жидкости
через коллектор с пластинами
отражательная пластина, 2 — коллектор. 3 —
отверстие

§ 49
Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)
123
Слр)и или завеса из жидкости истекают в
рабочий объем аппарата под избыточным
давлением 50—150 кПа Вариант такого
устройства показан на рис 4 54
Струи жидкости, вытекающие из от-
отверстий коллектора, частично срезаются о
край отражательных пластин и становят-
становятся плоскими, благодаря этому доля площа-
площади сечения горловины, перекрываемая од-
лой струей, увеличивается в несколько раз.
Такие орошающие устройства могут эф-
эффективно применяться при ширине горло-
горловины до 0,25—0,3 м, т е для прямоуголь-
прямоугольных труб распылителей большой единич-
единичной производительности
Скрубберы Вентури с пленоч-
пленочным орошением Для предотвраще-
предотвращения образования отложений на стенках
конфузора и диффузора и возможности
орошения трубы сильно загрязненной обо
ротной жидкостью предложена пленочная
подача жидкости (рис 4 51,в) Пленочная
подача может применяться как совместно
с подачей через форсунку или периферий-
периферийной так и самостоятельно, главным обра-
образом в щелевых трубах-распылителях
Для обеспечения лучшего контакта
газов с жидкостью по периметру горлови-
горловины трубы с пленочным орошением реко-
рекомендуется выполнять уступ Для труб-рас-
труб-распылителей с пленочным орошением боль-
большое значение имеет диаметр или ширина
горловины Размер максимально возмож-
возможного диаметра или ширины горловины за-
зависит от скорости газов, однако не реко-
рекомендуется принимать его больше 100 мм
Скрубберы Вентури с подво-
подводом жидкости за счет энергии
газового потока (бесфорсуночные
скрубберы Вентури) применяются в каче-
качестве абсорберов, но могут применяться и
для пылеулавливания, особенно при ороше-
орошении оборотной жидкостью с большим ко-
количеством взвеси
Газы, подаваемые на очистку, контак-
контактируют с поверхностью жидкости, находя-
находящейся в приемной чаше или другой емко-
емкости, захватывают и увлекают за собой
жидкость в виде брызг и капель в тру-
трубу-распылитель (см рис 4 51,г)
Гидравлическое сопротивление аппа-
аппарата растет с возрастанием удельного
орошения, которое может быть увеличено
как за счет повышения скорости газа
(при постоянном уровне жидкости), так и
за счет повышения уровня жидкости (при
постоянной скорости газа) Так, например,
при скорости газов в горловине трубы-рас-
трубы-распылителя 50—60 м/с увеличение удельно
го орошения с 0,8 до 3,3 л/м3 приводит
к росту гидравлического сопротивления ап-
аппарата с 700 до 3000 Па [4 33] Гидрав-
Гидравлическое сопротивление бесфорсуночной
трубы распылителя ниже, чем трубы-рас-
трубы-распылителя с форсуночным или периферий
ным орошением, при одних и тех же значе-
значениях удельного расхода орошающей жид-
жидкости и скорости газов в горловине Это
обт»ясняется «судшим дроблением капель в
этом аппарате и приводит в свою очередь
к его более низкой пылеулавливающей
способности
Таблица 4 11 Технические показатели типэразмерного ряда в^гсоконапорных
труб Вентури
Марка трубы Вентури
Производитель
ность (условия
входа), м*/ч
Расход орошаемой
жидкости, м»/ч
Давление
жидкости
перед фор
сункой, кПа
Габаритные размеры,
мч
ГВПВ-0,010-400
ГВПВ-0,014 400
ГВПВ-0,019-400
ГВПВ-0,025-400
ГВПВ-0,30-400
ГВПВ-0,045-400
ГВПВ-0,060-400
ГВПВ-0,080-400
ГВПВ-0,100-400
ГВПВ-0,140-400
3100—6500
4140—8400
5590—11340
7490—15 120
9320—18 900
13 800—28 000
18 630—37 800
23 460—47 600
32 430—65 800
41400—84 000
115
135
155
180
200
240
280
320
370
420
2,16—5,00
5,00—12,60
2,90—5,00
5,00—7,00
3,90—12,80
13,00—22,70
5,20—13,00
13,00—30,00
6,50—13,00
13,00—38,00
9,75—30,00
30,00—56,00
13,00—30,00
30,00—75,60
16,80—45,00
45,00—95,20
22,60—45,00
45,00—131,60
28,80—45,00
45,00—168,00
80—410
63—400
80—410
60—700
80—980
420—710
150—980
80—450
60—250
100—910
60—570
110—390
100—570
110—710
75—570
110—500
80—320
63—540
130—320
63—880
540X610X2500
540X685X2500
575X700X2940
575X740X2940
645X785X3140
645X795X3140
775X925X3790
775X985X3790
790X1325X4025
790X1355X4025
880X1420X4620
1075X1630X5420
1545X1480X5940
1835X1835X7240
1860X1860X7240
2015X2015X8140
2060X2060X8140
117,0
120,0
148,0
150,0
174,0
175,0
244,0
257,0
305,0
310,0
400,0
420,0
535,0
560,0
645,0
675,0
935,0
975,0
1160,0
1200,0

124
Аппараты мокрой очистки газов
Разд
Промышленные конструкции
скрубберов Вентури
Типоразмерный ряд ГВПВвы
соконапорных труб Вентури
разработан НИИОГаз на базе оптималь-
оптимальной конфигурации трубы Вентури (см
рис 4 52) В качестве капле} ловителя ис
пользуется малогабаритный прямоточный
циклон (см § 4 12) Для подачи орошения
в трубы Вентури применяются цельнофа-
кПа
Рис 4 55 Регулировочная характеристика
скруббера Вентури с коническим обтека-
обтекателем
Газы
Рис 4 56 Скруббер Вентури с элтиптиче-
ским обтекателем
1 — труба распылитель 2 — регулируемая вставка
с эллиптическим обтекателем 3 — цикчон капле-
уловитель, 4 — конический центробежный завих-
ритель
U5 10
29 2,5 JO m л'м3
Рис 4 57 Регулировочная характеристика
скруббера Вентури с эллиптическим обте-
обтекателем
кельные форсунки (см § 4 11), устанавли-
устанавливаемые над канфузором под углам к оси
трубы, равным 60°
Типоразмерный ряд труб Вентури*
предназначен для очистки газов с темпе-
температурой до 400°С и начальной концентра-
концентрацией пыли до 30 г/м3, содержание взвеси в
оборотной воде, подаваемой на орошение,
не должно превышать 500 мг/л Основные
технические характеристики аппаратов ря
да приведены в табл 4 11
Гидравлическое сопротивление трубы-
Вентури из типоразмарного ряда опреде-
определяется в зависимости от производительно-
производительности по газам и расхода орошающей жидко-
жидкости по вышеприведенным формулам
при следующих условиях ?с>х = 0,15, А =
=0,63, 1+5=—0 3
Унифицированный ряд
скрубберов Вентури с кольце-
кольцевым сечением горловины разра-
разработан НИИОГаз и институтом Гипрогазо-
очистка Технические требования к очищае-
очищаемым газам и орошающей жидкости, по-
поступающим в аппараты ряда, аналогичны^
требованиям к типоразмерному ряду высо-
высоконапорных труб Вентури Унифицирован-
Унифицированный ряд объединяет скрубберы Вентури-
двух модификации
Первая модификация скрубберов Веи-
тури охватывает производительность по
газам от 2000 до 50 000 м3/ч и вкчючает
четыре типоразмера скрубберов (см
рис 4 49) В аппаратах этой модификации
предусмотрена регулировка сечения горло
вины с помощью конического обтекателя
с углом раскрытия 7° Труба-распыли-
Труба-распылитель устанавливается внутри центробежно-
центробежного каплеулоеителя (на диффузоре трубы
закреплена центробежная розетка)
В трубах-распылителях с коническим
обтекателем максимальное сечение горло-
горловины имеет место при нижнем положении
обтекателя, при котором горизонтальная
ось головки обтекателя совпадает с ниж-
нижней кромкой горловины трубы Подача оро-

§ 49
Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)
125
щающей жидкости производится в конфузор
трубы Вентури через форсунку с рассекаю-
рассекающим конусам, установленную на уровне
верхней кромки конфузора по оси трубы-
распылителя
Требуемый уровень гидравлического
сопротивления обеспечивается за счет из
менения значений удельного орошения от
0 5 до 3,5 л/м3 и скоростей газов в горло-
горловине трубы Регулировочная характеристи-
характеристика скруббера Вечтури с коническим обте-
обтекателем приведена на рис 4 55
Вторая модификация скрубберов Вен-
Вентури рассчитана на производительность
по газам от 50 000 до 500 000 м3/ч Для
регулирования сечения горловины установ-
установлен эллиптический (плоский) обтекатель
Скруббер Вентури компонуется из грубы-
расоылителя с регулируемым сечением гор-
горловины и отдельно стоящих (двух или од-
одного) каплеуловителей
На рис 4 56 показан скруббер Венту
ри с двумя каплеуловителями В качест-
качестве каплеуловителя используется циклон с
нижним подводом газа и концентрически
расположенным в нижней части кониче-
коническим центробежным завихрителем
В аппаратах второй модификации гид-
гидравлическое сопротивление (в пределах от
400 до 1200 Па) также обеспечивается ре-
регулировкой скорости газа в кольцевом се-
сечении горловины и величиной удельного
орошения Регулировочная характеристика
скрубберов Вентури с эллиптическим об-
обтекателем приведена на рис 4 57 Мини
мальное сечение горловины имеет место
при верхнем положении обтекателя
Подача орошающей жидкости в чонфу
зор трубы-распылителя производится с по
мощью эвольвентных форсунок, равномерно
распределенных по периметру конфузора,
с цилиндрической насадкой Сливное от-
отверстие насадки располагается на уровне
верхней кромки конфузора
Основные технические показатели ап-
аппаратов ряда приведены в табл 412
Газопромыватель типа КМП
разработан Ленинградским институтом
Промстройпроект [4 28], представляет со-
собой скруббер Вентури, предназначенный в
основном для очистки вентиляционных
выбросов с начальной запыленностью воз-
воздуха до 30 г/м3 и состоит из двух основ-
основных частей (рис 4 58) — трубы-распылите
ля и циклона-каплеуловителя типа ЦВП
(с периодическим орошением) Подача во
ды в трубу-распылитель осуществляется
через сопло с отбойником (рис 4 59), ус
танавливаемое по оси трубы в зоне конфу-
конфузора Диаметр сопла dc, м, рассчитывается
[4 37] по формуле
Рис 4 58 Газопромыватель типа КМП
/ — труба-распылитель 2 — подвод воды 3 —
шодвод воды в каплеуловитель 4 — циклон кап-
леуловитель, 5 — гидрозатвор для отвода шлам»
рой поверхностей корпуса предусмотрена
дополнительная подача доды — в виде
пленки, равномерно стекающей из камеры
над конфузором На орошение аппарата
обычно подается оборотная вода с содер-
содержанием твердого до 0,5 г/л
Типоразмерный ряд газопромывателей
типа КМП охватывает диапазон по про-
производительности от 7000 до 140 000 м3/ч>
(табл 413)
Зависимости между гидравлическими
сопротивлениями газопромывателей КМП,
удельными расходами воды на орошение,
производительностью по очищаемому воз-
, D.42)
где рук—давление воды перед соплом, Па
Для предотвращения образования от
дожений на границе раздела сухой и мок
Рис 4 59 Центральное сопло с отбойником

126
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Таблица 4.12. Технические показатели скру5бероз Вентури с кольцевой горловиной
Наименование
Марка скруббера
8
8
6
2.
Производительность,
тыс. м'/ч:
максимальная
минимальная
Высота скруббера Н, мм
Размеры трубы-распыли-
те!Я, мм:
диаметр горловины
диаметр обтекателя
ход обтекателя
Число каплеуловителей,
шт.
Диаметр каплеуловителя,
мм
Скорость газов в свобод-
свободном сечении каплеуло-
вителя, м/с:
максимальная
минимальная
Масса, т
7
2
4095
150
90
250
1
800
5,0
1,4
1,14
15
7
4980
210
120
250
1
1200
5,0
2,3
1,90
30
15
6205
300
180
350
1
1600
5,0
2,5
3,70
50
30
7400
400
250
350
1
2200
5,0
3,0
6,63
80
50
9160
900
820
150
1
1600
11,0
6,9
8,06
120
80
11060
1020
920
185
1
2000
10,6
7,1
10,73
180
120
13 165
1150
1020
212
1
2400
11,0
7,4
14,17
240
160
11060
1380
1220
245
2
2000
10,6
7,1
19,96
340
240
13 165
1620
1420
350
2
2400
10,4
7,4
27,00
500
340
14 880
1860
1620
400
2
2800
11,3
7,7
34,47
духу представлены на номограммах
рис 4 60.
Расчет эффективности газопромывате-
газопромывателей для ряда пылей приведен в [4 28].
Мокрые скоростные золоуло-
золоуловители МС-ВТИ разработаны для за-
замены ранее применявшихся мокрых золо-
золоуловителей МП-ВТИ [4 30]. Газопромыва-
Газопромыватели МС-ВТИ предназначены для очистки
газов на энергоблоках мощностью до
200 МВт [4.38]
Скоростной золоуловитель состоит из
трубы-распылителя и центробежного скруб-
скруббера (рис. 4.61). Внутренняя поверхность
трубы-распылителя и центробежного скруб-
скруббера футерованы кислотоупорной керами-
керамической плиткой по слою шпаклевки из диа-
диабазовой замазки Углы раскрытия диффу-
диффузора и конфузора трубы-распылителя рав-
равны соответственно 12° и 60°. Орошающие
форсунки размещены таким образам, что-
чтобы границы сухих и орошаемых участков
не выходили за пределы стенок конфузора.
Перед конфузором устанавливается уча-
участок длиной 0,8 м несколько суженного се-
сечения по сравнению с подводящим газо-
Таблица 4.13.
Наименование
Производительность, м*/ч
Диаметр горловины, мм
Габаритные размеры, мм
(см. рис. 4.58):
длина L
ширина В
высота Н
Масса, т
Основные технические показатели аппаратов
типа КМП
Марка пылеуловителя
КМП-2,5
7000—
14 000
250
2300
1415
3350
1,060
КМП-3,2
sl2 000—
20 000
320
2800
1845
4990
1,260
КМП-4.0
18000—
35 000
400
3540
2240
5630
1,848
КМП-5,0
28 000—
55 000
500
3980
2705
7645
4,010
КМП-6,3
45 000—
86000
630
4480
3190
8360
5,310
КМП-7,1
58 000—
110000
710
5240
3695
929в
7,308
КМП-8,0
«70 000—
140 000
800
5720
4105
10 060
10,477

§ 4 9s
Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)
127
7 3 9 10
20
дО
50 60 70 80 ЦГ,Ш!С.МУЧ
60 70 80 90 100
Ц^глысм /ч 200
Рис. 4.60. Номограмма, характеризующая зависимость гидравлического сопротивления аг?»
парата Драп от расхода воздуха Qr и удельною орошения m

128
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Люк Ж 500 ,
у * газад 1А
Л(ВндтрЕнний
па металлу)
\ В канал
\ ГЗВ
Рис. 4.61. Принципиальная схема скоростного золоуловителя МС-ВТИ:
1 — каплеуловитель; 2 — труба-распылитель, 3 — форсунки
•ходом При скорости газов на этом участ-
участке 20 м/с обеспечивается эффективное удар-
ударное разрушение граничных отложений
Обычная установка трубы-распылителя под
углом 8° к горизонту обеспечивает нор-
нормальный сток воды в корпус центробежно-
центробежного скруббера.
Ряд скоростных золоуловителей, вклю-
включающий шесть типораамеров (табл 4.14),
разработан ВТИ. На орошение золоулови-
золоуловителя подается смесь оборотной и техниче-
технической воды, причем расход технической во-
воды, предназначенной для компенсации по-
потерь на испарение, составляет примерно
Таблица 4.14. Технические показатели ряда мокрых скоростных
золоуловителей МС-ВТИ
Наименование
Производительность,
тыс. м3/ч
Расход воды на орошение
корпуса аппарата, т/ч
Размеры, мм (см. рис. 4,61):
D
Н
в1
/с
Ас
Масса, т
Марка золоуловителя
МС-ВТИ 2800
90
4,4
2800
9660
8850
1550
1620
842
930
1400
15,3
мс-вти-зооо
108
4,7
3000
10 320
9450
1680
1790
930
980
1500
17,2
МС-ВТИ-3200
125
5,0
3200
10 980
10 050
1750
1935
1005
1040
1600
20,1
МС-ВТИ-3800
180
5,7
3800
12 290
11250
2040
2365
1020
1230
1800
24,6
МС-ВТИ-4000
200
6,3
4000
13610
12 450
2260
2640
1135
1380
2000
29,9
МС-ВТИ-4500
250
70
4500
15 250
13 950
2490
3000
1295
1550
2250
37,8

§ 4.10.
Эжекторные скрубберы
129
15%. Удельное орошение трубы-распыли-
трубы-распылителя составляет 0,12—0,18 л/м3, гидравли-
гидравлическое сопротивление аппарата — ЬОО —
1100 Па.
Установлено, что при общей щелочно-
щелочности осветленной воды менее 10 мг-экв/лне
наблюдается интенсивного образования от-
отложений карбоната кальция в орошающих
устройствах, если для осветленной воды
рН^9—9,5. Это условие выполняется для
тех топлив, для которых произведение
приведенной зольности лпр, %, на содер-
содержание IB золе свободной окиси кальция
СаОсвоб меньше 6,0. Содержание СаОсвоб
может быть определено из соотношения
СаОсвоб=0,074 СаО2общ (где СаООбщ —
сбщее содержание СаО в воде). При
ЛПр-СаОСвоб>б,0 на орошение золоуло-
золоуловителя следует подавать техническую воду
и лишь в отдельных случаях осветленную
(когда при небольших затратах возможна
ее частичная нейтрализация до рН=9-г-9,5).
Мокрые скоростные золоуловители
обеспечивают эффективность очистки га-
газов От золы, равную 95—97% При этом
удельный расход электроэнергии на очист-
очистку составляет 1,2—1,5 МДж на 1000 м3/ч
газов.
4.10. ЭЖЕКТОРНЫЕ СКРУББЕРЫ
В эжектор н ы х скрубберах
(рис. 4.62) затрачиваемая на очистку га-
газов энрргич подводится к орошающей жид-
жидкости, которая подается в трубу-распыли-
трубу-распылитель через расположенную ч конфузоре
форсунку под давлением 600—1200 кПа,
т. е. по принципу работы эжекторный
скруббер аналогичен водоструйному насо-
насосу. Так как в эжекторной трубе-распыли-
трубе-распылителе газы транспортируются капельной
жидкостью и создается положительный на-
напор, общее гидравлическое сопротивление
газоочистной установки (с учетом калле-
уловителя) может быть равно нулю По-
Поэтому подобные аппараты целесообразно
применять, когда имеются трудности с
установкой вентилятора или дымососа (на-
(например, при очистке взрывоопасных газов
или газов, содержащих радиоактивную
пыль).
К недостаткам эжекторных скрубберов
следует отнести невысокую эффективность
при улавливании высокодисперсной пыли
{с размером частиц крупнее 2—3 мкм), а
также низкий КПД использования энер-
энергии.
Сечения конфузора и горловины (ка-
(камеры смешения) подбираются таким обра-
образом, чтобы создавать условия для эжек-
ции газов потоком жидкости. Скорость
газовою потока в сечении камеры смеше-
смешения рекомендуется выбирать б пределах
от 10 до 12 м/с, а длину камеры смеше-
смешения— около трех ее диаметров. Удельный
расход жидкости на орошение эжекторно-
9—170
1 От гидронасоса
Газы
Подпитки
^К гадронаеосд
Рис. 4 62. Эжекторный скруббер (типа
СЭЖ):
/ — корпус и бак-репульпатор; 2 — камера вса-
всасывания; 3 — форсунка; 4 — сетчатый каплеулови-
тель; 5 — камера смешения
т=06Ол/м3
\Г 4
>
а/
32
К
А.
7
-—
*—
1
9
680
1360
2040
2720
Рис. 4.63. Гидродинамическая характери-
характеристика эжекторного скруббера при различ-
различных давлениях нагнетания (кПа):
/ — ТОО; 2 — 560; 3 — 420; 4 — 280; 5 — 140
го скруббера составляет от 7 до 10 л/м8,
скорость истечения жидкости из форсун-
форсунки— от 15 до 30 м/с. Гидродинамическая
характеристика эжекторного скруббера
приведена на рис. 4.63.
Типоразмер н ы й ряд эжек-
эжекторных скрубберов (типа СЭЖ>
включает шесть типоразмеров (табл. 4.15}
на производительность по газам от 50 до

130
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Таблица 4.15 Основные технические показатели аппаратов типа СЭЖ
Наименование
Производительность, м3/ч
Расход орошающей жидкости,
Размеры, мм (см. рис 4.62).
Н
D2
D9
d
L
Диаметр сопла форсунки, мм
Марка пылеуловителя
СЭЖ 200
50—200
1,6
1100
120
70
200
90
350
4,0
сэж-зоэ
200—340
2,1
1500
180
100
315
ПО
400
4,6
СЭЖ 700
340—750
5,25
2000
280
150
450
160
450
7,2
СЭЖ 1500
750—1500
10,5
2700
400
200
630
250
600
10,2
СЭЖ 3000
1500—3000
21,0
3600
560
280
900
320
840
14,4
СЭЖ-5000
3000—5000
35,0
4500
710
370
1120
450
1100
18,6
5000 м3/ч [4 39] В качестве базовой кон-
конструкции ряда принят эжекторный скруб-
скруббер, показанный на рис 4 62
Рабочая жидкость подается в аппа-
аппараты под давлением 0,6—0,8 МПа и рас-
пыливается форсункой (подобной форсунке
Кертинга, см § 4 11) с коэффициентом рас-
расхода g=0,8-f-0,9 и углом распыла 25—
30°. В форсунке применен винтовой завих-
ритель с углом подъема винтовой линии
68°. Удельный расход жидкости составля-
составляет 8—10 л/м3
В аппаратах применен сетчатый кап-
леуловитель, состоящий из двух слоев
гофрированной сетки (см разд 5), со-
собранных в единый кассетный блок Толщи-
Толщина каждого слоя 100—150 мм, расстояние
между слоями 60—80 мм Каплеуловитель
устанавливается под углом 25—30° к оси
аппарата на расстоянии 1,0—1,5 D2 от
Среза камеры смешения
Регулирование производительности ап-
аппаратов в пределах от 0 до максимально
возможной для данного типоразмера осу-
осуществляется изменением уровня жидкости
в баке-репульпаторе относительно камеры
смешения (Л в пределах от 0 до 300 мм).
Максимально возможное разрежение, обес-
обеспечиваемое при транспортировке газов че-
через аппарат, составляет 600 Па
4.11. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДВОДА
ОРОШАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
В ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
Организация подвода орошения в пы-
пылеуловителях в значительной степени оп-
определяет эксплуатационную надежность и
эффективность их работы
Для подвода орошения в мокрых пы-
пылеуловителях применяются два вида рас-
пыливающих устройств Первую группу со-
составляют форсунки, которые применяются
в полых (центробежных и эжекторных)
-скрубберах, скрубберах Вентури Ко вто-
второй группе относятся оросители для рав-
равномерного распределения орошающей жид-
жидкости по сечению, главным образом, яа-
садочных и тарельчатых скрубберов
Основные характеристики
форсунок
По принципу действия форсунки де-
делятся на три основных вида механическо-
механического, пневматического и электрического дей-
действия (рис 4 64).
В мокрых пылеуловителях применяют-
применяются центробежные и струйные механические
форсунки, реже — форсунки пневматиче-
пневматического действия Сведения о конструкциях
форсунок других типов подробно изложены*
в [4 40—4 42]
Объемный расход жидкости Qw, ы3/су
распыливаемой форсункой, определяется по
формуле
Яж = ^^У^/Ы, D.43)
где dc — диаметр сопла форсунки, м*г
I, — коэффициент расхода жидкости, рж—
напор, давление жидкости перед форсун-
форсункой, Па, рж — плотность жидкости, кг/м3.
Наибольшие значения коэффициента
расхода характерны для струйных форсу-
форсунок @,75—0,98), наименьшие — для цент-
центробежных @,2—0,3)
Скорость истечения жидкости из соп-
сопла форсунки йУист, м/с, составляет
ф),
D 44)
где ф — коэффициент заполнения сопла
Коэффициент заполнения сопла также
зависит от конструкций форсунки Для
большинства форсунок ф<1,0, это объяс-
объясняется сжатем струи при истечении жидко-
жидкости для струйных форсунок и образовани-
образованием воздушного вихря для центробежных.
Для центробежно-струиных форсунок ана-
чение ф приближается к 1,0

411.
Организация подвода орошающей жидкости в пылеуловители
131
Механическое распыливание
| CmpyuHbie срорсумни
Центробежные форсунки.
Форсуний с вращаю-
вращающимся распылителем
Форсунки, с соударяю-
соударяющимися струями
Электрическое распь/ливамие
Ультраэдунобые рорсунни
Гаэобое распылибание
Рис 4 64 Классификация форсунок:
й —i цилиндрическое сопло; 2 — щелевое сопло; 3 — распылитель при соосных потоках жидкости и га-
газов; 4 и 5 — распылители при подаче жидкости под прямым углом к воздушному потоку; Г — газы;
Ж — жидкость
Механические форсунки имеют доста-
достаточно большой диапазон изменения угла
конусности струи а — от 8 до 180°. Наи-
Наименьший угол конусности достигается для
•струйной форсуний с одиночным отвер-
отверстием.
Механические форсунки различаются
по характеру заполнения факела. При
общей для большинства форсунок кониче-
конической форме факела в зависимости от типа
форсунки может быть либо полым с коль-
кольцевым распределением капель в секущей
плоскости (рис 4 65,а) либо полностью за-
заполненным с круговым распределением
капель (рис 4 65,6). Иногда применяются
¦¦форсунки с плоским или веерным факелом
(рис. 4.65,в).
Равномерность заполнения факела
распыла зависит от типа форсунки. Макси-
Максимальную равномерность распределения
жидкости по сечению обеспечивают цент-
робежно-струйные форсунки. Для струй-
струйных форсунок и форсунок с соударяющи-
соударяющимися струями плотность орошения резко
убывает от оси факела к его периферии.
¦Центробежные форсунки образуют факел,
сечение которого представляет собой до-
довольно ггонкое кольцо.
Средний диаметр капель dK, образую-
образующихся при распыле жидкости центробеж-
Рис. 4 65. Различные формы факела форсу-
форсунок:
а — полый; б — заполненный; в — плоский
ньши форсунками, может быть в первом
приближении рассчитан по формуле [4 43]
rfK/^ = 18,3/Re3°.59, D 45)
где da — эквивалентный диаметр сопла,
м; Re3=eya djvx — число Рейнольдса, рас-
рассчитанное по условной скорости движения
жидкости в сопле: юэ = ^2/>ж/рж , м/с.
Формула D 49) действительна в ин-
интервале значений 2280<Re3<18 280 и по-

m
Аппараты мокрой очистки газов
Назд. 4
Рис. 4.66. Схема центробежной форсунки
Рис 4 67 Форсунка Григорьева — Поляка:
/ — корпус, 2 — грибок, 3 — распылитель, 4 —
прокладка, 5 — накидная гайка
называет независимость среднего диаметра
капель от конструкции форсунки Иссле-
Исследования показали, что при Rea»20 000 уве-
увеличение скорости истечения и уменьшение
вязкости жидкости практически не при-
приводят к улучшению качества распылива-
ния. Отношение dK/d9 в этом случае мо-
может быть ~0,06, а улучшение качества
распыливания возможно только за счет
Рис 4 68 Форсунка
Кертинга
/ —* корпус; 2 —
винтовой завих-
ритель
уменьшения площади сечения сопла, т. е.
уменьшения абсолютных размеров фор-
форсунки.
А. Форсунки с полым факелом. В этих
форсунках жидкость подается в вихревую
камеру либо через тангенциальные каналы
(рис. 4.66) либо по центру через помещен-
помещенную во входном канале спираль (рис. 4 67)
Струя покидает форсунку в виде полого
вращающегося конуса, который под дей-
действием центробежных сил распадается на
отдельные капли. Большими достоинства-
достоинствами центробежных форсунок являются про-
40 80 120 160 200 240нг/ч
Рис 4 69 Зависимость производительности
форсунок от давления (число у кривой со-
соответствует номеру форсунки, см. табл 4 16)
стота конструкции, возможность широкой
регулировки расхода жидкости и угла рас-
распыла, высокая эксплуатационная надеж-
надежность
Форсунка Григорьева — По-
Поляка (рис 4 67) применяется для не-
небольших расходов жидкости и состоит иэ
корпуса ), в который вставляется гри-
грибок 2. На корпусе грибка имеется от ше-
шести до восьми винтовых канавок Площадь
сечения всех винтовых канавок должна в
2—2,4 раза превышать площадь выходного
сопла.
Форсунка Кертинга (рис 4 68)
также применяется для небольших расхо-
расходов жидкости, состоит из корпуса и вин-
винтовой вставки Жидкость, двигаясь по
винтовым каналам, завихряется и распыля-
распыляется через сопло, диаметр которого изме-
изменяется в пределах от 1 до 4 мм Измене-
Изменение угла наклона винтовой линии и угла
конусности наконечника позволяет полу-
получать более короткий или более длинный
факел
На рис. 4 69 приведена зависимость от
давления производительности форсунок
Григорьева — Поляка и Кертиига Характе-
Характеристики форсунок Гри1 орьева — Поляка и
Кертинга приведены в табл. 4.16 [4 44]
А~А
Рис. 4.70 Эвольвентная форсунка (de —
диаметр сопла)

§ 411.
Организация подвода орошающей жидкости в пылеуловители
133
Наименование
Форсунка
Григорьева—
Полякова
Форсунка
Кертинга
Таблица 4.16. Хграьтеристики механических
-1омер кри-
кривой на
рис. 4 69
1
2
3
4
5
6
7
8
9
—
—
—
Вариант устройства
Грибок с 6 канавками
сечением 0,8X0-5 мм
Грибок с 6 канавками
сечением 0,9Х1,4 мм
Грибок с 8 канавками
сечением 0,7X1,4 мм
—
—
—
—
Диаметр
выходного
отверстия,
мм
1
2
1
2
1
1,5
2
1
1,5
2
3,5
4
Угол фа-
факела, °
85—87
85—87
55—80
55—80
60—90
60—90
60—90
55—90
55—90
55—90
55—90
55—90
форсунок
Длина фа-
факела, м
0,6—0,8
0,6—0,8
0,6—1,0
0,6—1,0
0,6—1,0
0,6—1,0
0,6—1,0
1,3—1,8
1,3—1,8
1,3—1,8
1,3—1,8
1,3—1,8
Качественная
характеристика
расплыва
Очень мечкий
Мелкий
Очень мелкий
Мелкий
Очень мелкий
Мелкид
Мелкий
Мелкий
Мелкий и сред-
средний
Средний
Средний
Средний
Эвольвентная форсунка
(рис. 4.70) обычно используется в градир-
градирнях и в мокрых пылеуловителях при не-
необходимости обеспечения грубого распы-
распыла жидкости. Большой диаметр выходного
отверстия (от 12 до 25 мм) обеспечивает
высокую производительность и надежность
работы на оборотной воде. Зависимость
производительности эвольвентных форсу-
форсунок, длины факела #ф и диаметра факе-
факела d$ от давления приведена на рис. 4.71.
Недостаток эвольвентных форсунок за-
заключается в их способе производства
(литье).
Тангенциальная форсунка
(рис. 4.66) также проста по конструкции,
как и эвольвентеая, но может быть изго-
изготовлена обычным механическим способом.
В отличие от вышеприведенных механиче-
механических форсунок, надежных методов расче-
расчета которых не разработано, тангенциаль-
тангенциальная форсунка может быть рассчитана по
предложенному Г. Н. Абрамовичем [4.40]
методу, который обеспечивает хорошее сов-
совпадение экспериментально найденных ха-
характеристик с рассчитанными в самом ши-
широком диапазоне изменения основных кон-
конструкционных параметров.
Hg>Ud<p,M
0 1 23 Ч 5 67
О 2000 6000 10000 14000 18000кг/ч
Рис. 4 71. Зависимость производительности
и параметров факела распыла эвольвент-
эвольвентных форсунок от давления при различных
диаметрах сопла:
/ — 12 мм; 2—15 мм; 3—16 мм; 4—18 мм; 5 —
20 мм; 6 — 25 мм
Исходными данными для расчета фор-
форсунки с тангенциальным подводом жидко-
жидкости являются производительность Qm,
давление жидкости перед форсункой рж
и плотность жидкости рж-
1. Выбирают по конструкционным со-
соображениям угол факела распыла а и на-

134
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
10
0,75
0,5
0,25
П
I
\
j
•У
v
1
ее -
,
1 \ 1 п
ходят из графика на рис 4.72 соответст-
соответствующие значения коэффициентов расхода \
и заполнения сопла ф и геометрическую
характеристику форсунки А.
2 Находят после подстановки най-
найденного значения ? в выражение D 43)
диаметр выходного отверстия (сопла) фор-
форсунки dc.
-150
wof
-50
2,0 4,0 6,0
Рис 4 72 Зависимость параметров центро-
центробежной форсунки \, а и ф от геометриче-
геометрической характеристики А
3 Рассчитывают скорость истечения
жидкости из сопла форсунки, м/с, по фор-
формуле D 44)
4 Выбирают диаметр входного па-
патрубка (канала) dBX и определяют пло-
площадь сечения SBX, после чего (рассчитыва-
(рассчитывают эксцентриситет, м:
R=2AnSBx/(ndc), D 46)
где п — число входных патрубков (кана-
(каналов), обычно принимается в пределах от
1 до 4 .
5 Для данной конструкции форсунки
определяющими являются поперечные раз-
размеры, осевые существенной роли не игра-
играют. Габаритные размеры форсунки зависят
от выбора угла распыла а и диаметра
входного патрубка dBX, причем с уменьше-
уменьшением диаметра входного патрубка резко
уменьшается диаметр форсунки (камеры
закручивания). Внутренний диаметр каме-
камеры закручивания D, м, находят из соотно-
соотношения
, D.47)
а длину входных, м, патрубков (каналов)
принимают в пределах
/BX==B+3)rfBx. D.48)
6 Выбирают высоту камеры закручи-
закручивания Н на ее периферии близкой к диа-
диаметру входных каналов H^zl,2dBX, м.
Относительная длина сопла принимается в
пределах /c/c?c=0,l-f-0,2, а оптимальный
угол конусности на входе в сопло должен
составлять от 90 до 120°.
Б. Форсунки со сплошным факелом
распыла. Для получения сплошного конуса
распыла используют центробежные фор-
форсунки, в которых помимо вращающейся
струи создается и осевая струя (рис 4 73).
Для получения равномерного распределения
жидкости в факеле необходимо соблюдать
правильное соотношение между количест-
2 Рис 4 73 Форсунка
с плоским вклады-
вкладышем и периферийны-
периферийными винтовыми кана-
каналами
/ —• корпус, 2 —
вкладыщ
вом вращающейся жидкости и жидкости,
подаваемой в центральную струю. Обычно
на осевую струю подается меньшая часть
жидкости, причем жидкость может подво-
подводиться автономно Необходимо отметить,
что при двойной подаче жидкости значи-
значительно увеличивается диаметр капель
Форсунки с плоским вкла-
вкладышем и периферийными вин-
винтовыми каналами прямоуголь-
прямоугольного сечения (рис. 4.73) [4.42]. Ис-
Исходными данными для расчета являются
производительность Qm, давление жидко-
жидкости перед форсункой рж, плотность жидко-
жидкости рж и угол факела распыла а, выби-
выбираемый в пределах от 20 до 100°.
1. Принимают знамение коэффициента
расхода |=0,75 и по уравнению D 43) оп-
определяют диаметр соплового отверстия dc.
2 Находят расчетное значение % по
формуле
= 0,9@,676—24,0 do
D.49)
Если полученное расчетным путем зна-
значение | намного отличается от принятого,
то расчет повторяют, изменяя производи-
производительность на одну форсунку <3Ж или дав-
давление распыла рж
3. При значениях с?с>14 мм диаметр
вкладыша может быть найден из соотно-
соотношения .0=1,925 dc> при rfc<14 mm D
принимается постоянным и равным 27 мм
4. Оптимальное отношение площадей
сечений центрального канала вкладыша

§ 4.11.
Организация подвода орошающей жидкости в пылеуловители
135
и сопла S0/So определяется по формуле
5о/5с = 0,676—24,0 cfc, D.50)
диаметр центрального канала — из соотно-
соотношение d0 =dc Vso/Sc, м.
5. Суммарная площадь сечений пери-
периферийных /каналов определяется из соот-
соотношения 2SK=4,3jtd2o, м2, угол наклона
винтовых каналов вставки f}—по формуле
175Мс
+0'32
6. Размер периферийных каналов нахо-
находится из соотношения а = V 2SK/(n cosg),
причем число периферийных каналов при-
принимается постоянным (/г=6).
Метод надежен в диапазоне измене-
изменения основных параметров: dQ = 24-17 мм;
рж до 1 МПа; р=6,0-н45,0°.
Форсунка ВТИ. Размер выходного
отверстия форсунки является определяю-
определяющим, в зависимости от него при конструи-
конструировании форсунки принимаются все осталь-
остальные размеры (рис. 4.74).
Значение диаметра выходного сопла
форсунки dc, м, определяется по формуле
d,=
/
У
D.52)
где I — коэффициент расхода, ориентиро-
ориентировочное значение которого (при dc — 3-r-
8 мм) равно 0,73; рж — давление воды
перед форсункой, должно составлять не
менее 150 кПа.
Пользуясь соотношениями, указанны-
указанными на рис. 4.74, можно найти остальные
размеры форсунки. Максимальный диаметр
зоны орошения одной форсунки не должен
превышать 500 мм.
Рис. 4.75. Форсун-
Форсунка с цилиндриче-
цилиндрическим вкладышем
и горизонтальны-
горизонтальными каналами:
/ — корпус; 2 — вкла-
вкладыш
Форсунка с цилиндрическим
вкладышем и горизонтальными
каналами. Характерной особенностью
форсунки (рис. 4.75) является наличие во
вкладыше трех тангенциально расположен-
расположенных горизонтальных каналов, обеспечиваю-
обеспечивающих закрутку части потока жидкости.
кпа
300
ZOO
wo
кпа
400
300
zoo
700
/
j
1
I
7
/
/
Z
у
j—
/
/
/
/
0,3 0,7 7,7 7,5 7,9 2,3 7,7 3,7 QmM3/v
1
1
1
/
/
/
/
У
/
/
j
1
Ф
/
у
У
/
У
у
7
/
/
7
15 79 Z3 Z7 Ож,м3/ч
Рис 4 74. Форсунка ВТИ
Рис. 4 76. Зависимость производительности
форсунки с цилиндрическим вкладышем от
давления распыливания при различных
диаметрах сопла:
1 — 4 мм; 2 — 6 мм; 3 — 8 мм; 4—12 мм; 5 —
16 мм; 6 — 20 мм; 7 — 24 мм

136
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
Коэффициент расхода форсунки ?=0,Ь2
На рис 4 76 приводятся зависимости рас-
расхода жидкости от давления для форсунок
с различным диаметром сопла
Плоскофакельная форсунка
(рис 4 77) находит широкое применение в
газоочистных аппаратах (мокрых пластин-
пластинчатых электрофильтрах скрубберах с кон-
фузорным подводом газов, щелевых трубах
Вентури и др) Достоинством форсунки
является отсутствие каналов и вставок,
что уменьшает возможность ее забивания
взвесями, содержащимися в орошающей
жидкости Оригинальная конструкция
плоскофакельной форсунки разработана
НИИОГаз [4 45]
Рис 4 77 Плоскофакельная (щелевая)
форсунка
t — корпус, 2 — прижимная гайка 3 — плоскосфа
кельный распылитель 4 - прокладка
Распылитель изготавливается из тонкой
пластины (рис 4 77), в которой методом
давления (или штамповкой) получают про
филированную канавку В центре канавки
просверливается сопло овальной или пря-
прямоугольной формы Угол конусности фа-
факела плоскофакельной форсунки зависит
только от радиуса закругления профиля
канавки г, м, и параметра х
Исходными данными для расчета пло-
екофакельной форсунки этого типа являют-
являются производительность Qm давление жид-
жидкости рж и угол конусности а При рас-
расчете принимают ?—0,7 и находят одну из
сторон выходного отверстия Ъ м лежа
щую в плоскости факела распыла, по фор-
формуле
Определяют г при сс<90° из соотноше-
соотношения r = 6/Bsina) При а>90°, как видно
из рис 4 77, Ь=2г В этих случаях пара-
параметр х рассчитывают из выражения
= гB -
ctg
D 54)
Остальные геометрические параметры
форсунки, м, принимаются
/?= (8—Ю) г, h= C —5)r, a = 0,766, ?=
= 2Vr*— {R — h)\ D = L-\- D —!0)X
ХЮ-3
Благодаря поверхностному натяжению
кромки факела плоскофакельной форсунки
обычно ограничены слошными струйками,
что особенно заметно при работе малых
форсунок и углах распыления более 50°
Эти струйки могут содержать от 0,25 до
0,5 общего количества распыливаемой жид-
жидкости и распадаются на ббльыие капли,
чем центральная часть пленки
НИИОГаз разработаны РД РТМ
26-14 13 78 включающие распылители на
производительность от 0,03 до 4,5 м3/ч при
давлении распыливаемой жидкости от 0,3
до 1 0 МПа и углах раскрытия факела
распыла от 30 до 120° Ряд распылителей
состоит из пяти типоразмерных групп кор
пусов, определяемых размером подводяще-
подводящего трубопровода (рис 4 78)
В Форсунки с регулируемым расхо-
расходом жидкости применяются для обеспече-
обеспечения постоянства качества распыла при
изменении производительности Конструк-
Конструкция форсунки разработана НИИОГаз
[4 46] и представляет собой распылитель
центробежного типа (рис 4 79), у кото-
которого часть жидкости из камеры закрутки
отводится через перепускной канал обрат-
обратно во всасывающую линию насоса, подаю-
подающего жидкость на распыливание Количест
во отводимой жидкости может регулиро-
регулироваться автоматически дроссельным устрой
ством
Форсунки обеспечивают изменение рас
хода в 8 раз, т е степень регулирования
K=Qf»i!Qp (где Q'm — объемный расход
жидкости на входе в форсунку, м3/с,
Qp — объемный расход распыливаемой
жидкости, м3/с) может изменяться в пре-
пределах от 1 до 8
Угол конусности распыла форсунок
колеблется от 60° (при К—1) до 120°
(при К=8) Коэффициент расхода жидко
сти при К—1 составляет 0 35
Диаметр сопла форсунки dc опреде-
определяется из формушы D 43) при значениях
1=0,35 (К=1) и Qm=Q'm, диаметр от-
отводного канала dK — из соотношения dK=
= Kdc
Основные размеры форсунки находят
ся из следующих соотношений RBx—
= 28 Ю-
У
D.53)
= (l,5-2,5)dc, dB
-Yl
785A,ОИ,5)'

§ 4.11.
Организация подвода орошающей жидкости в пылеуловители
137
МПа
7,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4-\
0,3
Щ 70 Лу75
1/
ЧьГсъГ <*Г
fell//
3?///у
////
I///A
11у20
1 1 1 1
~Ц*Гщ
////
1 /.
Щ25
jl /
1 / /
/ / j
'//
Uy3Z
1 /
7 */
... ....
/
«л/
/,
Г
Рис. 4.78. Типоразмерный ряд плоскофакельных форсунок:
соответствует диаметру подводящего трзбопровода "Д"; Z)y15—Уз"; Dy20 — V*", Dy25 — Г%
Ак=A,0-=-1,5) dB
(l0l5)d
(); (); 2,
Геометрические параметры гипоразмер-
ного ряда форсунок этого типа (ЦР8) на
производительность от 0,27 до 5,0 м3/ч,
разработанных НИИОГаз в соответствии
Рис. 4.79. Форсунка с регулируемым рас-
расходом жидкости (тип ЦР8):
/ — корпус; 2 — вставка; 3 — прокладка; 4 — по-
поводящий канал; 5 — выходное сопло; б — отвод-
отводной канал; 7 — камера крутки
Ар
*
0,9
0,5
М
мпа
i
1
/
/
/1
/
/
/Г
/
/
4
j
/
/
А
/
/
I
/
j
—¦
/
.
/
---
/
/
/
——
1
/
^ ¦ \
-* т
0,8
7,6
Цж,М3/ч
Рис. 4.80. Номограмма для определения
типоразмера форсунок типа ЦР8
с РД РТМ 26-14-25-82, приводятся а
табл. 4.17.
Диаметр образующихся при распили-
распиливании капель для всех типоразмеров фор-
сумок 100—800 мкм. Для выбора типораз-
типоразмера форсунки (величины dc) в зависи-
зависимости от давления распыливания рж и
производительности <2'ж можно воспользо-
воспользоваться номограммой, приведенной на
рис. 4.80.
Испытания форсунок показали, что при
снижении доли жидкости, поступающей на
распыл, диаметр образующихся капель
уменьшается. Особенно интенсивно умень-
уменьшение среднего диаметра кашель проие-

138
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
Таблица 4.17 Геометрические параметры фэрсунок ЦР8
Марка
форсунки
ЦР8 4
ЦР8 6
ЦР8 8
ЦР8 10
ЦР8-12
ЦР8 14
Размеры, мм
rfc
4
6
8
10
12
14
dK
12
18
24
30
36
42
16
20
26
26
3t>
40
d*x
1/2"
3/4"
1"
1'Л"
I1//'
d*2
1/2"
3/4"
1"
1"
1'/*"
l'/i"
DK
33
50
66
76
96
110
*вх
10
15
20
25
30
35
H
70
89
108
116
142
160,5
45
57
66
72
80
92
я*
49
58
72
75
96
104,5
Лк
25
30
40
40
55
60
Ai
17
25
28
30
35
45
h2 | L
1
1
2
2
2
3
88
110
144
152
200
225
63
80
104
107
145
162,5
4x
48
63
78
78
108
120
S
36
41
46
55
55
65
Mac
ca,
кг
0,85
1,00
1,80
2,80
3,70
5,70
Размеры в дюй их
ходит в интервале значения К от 2 до 5
Так, при К=2 диаметр капель уменьша-
уменьшается почти в 2 раза, а при К=5—прибли-
К=5—приблизительно в 10 раз
Г. Форсунки с пневматическим рас-
иыливанием жидкости Поток жидкости в
пневматических форсунках дробится за
ечет смешения с высокоскоростным пото
ком газов или пара, жидкость подается в
пневматические форсунки под небольшим
давлением обычно не выше 4 105 Па, ли-
\3ода
Рис 4 81 Орошающее устройство (пневмо-
форсунка)
бо засасывается за счет инжектирующего
действия газового потока Смешение по-
потоков может осуществляться как в каме-
камере форсунки, так и вне ее Форма факела
распыла зависит от конфигурации выход-
выходного отверстия (при смешении потоков
внутри камеры) и от расхода газов (при
внешнем смешении)
Сравнительные исследования по рас-
распылу воздухом струй воды, подаваемых
параллельно и нормально к воздушному
потоку, показали, что наилучшие резуль-
результаты получаются при параллельной подаче
жидкости в месте наибольшей скорости
газов
Пневматические форсунки не получи-
получили широкого распространения в мокрых
пылеуловителях, что объясняется повышен-
повышенными энергозатратами, связанными с по
дачей воздуха (или пара) под давлением,
и усложнением системы подвода орошения
Более тонкий распыл жидкости, обес-
обеспечиваемый в пневматических форсунках,
по сравнению с механическими делает це-
целесообразным их применение для увлажне-
увлажнения газов Подобное орошающее устрой-
устройство на базе пневматической форсунки раз-
разработано для испарительного охлаждения
газов в газоходе [4 47]
Орошающее устройство (рис 4 81)
представляет собой бездиффузорную тру-
трубу распылитель с горловиной прямоуголь-
прямоугольного сечения Жидкость через патрубок
1 и элемент плоскофакельной форсунки 2
(ом выше) в виде пленки подается в гор-
горловину 3, где дробится потоком воздуха,
перпендикулярным по отношению к плен-
пленке Отношение массовых расходов жидко-
жидкости и распыливающего воздуха не превы-
превышает 0,3, скорость воздуха в выходном се-
сечении устройства составляет 60—90 м/с,
гидравлическое сопротивление трубы рас-
распылителя — до 5000 Па Давление и угол
раскрытия факела жидкости соответствен-
соответственно равны 90—100 кПа и 90°.
НИИОГаз разработано два типораз-
типоразмера устройств устройство УР 1-4 с пятью
плоокофакельными форсунками производи-
производительностью по воде 1,0—1,5 м3/ч и устрой
ство УР 2-8, в котором монтируется 9
форсунок и соответственно производитель-
производительность по воде увеличивается до 2,0—
2,7 м3/ч Тип устройства и их общее коли-
количество определяются параметрами газохода
и объемным расходом охлаждаемого газа
Средний диаметр капель, образуемых
при распыле жидкости пневматической
форсункой с затопленным соплом, рассчи-
рассчитывается по формуле D 41)
Методы расчета различных типов пнев-
пневматических форсунок изложены в [4 48]
Оросительные устройства
Раздача орошающей жидкости в наса-
дочных скрубберах и тарельчатых аппа-
аппаратах осуществляется с помощью ороси
телей В отличие от форсунок назначение
оросителей — не создание тонкого распыла

§ 4 12.
Унос брызг и сепарация капель
139
Эскиз оросителя
Схема, распределения
точек орошения
Эскиз
оросителя
Схема распределв
ниязон орошения
Эскиз
оросителя
Схема распределения
зон орошения
лт
Рис 4 82 Основные типы оросителей
а =" точечное орошение, б — зональное орошение, в — сплошное орошение 1 — распределительная плита
2—желоб с боковыми прорезями 3 —желоб с донными патрубками 4 — многотрубчатый ороситель 5 —
перфорированный стакан, 6 — щелевая брызгалка, 7 — розетка, 8 — многоконусный ороситель 9 — раз
брызгивающая звездочка, границы смежных неперекрывающихся кольцевых зон
границы перекрывающихся зон (заштрихована площадь перекрытия смежных зон)
жидкости, а лишь равномерное распреде-
распределение ее по сечению аппарата, что само
по себе является сложной задачей особен-
особенно в аппаратах с большой площадью се-
сечения
По режиму истечения жидкости оро-
оросительные устройства делятся на струйные
разбрызгивающие (перфорированные ста-
стаканы, щелевые брызгалки и др) и на
струйные неразбрызгивающие (плиты, же-
лобы и др ) [4 41]
Орошение сечения аппарата (верхнего
торцевого слоя насадки) может быть «то-
«точечным», зональным и сплошным
(рис 4 82) При точечном орошении пото-
потоки нараздробленяой жидкости равномерно
распределяются по всему сечению аппара-
аппарата Такой вид орошения целесообразен при
ограниченном расходе жидкости и при не-
недопустимости брызгоуноса Точечное ороше-
орошение обеспечивается струйными неразбрыз-
гивающими оросителями Разбрызгивающие
оросители позволяют получить зональное
или сплошное орошение сечения аппарата
При зональном орошении жидкость рас-
распределяется по сечению не так равномерно,
как при точечном, однако обеспечивается
лучшая смоченность площади сечения
Это особенно важно для насадочных окруб
беров, так как при сплошном орошении
обеспечивается наилучшая смоченность на-
насадки, кроме того, при этом способе оро-
орошения значительно уменьшается забивка
насадки пылью Недостаток рассматривае-
рассматриваемого способа — большой расход орошае-
орошаемой жидкости, перекрытие смежных зон
орошения, т е значительная неравномер-
неравномерность плотности орошения по сечению.
4.12. УНОС БРЫЗГ И СЕПАРАЦИЯ
КАПЕЛЬ
Работа мокрых пылеуловителей сопро-
сопровождается тем или иным уносом брызг,
интенсивность которого зависит от скоро-
скорости газового потока в свободном сечении
аппарата и способа подвода орошающей
жидкости
При распылении жидкости форсунками
или дроблении жидкости за счет энергии
газового потока (скрубберы Вентури) раз-
размер образующихся капель от 50 до
500 мкм Оросители, используемые в та
рельчатых скрубберах, образуют крупные
капли — 600—800 мкм и более В этих же
аппаратах образование капель может про-
происходить в процессе разрыва пузырей
В этом случае образуются капли, которые
лежат в двух интервалах 20—30 и 600—
1200 мкм Доля мелких, так называемых
капель спутников, невелика, не превышает
0,30—0,35% уноса (ею массе) и не может

140
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
оказывать влияния на общий характер
каплеуноса
Очень мелкие капли (<10 мкм) обра-
образуются при конденсации пара Максималь-
Максимально возможный размер выносимых капель
может быть рассчитан по скорости вита-
витания капель, которая принимается равной
скорости газов в свободном сечении аппа-
аппарата.
Для сепарации капель из газов ис-
используются следующие механизмы осажде-
осаждения гравитационный, инерционный, цент-
центробежный, диффузионный и электростати-
электростатический Последние два механизма в основ-
основном применяются для улавливания тума-
туманов и рассматриваются в разд 5 и 6
Брызгоулавливающие устройства мо-
могут монтироваться в одно[м корпусе с мок-
мокрым пылеуловителем (встроенные) или в
виде отде ьного аппарата устанавливать-
устанавливаться за ним (выносные)
Гравитационные каплеуловители. Про-
Простейшим хстройством для улавливания ка-
капель из газового потока является осади-
тельная камера, принципиально ничем не
отличающаяся от осадительных (пыле-
(пылеулавливающих) камер, рассмотренных в
разд 2 Поэтому приведенные формулы
могут быть использованы и для расчета
гравитационных каплеуловителей Гравита-
Гравитационные (каплеуловители находят примене-
применение только для улавливания очень круп-
крупных капель и при больших нагрузках по
жидкости (до 1 кг/м3 и более) Основной
недостаток гравитационных каплеуловите-
каплеуловителей заключается в громоздкости
Инерционные каплеуловители по прин-
принципу действия не отличаются от простей-
простейших инерционных пылеучовителей, напри-
например от показанных на рис 2 2
В качестве инерционных каплеуловите-
каплеуловителей могут быть использованы различные
насадки (или пакеты из насадки) —дроб-
—дробленая порода, стружка, галька, шлак, стан-
стандартная насадка (кольца Рашига, седла
Берля, сферы и т д), вязаная сетка (де-
мистеры), пластины волнообразного и зиг-
зигзагообразного (уголкового) профилей (жа-
(жалюзи), прутки, уголки и т д (рис 4 83)
В зависимости от расположения паке-
пакетов насадки в пространстве их можно под-
подразделить на горизонтальные, вертикаль-
вертикальные и наклонные Слои из гранулирован-
гранулированных материалов, колец Рашига, седел Бер-
Берля и других специальных видов насадки
обы шо устанавливаются в верхней части
аппарата
Эффективность инерционных каплеуло-
каплеуловителей увеличивается с ростом скорости
га^ов Однако этот рост не может быть
беспредельным, поскольку в определенном
диапазоне окоростей газов происходит рез-
резкое снижение эффективности сепарации
из-за возникновения вторичного уноса на-
наступает «захлебывание» сепаратора Кри-
Критическая скорость в сечении сепараторов
определяется их конструкцией, располо-
расположением пакетов насадки в пространстве,
направлением набегающего газового пото-
потока, геометрическими характеристиками эле-
элементов, физико химическими свойствами
сред и уносом брызг из аппарата
В [4 49, 4 50] приводятся эмпириче-
эмпирические формулы для расчета критической
Рис 4 83 Элементы сепарационных устройств-
б — горизонтапьные жалюшйные в — прямоточный сепаратор Карбейта г — гофрированные вязаные
сетки, д уголковые е — вертикальные жалюзийные ж — швеллерковые

4 12.
Унос брызг и сепарация капель
141
скорости газов в инерционных сепарато-
сепараторах. Формулы включают довольно много
параметров, часто неизвестных, что за-
затрудняет их применение на практике. По-
Поэтому обычно пользуются [4.51] более упро-
упрощенной формулой
-Kc f-
~ Рг
D.55)
где wv — оптимальная скорость газов в
свободном сечении сепаратора, м/с; /Сс —
коэффициент.
Значение коэффициента Кс для сепа-
сепаратора Карбейта составляет 0,305; для вер-
вертикального жалюзийного сепаратора—0,122;
для горизонтально установленного сеточ-
сеточного каплеуловителя при движении газов
навстречу стекающему потоку жидкости
(при атмосферном давлении)—0,107—0,122;
Обычно оптимальная скорость газов 3—
5 м/с Для вертикальных волнообразных
жалюзийных сепараторов при угле рас-
раскрытия профиля 2а = 90° (см рис. 4 83)
и для уголковых — при 2а=120° оптималь-
оптимальная скорость газов составляет 5—6 м/с.
Вторичный унос в сепараторах с ка-
капельным отводом жидкости (слой насадки,
горизонтальные жалюзийные, сетчатые,
уголковые) наступает при меньших скоро-
скоростях газового потока, чем в сепараторах с
пленочным отводом жидкости (вертикаль-
(вертикальные жалюзийные, швеллерковые).
Для увеличения критической скорости
восходящего потока газов применяется на-
наклонная установка сепараторов, причем
оптимальным считается угол наклона 40—
45°. Однако наклонные инерционные сепа-
сепараторы работают нормально только при не-
небольшом количественном уносе жидкости.
Основной недостаток всех инерционных
каплеуловителей — возможность образова-
образования отложений пыли. Для предотвращения
образования отложений рекомендуется
применять профили с шагом t=90 мм
Гидравлическое сопротивление инерци-
инерционных каплеуловителей Дрс, Па, рассчиты-
рассчитывается по формуле
Рг/2,
D.56)
где ?с — коэффициент гидравлического
сопротивления сепаратора
Коэффициент ?с для прямоточного се-
сепаратора Карбейта равен 6,5, для горизон-
горизонтальной сетки при толщине насадки 100 мм
составляет 1,8, для жалюзийных сепара-
сепараторов ?с определяется по следующим фоо-
мулам [4 50]:
для горизонтальных, вертикальных и
наклонных (угол наклона 40—45°) пакетов
волнистого профиля
?с = B,5?'л + 0,4) ctg2a; D.57)
для вертикальных и горизонтальных
пакетов уголкового профиля:
?с=B,4/г—2)ctg2a, D.58)
для наклонных пакетов уголкового
профиля
?c = (l,8n-0,9)ctg3a, D.59)
где ?' — коэффициент, который можно при-
принять равным 0,20—0,25; п — число сту-
ступеней сепарации (количество секций в од-
одной изогнутой пластине жалюзийного се-
сепаратора), обычно я=4.
Два ряда вертикальных жалюзийных
каплеуловителей при нагрузке по жидкости
до 200 г/м3 обеспечивают остаточную кон-
концентрацию капель 0,03 г/м3 [4.52].
вода
ffffffc
Рис 4.84. Коленный сепаратор
Центробежные каплеуловители получи-
получили наибольшее распространение в газоочи-
газоочистной технике. Основными достоинствами
являются высокая эффективность и мень-
меньшая по сравнению с инерционными склон-
склонность к образованию отложений.
Коленный сепаратор (рис. 4.84)
представляет собой «колено» прямоугольно-
прямоугольного сечения с отношением R/r=2. Для по-
повышения эффективности устройства жид-
жидкость с внутренних стенок подводящего га-
газохода отводится через специальный шту-
штуцер. Узел отвода отсепарированной в кап-
леуловителе жидкости выполнен в виде
разрыва канала «колена» и представляет
собой два последовательно установленных
диффузора с углом раскрытия 60° [4.53].
Исследования сепаратора показали, что
проскок е при вертикальном подводе газов
к вертикально расположенному «колену>
меньше 0,01 (при удельном орошении т
до 1,3 л/м3, медианном размере капель в
пределах от 75 до 330 мкм и скорости га-
газов в свободном сечении «колена» 10—
18 м/с).
При горизонтальном подводе газов к
«колену», расположенному в вертикальной
плоскости, е несколько возрастает с ростом
как скорости газов, так и удельного ороше-
орошения и при т=1,2 л/м3 и о>г=18 м/с со-
составляет ~ 0,2. В сепараторе с горизон-

142
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4-
' Газы
J
Жидкость
] 'Газы
Газы
Рис. 4.85. Малогабаритный прямоточный
циклон-каплеуловитель
1 Газы
11 Жадность
Рис. 4 86. Циклон ЦН-24 с разрывом в вы-
выхлопной трубе:
1 — корпус; 2 — устройство для ввода газов; 3 —
выхлопная труба; 4 — верхняя камера циклона;
5 — устройство для отвода жидкости из верхней
камеры циклона
тальным подводом газов надежное улавли-
улавливание капель жидкости наблюдается толька-
при скоростях газов до 10 м/с. С увеличе-
увеличением скорости газов эффективность падает
за счет вторичного выноса жидкости.
Гидравлическое сопротивление коленно-
коленного сепаратора изменяется в пределах от
80 Па при wr=\0 м/с до 1500 Па при»
/3
шг=18 м/с и при
р
л/м3 практически»
не зависит от удельного орошения.
Коленные каплеуловители обычно при-
применяются в качестве каплеуловителей-раз-
грузителей после труб Вентури перед цик-
лонами-каплеуловителями.
Прямоточные циклон ы-к а п л е-
уловители. В качестве каплеуловителей)
за трубами Вентури чаще всего устанавли-
устанавливаются циклоны. При установке прямоточ-
прямоточных циклонов типа ЦВП (без подвода пле-
пленочного орошения и с уменьшенной высо-
высотой, см. рис. 4.36,а) скорость газов во>
входном патрубке принимается равной ско-
скорости газов на выходе из трубы Вентури
A8—20 м/с). Высоту прямоточного цикло-
на-каплеуловителя Нп (отсчитывается от
оси входного патрубка) согласно [4.54] це-
целесообразно принимать B,0—2,5) Dn, где
?>ц — диаметр циклона, м. Дальнейшее
уменьшение высоты циклона приводит к
снижению эффективности за счет выноса
пленки жидкости, образующейся на его*
внутренней поверхности.
Уменьшить габаритные размеры пря-
прямоточного циклона и одновременно предот-
предотвратить унос жидкости в виде пленки уда-
удалось в сепараторе, разработанном НИИОГаз-
[4.32] и получившем название малогаба-
малогабаритный прямоточный циклон-
каплеуловитель (рис. 4.85). Скорость
газов в плане аппарата составляет 4,5—
5,5 м/с; высота рабочей части аппарата
#ц= 1,5.0ц; скорость газов в сечении вход-
входного патрубка ~ 25 м/с; отношение высо-
высоты входного патрубка к ширине 3:1; отно-
отношение площадей выходного и входного*
патрубков 1,7. Остальные параметры аппа-
аппарата могут быть определены из рис. 4.85.
При нагрузке по жидкости до 0,5 л/м3 унос-
капель из сепаратора не превышает
0,07 г/м3.
НИИОГаз разработан типоразмерный*
ряд малогабаритных прямоточных капле-
каплеуловителей типа КЦТ на производитель-
производительность по газам от 3100 до 84 000 м3/4»-
включающий 13 типоразмеров циклонов диа-
диаметром 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4;
1,6; 1,8; 2,0; 2,2 и 2,4 м.
В качестве каплеуловителей могут быть
использованы циклоны ЦН-24, ЦН-15,
ЦН-11 (см. раздел 2). Для предотвраще-
предотвращения выноса жидкости из циклона в виде
пленки применяются циклоны с разрывом в>
выхлопной трубе (рис. 4.86).
Ниже приведены соотношения элемен-
элементов циклона ЦН-24 с разрывом в выхлон-
ной трубе в долях от диаметра ?>ц;

§ 4.12.
Унос брызг и сепарация капель
143
а=1,1Шц; fti=l,7D4; hKOll=z\,2D4; hb=
=0,8?>ц; b=0,2D4; rfHap=0,6Z)a; hK=2D4;
/i2=0,6?>u. Диаметр сливного отверстия
циклона не рекомендуется принимать мень-
меньше 0,15?ц.
В некоторых случаях для предотвраще-
предотвращения выноса пленки к выхлопной трубе кре-
крепят коническую «юбку» (рис. 4.87).
Помимо центробежных каплеуловителей
выносного типа, к которым относятся цик-
циклоны, в последнее время получают распро-
распространение центробежные сепараторы, непо-
Газы
Газы
Жидкость
Рис. 4.87. Циклон-каплеуловитель с кони-
конической «юбкой»:
1 — «юбка»; 2 — корпус циклона
J
T
¦"
1
с
в*
Лс
й2 л 1
it
К
--
Рмс. 4.88. Центробежный каплеуловитель
с цилиндрическим завихрителем:
I — диск; 2 — кольцо; S — лопаткк; 4 — карман;
5 — канал
средственно размещаемые в аппарате,—
встроенные каплеуловители. На
рис. 4.88 и 4.89 показаны сепараторы с
цилиндрическим и коническим центробеж-
центробежными завихрителями [4.32, 4.52]. Соотноше-
Газы
Рис. 4.89. Центробежный каплеуловитель
с коническим завихрителем:
/ — корпус; 2 — кольцо; 3 — диск; 4 — лопатки;
5 — кариан
ния размеров отдельных элементов центро-
центробежных завихрителей приводятся ниже:
Цилиндриче-
Геометрические ский завихри- Конический
параметры тель завихритель
h/d, 0,7 6,0
dJDc 0,6 0,85
dJDc 0,5 0,20
dz/d, 1,25 4,25
Hc/Dc До 1,5 2,00
В, 50° 34°
R* 0° 10°
Число лопаток,шт. До 18 18
Оптимальная скорость газов в свобод-
свободном сечении цилидрического завихрителя
5 м/с, конического 12—18 м/с.
Отвод жидкости из сепараторов осуще-
осуществляется через сливные патрубки, распо-
расположенные в нижней части сепаратора, тан-
тангенциально и навстречу газовому потоку.
Скорость истечения жидкости в сливных
патрубках принимается равной 0,2—0,3 м/с.
При большой производительности по
газам применяется батарейная компоновка
конических завихрителей из элементов диа-
диаметром 500 мм.
Гидравлическое сопротивление центро-
центробежных сепараторов может быть определе-
определено по формуле D.56). Ниже приводятся
значения коэффициентов гидравлического
сопротивления центробежных сепараторов:

144
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
Величина Qc
(относительно
Тип сепаратора скорости газов
и>Г в плане
аппарата)
Циклон ЦН-24 с разрывом
в выхлопной трубе 70
Прямоточный циклон (типа
ЦВП) 30
Малогабаритный прямоточный
циклон (типа КЦТ) 18
Центробежный каплеуловитель:
с цилиндрическим зави-
хрителем 4,7
с коническим завихрите-
лем 3,5—4,0
Центробежные каплеуловители при ра-
работе в оптимальном режиме обеспечивают
остаточное содержание капель в газах
60—100 мг/м3.
4.13. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД
РАСЧЕТА ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ
Общий расход энергии на обработку
определенного объема газов в единицу вре-
времени (суммарная энергия контакта или,
иначе, соприкосновения двух фаз: газ —
жидкость) при энергетическом методе рас-
расчета включает в общем случае три состав-
составляющие: энергию газового потока, характе-
характеризующую степень турбулизации газожид-
газожидкостного потока в аппарате, энергию жид-
жидкостного потока, характеризующую сте-
степень диспергирования жидкости, и механи-
механическую энергию вращающихся элементов
конструкции, проявляющуюся у динамиче-
динамических газопромывателей.
Общий расход энергии в мокрых пыле-
пылеуловителях больше суммарной энергии со-
соприкосновения, так как включает потери на
трение в газоходах, вентиляторах, насосах
и т. д. В затраты энергии соприкосновения
не должны входить затраты энергии, иду-
идущие на создание движения газового потока.
Затраты энергии на осуществление
мокрой очистки газов от пыли (энергия
соприкосновения), выражаемые обычно в
кДж/1000 м3 газов, определяются по
формуле
где Драп — гидравлическое сопротивление
аппарата, Па; рж — напор распыливаемой
жидкости, Па; NM — мощность вращающе-
вращающегося механизма, расходуемая на контакти-
контактирование газов с жидкостью, Вт; Q« и Qr—
расходы жидкости и газа соответственно,
м3/с (При применении скруббера Вентури
Драп включает в себя гидравлическое со-
сопротивление трубы Вентури и каплеулови-
теля.)
Влияние на Кч каждого слагаемого в
правой части выражения D.60) зависит от
типа аппарата. Так, в обычном скруббере
Вентури решающая роль принадлежит гид-
гидравлическому сопротивлению аппарата, в
то время как в эжекторных аппаратах —
давлению распыла жидкости. Кроме того,
в эжекторном скруббере подаваемая жид-
жидкость не только образует поверхность осаж-
осаждения, но и является дополнительным ис-
источником энергии, расходуемой на движе-
движение газового потока. Эта часть энергии не
должна включаться в Кч. То же самое
происходит в динамических газопромывате-
газопромывателях, в которых необходимо учитывать
третье слагаемое. Величина Кч учитывает-
способ ввода жидкости в аппарат, диаметр-
хапель, а также все свойства жидкости,
включая вязкость и: поверхностное натяже-
натяжение. Зависимость между степенью очистки
газов и затратами энергии выражается
формулой
ij= I _exp( — J9/C*), D.61)
где В, к — константы, определяемые дис-
дисперсным составом пыли.
В интервале высоких значений коэффи-
коэффициента очистки @,98—0,99) изменения Т|
малоощутимы, поэтому в рассматриваемом
случае часто используется понятие числа
единиц переноса, аналогичное применяемо-
применяемому в технологических процессах, связанных
с тепло- и массообменом.
Число единиц переноса находят па
формуле
1
'V4==lnrzr^- D.62)
Из D.61) и D 62) следует:
1V4 = BK*. D.63)
Значения В и х зависят от вида улав-
улавливаемой пыли и определяются эксперимен-
экспериментально и для некоторых пылей и туманов
приведены в табл 4 18 [4 2, 4.32].
Расчет скруббера Вентури энергетиче-
энергетическим методом приведен на примере улавли-
улавливания сажи в процессе электрокрекинга»
метана.
Исходные данные:
массовый расход крекинг-газов, подле-
подлежащих очистке, Gr = 2 кг/с;
температура газов перед скруббером
плотность газов ро=О,51 кг/м3 (при
нормальных условиях);
концентрация сажи на входе в скруб-
скруббер й = 0,3 г/м3,
необходимая концентрация сажи на вы-
выходе из скруббера с2=0,015 г/м3;
абсолютное давление газов перед
скруббером р'г = 200 кПа;
температура осветленной воды, посту-
поступающей на орошение, //ж=30°С;
напор воды /?ж = 300 кПа;

§ 4.13.
Энергетический метод расчета пылеуловителей
145
Таблица 4.18. Параметры В и х для
некоторых пылей
Вид пыли или тумана
Конвертерная пыль (при
продувке кислородом
сверху)
Тальк
Туман фосфорной кис-
кислоты
Ваграночная пыль
Колошниковая (домен-
(доменная) пыль
Пыль известковых печей
Пыль, содержащая окис-
окислы цинка, из печей,
выплавляющих латунь
Щелочной аэрозоль из
известковых печей
Аэрозоль сульфата меди
Дурнопс1хнущие вещест-
вещества мыльных фабрик
Пыль мартеновских пе-
печей, работающих на
дутье, обогащенном
кислородом
Пыль мартеновских пе-
1 ей, работающих на
воздушном дутье
Пыль из томасовского
конвертера
Пыль, образующаяся при
выплавке 45% ферро-
ферросилиция в закрытых
электропе iax
Пыль, образующаяся в
печах производства
целлюлозы
Производство черного
щелока:
обработка предвари-
предварительно увлажнен-
увлажненные газов
обработка сухих га-
газов
Частицы поташа из МГД-
установок открытого
цикла
Пыль, образующаяся при
выплавке силикомар-
ганца в закрытых злек-
троферросплавных пе-
печах
Пыль коалинового произ-
производства
Улавливание сажи, обра-
образующейся при элек-
электрокрекинге метана
Возгоны свинца и цинка
из шахтных печей
Пыль дымовых газов кар-
карбидной печи
в
9,88- !0-2
0,206
1,34-Ю-2
1,355-Ю-2
6.6Ы0-3
6,5-10-*
2,34-Ю-2
5,53-Ю-5
2,14-Ю-4
1.09- Ю-5
1,565-Ю-6
1,74.10-»
0,268
2,42-10-»
4-10-*
1,32-10-»
9,3-Ю-4
0,016
6,9-Ю-1
2,34-10-*
ю-5
6,74-10"»
0,823-Ю-3
X
0,4663
0,3506
0,6312
0,6210
0,891
1,0529
0,5317
1,2295
1,0679
1,4146
1,619
1,594
0,2589
1,26
1,05
0,861
0,861
0,554
0,67
1,115
1,36
0,4775
0,914
Продолжение табл.
Вид пыли или тумана
Пыль закрытой печи,
выплавляющей углеро-
углеродистый феррохром
Зола дымовых газов ТЭЦ
(пылевидное сжигарие
многозольных углей)
Соли натрия из газов,
образующихся при
сжигании сточных вод
Пыль печи КС в произ-
производстве калийных удоб-
nouuu
рении
Пыль, выносимая из цик-
циклонов, в производстве
фосфорных удобрений
6,49
4,34
0,21
90,5-
0,
в
• ю-6
-ю-»
• ю-5
Ю-11
12
,,
0,
1,
2,
0,
4.18
X
1
3
515
92
454
содержание взвеси в осветленной воде
сж = 50-г-60 мг/кг.
Требуется определить:
геометрические параметры трубы Вен-
тури и каплеуловителя;
сопротивление скруббера Вентури Ар;
расход воды на орошение трубы Венту-
Вентури G«.
Расчет целесообразно вести в следую^
щем порядке.
1. Выбираем, учитывая небольшую про-
производительность аппарата по очищаемым
газам и высокие требования к эффективно-
эффективности очистки, конструкцию скруббера Вен-
Вентури, состоящую из трубы-распылителя, вы-
выполненной в виде трубы Вентури (см.
рис. 4.52), и малогабаритного прямоточного
циклона-каплеуловителя (см. рис. 4.85).
Орошение трубы Вентури осуществляется
через цельнсфакельную форсунку (см.
рис. 4.75).
2. Эффективность аппарата
с, — с9
-=0,916,
и число единиц переноса
М, == In
1-7)
= 2,47.
3. Уравнение энергетической зависимо-
зависимости для данного процесса согласна
табл. 4.18
откуда удельная энергия, затрачиваема»
на пылеулавливание,
/Сч=9340 кДж/1000 м3 газов.
4. Затраты энергии Кч для скруббера
Вентури выражаются уравнением
где ДрТр — гидравлическое сопротивление
трубы Вентури, Па; Др„ап — гидравличе-
10—170

146
Аппараты мокрой очистки газов
Разд. 4
ское сопротивление каплеуловителя, Па;
тп — удельное орошение трубы Венту-
ри, м3/м3.
5. Удельное орошение трубы Вентури,
учитывая большое значение Кч, принимает-
принимается im=10~3 м3/м3.
6. Плотность крекинг-газов на входе в
скруббер
273
0
р'г =
кг/м*-
7. Объемный расход газов, поступаю-
поступающих в скруббер,
Q'r = ^77=2,24 м8/с
8. Расход орошающей воды
G>« = Q/rmp«=2,24 кг/с.
9. Гидравлическое сопротивление скруб-
скруббера Вентури
=Кч—ржт=9040 Па.
10. Охлаждение насыщенных газов в
скруббере Вентури происходит не более чем
на 1—2°С. Поэтому без большой погрешно-
погрешности принимаем температуру крекинг-газов
«а выходе из скруббера г/г=34°С.
11. Плотность крекинг-газов на выходе
из скруббера
1273 (р'г — Д/?)
Р"" *") °'89 КГ/М'-
12. Объемный расход газов на выходе
из скруббера
Q"r = -7f-=2,25M7c
г г
13. Скорость газов в сечении прямо-
прямоточного циклона-каплеуловителя wr соглас-
согласно рекомендациям, приведенным в § 4.12,
принимаем 4,5 м/с.
14. Диаметр циклона-каплеуловителя
?)ц = 1,13 V~Q"r/wr = 0,8 м.
В соответствии с типоразмерным рядом,
разработанным на каплеуловители, прини-
принимаем диаметр циклона равным 800 мм.
Остальные геометрические параметры кап-
каплеуловителя могут быть рассчитаны на ос-
основании соотношений, приведенных в § 4.12.
15. Гидравлическое сопротивление цик-
циклона-каплеуловителя согласно формуле
D.56)
ApKan = Cc^V/r/2 = 170 Па.
16. Гидравлическое сопротивление тру-
трубы Вентури
Дртр=Ар—ДрКап=8870 Па.
17. Параметры трубы Вентури целесо-
целесообразно рассчитывать по условиям выхода.
Учитывая незначительное гидравлическое
сопротивление циклона-каплеуловителя,
плотность газов на выходе из трубы Венту-
Вентури принимаем р"г.
18. Коэффициент гидравлического со-
сопротивления сухой трубы Вентури ?Сух
принимаем 0,15.
19. Коэффициент гидравлического со-
сопротивления, учитывающий введение в тру-
трубу Вентури орошающей жидкости, соглас-
согласно формуле D.40) при /r=0,15da
U = 0,63-0,15m-°.8»0,75.
20. Скорость газов в горловине трубы
Вентури
=142 м/с.
21. Диаметр горловины трубы Вентури
Воспользовавшись типоразмерным ря-
рядом (см. табл. 4.11), выбираем трубу Вен-
Вентури с диаметром горловины 135 мм. Рас-
Расчет геометрических параметров трубы Вен-
Вентури проводится по вышеприведенным со-
соотношениям (см. § 4.9).
4.14. СПОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
РАБОТЫ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ
Использование эффекта кон-
конденсации. Одним из способов повыше-
повышения эффективности мокрых пылеуловителей
является использование эффекта конденса-
конденсации, наблюдающегося при охлаждении га-
газов, предварительно насыщенных водяными
парами [4.2, 4.54].
Подготовка газов перед подачей их в
мокрый пылеуловитель, работающий в кон-
конденсационном режиме, чаще всего осуще-
осуществляется предварительным испарительным
охлаждением запыленного газового потока.
На орошение пылеуловителя, работающего
в конденсационном режиме, необходимо
подавать воду с возможно более низкой
температурой.
Иногда увеличение влажности газов
осуществляется подводом пара на входе в
аппарат, но этот метод нельзя признать
экономичным.
Применение поверхностно-
активных веществ (смачивате-
(смачивателей). Применение смачивателей не имеет
существенного значения до тех пор, пока
частицы не будут подведены к каплям за
счет какого-нибудь механизма осаждения.
Поэтому применение смачивателей могло
бы быть полезным при улавливании круп-
крупных частиц, высокая эффективность осаж-
осаждения которых в большинстве случаев в
мокрых аппаратах может быть достигнута
и без применения смачивателей. При осаж-
осаждении же мелких частиц вся сложность за-
задачи заключается в подводе их к капле
или пленке жидкости, чему смачиватели
способствоьать не могут. В связи с этим
использование поверхностно-активных доба-
добавок возможно в низконапорных пылеулови-

§4 14
Способы, интенсификации работы пылеуловителей
147
Газы
Рис 4 90 Конструкции электростатических скрубберов
д—-на базе насадочного скруббера б —на базе эжекторного скруббера в —на базе скруббера Венту
ри / — ионизатор 2 — высоковольтный источник 3 — форсунка 4 — насадка 5 — насос 6 — резервуар1
для воды, 7 — ударно отражательная плита 8—каплеотбойник 9 — устоойство дгя создания пленочного
орошения 10 — электростатическое поле
телях, например в аппаратах барботажного
типа, и не имеет смысла в высоконапорных
аппаратах типа скруббера Вентури Следу-
Следует также иметь в виду, что при очистке
больших количеств газов применение сма-
смачивающих добавок может значительно ус-
усложнить и удорожить процесс
Предварительная электриче-
электрическая зарядка частиц и капель
орошающей жидкости Этот метод
позволяет существенно увеличить эффек-
эффективность мокрых аппаратов при улавлива-
улавливании частиц размером меньше 2—3 мкм Хотя
теория осаждения взвешенных частиц на
каплях при действии электрических зарядов
[4 2, 4 55] разработана давно, практическое
использование метода началось в последнее
время
Наилучшие результаты при использо
вании метода электризации и мокром пыле-
пылеулавливании достигается при разноименной
зарядке частиц и капель орошающей жид-
жидкости В этом случае (при малых значениях
относительной скорости частиц и капель)
параметр осаждения частиц за счет элект-
электрических сил превосходит инерционный па
раметр гр
На рис 4 90 приведены конструкции
некоторых промышленных электростатиче-
электростатических скрубберов [4 56] Электростатические
скрубберы создаются на базе мокрых пы-
пылеуловителей различного типа насадочных,
эжекционных, скрубберов Вентури На вхо-
входе в каждый из них устанавливается высо-
высоковольтный ионизатор (зарядное устройст-
устройство), на который, как правило, подается от-
отрицательное напряжение в пределах от 15—
20 до 50—70 кВ
В некоторых конструкциях электроста-
электростатических скрубберов (рис 4 90,а) частицы,
10*
получившие отрицательный заряд, индуци-
индуцируют заряды противоположного знака на
нейтральных элементах насадки, каплях,,
пленках жидкости, в других (рис 4 90,в)
индуцирование зарядов противоположного-
знака на каплях орошающей жидкости
обеспечивается специальной конструкцией
электрода ионизатора
При зарядке частиц в активном сечении
ионизатора напряженность электрического"
поля составляет 10—12 кВ/см, что пример-
примерно в 3 раза больше, чем в обычном элект-
электрофильтре
По данным зарубежных источников,
промышленные электростатические скруббе-
скрубберы изготавливаются на производительность
до 100 000 м3/ч, затраты энергии в них
(включая ионизатор, подвод орошения,
газодутьевое оборудование) составляют
10—20 МДж на очистку 1000 м3 газов В
настоящее время НИИОГаз ведутся работы
по созданию отечественной конструкции1
электростатического скруббера
Подогрев очищенных газов
перед выводом в атмосферу Тем-
Температура газов после аппаратов мокрой
газоочистки обычно находится в пределах
от 50 до 80°С Чаще всего газы насыщены
влагой и содержат некоторое остаточное
количество пыли, а возможно и газовых
примесей (например, БОг) В результате
конденсации водяных паров это может
привести к образованию отложений на ло-
лопастях дымососов, устанавливаемых за ап-
аппаратами мокрой очистки газов, к корро-
коррозии, вызывающей разрушение дымососов,,
стенок газоходов и дымовых труб, к обра-
образованию тумана на выходе из дымовых
труб, являющегося причиной выпадения
кислотных осадков Кроме того, высота

148
Аппараты мокрой очистки газов
Разд 4
подъема влажных газов с низкой темпера-
температурой невелика, вследствие чего ухудшает-
ухудшается рассеизание вредных веществ, что мо-
может служить причиной превышения нормы
приземной концентрации этих веществ (да-
(даже при соблюдении нормативов по их кон-
концентрации на выходе из дымовой трубы)
Для предотвращения подобных явлений
Рис 4 91 Возможные схемы подогрева очи
щенных газов-
I—очищенный газ, 2 —пар, 3 — теплообменник
4 — конденсат, 5 —встроенная в газоход горелка
tf— топливо, 7 —вентилятор 5 — камера сжига-
сжигания д _ атмосферный воздух 10 — горячий не
очищенный газ, //— мокрый пылеуловитель,
12 — циркулирующий очищенный газ; 13 — цир-
циркулирующая жидкость с высокой теплоемкостью,
14 — насос
рекомендуется подогревать газы, очищен-
очищенные в мокрых пылеуловителях, на 15—
30°С [4 57] Возможные схемы подогрева
очищенных газов показаны на рис 4 91.
Наибольшее распространение получил спо-
способ подогрева очищенных газов, представ-
представленный на схеме 4 91,<5 [4 58]
4.15. СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
Система водоснабжения оказывает не
только существенное влияние на работу
мокрых пылеуловителей, но и определяет в
значительной степени экономичность приме-
применения в каждом конкретном случае мокро-
мокрого метода очистки газов.
Недопустимость сброса загрязненных
сточных вод в водоемы без предваритель-
предварительной очистки требует дополнительных за-
затрат на оснащение оборотных систем водо-
водоснабжения и соответственно увеличивает
стоимость мокрой газоочистки, делая ее
соизмеримой со стоимостью других мето-
методов пылеулавливания, например с очисткой
газов в рукавных фильтрах Поэтому на
тех предприятиях, где имеется налаженная
система оборотного водоснабжения, целесо-
целесообразность применения мокрых пылеулови-
пылеуловителей более очевидна, чем на предприятиях,
где она отсутствует
В процессе использования в мокрой га-
газоочистке вода может претерпевать следу-
следующие физические и химические изменения:
загрязнение нерастворимыми взвешенными
веществами, на!ревание, насыщение газами,
изменение концентрации солевого состава
из-за растворения некоторых компонентов
или всей уловленной пыли В результате
этого возможно существенное изменение
качества сточных вод по сравнению с каче-
качеством исходной воды Состав сточных вод
и требования к воде, подаваемой на ороше-
орошение газоочистных аппаратов, определяют
методы обработки сточных вод в оборотном
цикле водоснабжения
Наличие взвеси в орошающей аппарат
ьоде до определенной концентрации не ока-
оказывает существенного влияния на эффек-
эффективность захвата частиц пыли Однако с
ростом количества взвеси в воде, особенно
при улавливании гидрофобной пыли, может
наступить момент, когда частицы пыли,
располагаясь на поверхности капель, пленок
жидкости, будут препятствовать проникно-
проникновению вновь подводимых частиц пыли, от-
отталкивая их С другой стороны, нормиро
вание допустимого содержания взвеси в
воде определяется надежностью работы
орошающих устройств
Снижение эффективности мокрого пы-
пылеулавливания при работе на оборотной во-
воде с большим содержанием взвеси может
произойти за счет уноса брызг Последний
оказывает особенно сильное влияние на
эффективность при тонкой очистке газов с
невысокой начальной концентрацией Зави-
Зависимость между эффективностью мокрого
пылеуловителя и содержанием взвеси в по-
подаваемой на орошение аппарата воде мо-
может быть выражена уравнением
D.64)
1де Цо — эффективность пылеуловителя при
орошении чистой водой, L$ — унос брызг,
кг/кг, с\ — концентрация пыли в газах на
входе в аппарат, кг/м3, сж — концентрация
пыли в воде, подаваемой на орошение,
кг/м3
Большое влияние на эффективность
улавливания оказывает унос брызг в систе-
системах с рециркуляцией жидкости, т е когда

§ 4.15.
Системы водоснабжения для мокрой очистки газов
149
на орошение аппарата подается одна и та
же жидкость без промежуточного осветле-
осветления. Рециркуляция позволяет в течение
длительного времени работать без осветле-
осветления жидкости. Такие системы особенно це-
целесообразны, когда необходима высокая
концентрация улавливаемых компонентов в
отходящей промывной жидкости.
Допустимое содержание взвеси в обо-
оборотной воде, подаваемой на орошение газо-
газоочистных аппаратов, определяется надеж-
надежностью работы оросителей. Кроме того,
осветление воды в обороте должно предо-
предотвращать образование отложений в аппара-
аппаратах газоочистки, трубопроводах и сооруже-
сооружениях самой системы водоснабжения. Обра-
Образование отложений возможно не только за
счет значительного содержания в оборотной
воде взвеси, но и благодаря наличию в ней
некоторых компонентов, например мало-
малорастворимых карбонатных соединений, ко-
которые в определенных условиях кристалли-
кристаллизуются на внутренней поверхности труб,
аппаратов, оросительных устройств и т. п.
При этом продукты кристаллизации явля-
являются цементирующим материалом, в роли
инертного заполнителя выступают взвешен-
взвешенные вещества, примыкающие к поверхности
кристаллов, особенно активной в момент их
образования.
Подобный процесс представляет наи-
наибольшую опасность в трубопроводах мало-
малого диаметра, форсунках. Поэтому при нали-
наличии в оборотной воде компонентов, склонных
к кристаллизации, необходимо увеличивать
диаметры шламоотводящих труб, отказы-
отказываться от форсунок с малым диаметром
сопла, делать их легко заменяемыми и
устанавливать по возможности меньшее ко-
количество вентилей, сужающих диаметр
труб Но в этом случае необходимо пре-
предусмотреть в системе водоснабжения хими-
химическую обработку воды для стабилизации
по тем компонентам, которые способствуют
•образованию твердых отложений.
Характер загрязнений оборотной воды
может привести и к затруднениям другого
порядка, связанным с коррозионным воз-
воздействием оборотной воды на элементы си-
системы. В этом случае при проектировании
систем водоснабжения и газоочистных ап-
аппаратов следует обращать внимание на
выбор матеоиалов и оборудования, устой-
устойчивых в данной среде, использовать по воз-
возможности защитные покрытия, а также
предусматривать соответствующую обработ-
обработку оборотной воды для снижения ее кор-
коррозионных свойств.
На рис. 4.92 приведена принципиальная
схема оборотного водоснабжения, обслужи-
обслуживающая мокрый пылеуловитель. Система
водоснабжения включает в себя осветли-
осветлитель, в котором помимо очистки воды от
взвеси может осуществляться и химическая
обработка воды. Если в схеме газоочистки
предусмотрено охлаждение газов и необхо-
Газы
Газы
i' Шлам
Рис 4 92. Схема оборотного водоснабже-
водоснабжения мокрых пылеуловителей:
/ — пылеуловитель; 2 — отстойник; 3 — насос; 4 —
холодильник; 5 — фильтр для очистки воды
димо подавать на орошение аппаратов от-
относительно холодную воду, осветленная
оборотная вода может охлаждаться в вен-
вентиляторной градирне, в брызгальном бас-
бассейне или в поверхностном теплообменни-
теплообменнике. При тонком распыливании жидкости
для дополнительной очистки устанавлива-
устанавливаются специальные фильтры (например, гра-
гравийные)
Основным показателем, определяющим
характеристику сточных вод и выбор типа
и размеров сооружения для их осветления,
является дисперсный состав частиц, содер-
содержащихся во взвеси. Если частицы достаточ-
достаточно крупные или легко укрупняются при до-
добавке коагулянтов, осветление воды осуще-
осуществляется в радиальных отстойниках или
специальных прудах. Седиментационное
осаждение без добавки коагулянтов обычно
применимо к частицам, размер которых
превышает 1 мкм В качестве коагулянтов
могут быть использованы растворы хлор-
хлорного железа, сернокислого железа, серно-
сернокислого алюминия, полиакриламида.
Очистка оборотной воды в отстойниках
является наиболее экономичным способом
осветления, к тому же их применение ис-
исключает абразивное воздействие частиц.
Отстой из нижней части осветлителя отка-
откачивается шламовыми насосами в специаль-
специальные шламовые отвалы, а иногда для окон-
окончательного обезвоживания пропускается
предварительно через фильтр-прессы. К
недостаткам рассмотренного способа освет-
осветления следует отнести большие площади
отстойников, необходимые при осах<дении
мелких частиц, частичную утечку воды в
грунт и ее потери за счет естественного
испарения в атмосферу.

150
Фильтры
Разд.
Если частицы, взвешенные в оборотной
воде, представляют определенную ценность
и должны быть утилизированы, обработка
ьоды может быть осуществлена в непре-
непрерывно действующих фильтрах. В этом слу-
случае можно добиться почти полного обезво-
обезвоживания отходов и значительно сократить
производственные площади, но при этом
возрастает стоимость обработки оборотной
воды.
В последнее время для концентрирова-
концентрирования твердых частиц в жидкости применя-
применяются гидроциклоны. Установка их обходит-
обходится дешевле, чем фильтрующих аппаратов,
и они не требуют больших площадей для
размещения. Недостаток гидроциклонов
заключается прежде всего в больших расхо-
расходах энергии на обработку жидкости, а так-
также в относительно высоком остаточном со-
содержании частиц в осветленной жидкости.
Для осветления жидкости, содержащей1
взвеси особо мелких, субмикронных частиц,.
иногда применяются цинтрифуги. Их приме-
применение связано со значительными капиталь-
капитальными и эксплуатационными расходами^
кроме того, они чувствительны к абразив-
абразивному и коррозионному воздействию среды»
Поэтому их использование ограничиваете*
специальными случаями.
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
ФИЛЬТРЫ
5.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Процесс очистки газов от твердых или
жидких частиц с помощью пористых сред
называется фильтрацией. Частицы,
взвешенные в газовом потоке, осаждаются
на поверхности или в объеме пористых сред
за счет броуновской диффузии, эффекта
касания (зацепления), инерционных, элект-
электростатических и гравитационных сил [5.1—
5 4].
Броуновская диффузия, или тепловое
движение частиц, вызванное столкновения-
столкновениями их с газовыми молекулами, является
преобладающим механизмом осаждения
частиц диаметром менее 0,5 мкм.
Эффективность диффузионного осажде-
осаждения частиц может быть представлена в
виде зависимости
где ds — диаметр волокна, зерна или друго-
другого элемента, образующего пористую пере-
перегородку, м; w — скорость газа, м/с; йч —
диаметр частиц, и; А — коэффициент про-
пропорциональности.
Эффект касания (зацепления) проявля-
проявляется всякий раз, когда траектории движе-
движения частиц проходят над поверхностью
ьолокон, зерен или других элементов, обра-
образующих пористую перегородку, на расстоя-
расстоянии, равном радиусу частицы или меньшем
его. Если размеры пор фильтра меньше диа-
диаметра частиц, то происходит обычное отсеи-
отсеивание. Ситовый эффект является частным
случаем эффекта касания.
Параметром, определяющим процесс
осаждения частиц за счет эффекта касания,
является отношение размеров частиц и эле-
элементов, образующих пористую перегородку:
dn/dn для волокон и d\/d2z для зерен. Эф-
Эффективность осаждения частиц при это»
не зависит от скорости потока.
Инерционное осаждение имеет место,.
если масса частицы и скорость движения
настолько значительны, что частица не мо-
может полностью следовать по линии тока
газа, огибающего препятствие.
(п
в
2
Т
0,5
в,г
/7,7
rff-i
г)
/
и
Л
If
т
"S
/ ч
-^
v-
V
\
—V-
=V-
\
V-
b
\
0,01 0,05- 0,W41z,mkm
Рис. 5.1. Зависимость коэффициента про-
проскока частиц от их размера для фильтр*
из волокон с диаметром 0,86 мкм при раз-
различных скоростях фильтрации (см/с):
1 — 2,5; 5 — 5,0; 5 — 20
Эффективность инерционного осажде-
осаждения частиц может быть найдена в виде
функциональной зависимости от числа
Стокса (см. § 1.3).
Электрическое осаждение происходит
при наличии либо зарядов любого знака
на фильтрующих материалах или частицах
либо разноименных зарядов одновременна
на тех и других.
В зависимости от размеров частиц, воло-
волокон или зерен и скорости фильтрации одвв

§ 5.2.
Волокнистые фильтры
151
из рассмотренных механизмов осаждения
является преобладающим, и наибольшей
проникающей способностью обладают ча-
частицы размерами от 0,05 до 0,5 мкм
(рис. 5.1).
Твердые частицы, уловленные в объеме
фильтрующего материала или образующие
пылевой слой на его поверхности, становят-
становятся для вновь поступающих частиц элемен-
элементом фильтрующей среды, повышая эффек-
эффективность очистки газов. Однако по мере
накопления уловленных частиц газопрони-
газопроницаемость фильтрующего материала умень-
уменьшается, поэтому со временем возникает не-
необходимость разрушения и удаления пыле-
ёого осадка. Иногда требуется замена за-
забитого пылью фильтра или переснаряжение
его новыми фильтрующими материалами.
Таким образом, процесс фильтрации в боль-
большинстве случаев предусматривает периоди-
периодическую регенерацию фильтра. При улавли-
улавливании жидких частиц накапливающаяся
жидкость может удаляться из пористой пе-
перегородки самопроизвольно. Подобный про-
процесс называется саморегенерацией фильтра.
5.2. ВОЛОКНИСТЫЕ ФИЛЬТРЫ
Волокнистые фильтры пред-
представляют собой слои различной толщины, в
которых более или менее однородно рас-
распределены волокна соответствующего мате-
материала. Это фильтры объемного действия,
так как рассчитаны на улавливание и на-
накапливание частиц преимущественно по
всей своей глубине. Рассматриваемые
фильтры используются при концентрации
частиц примерно от 0,5 до 5 мг/м3 и услов-
условно подразделяются на тонковолокнистые,
глубокие и грубоволокнистые фильтры.
Тонковолокнистые фильтры
применяются для улавливания высокодис-
высокодисперсных аэрозолей с эффективностью не ме-
менее 99% по наиболее проникающим части-
частицам (размером 0,05—0,5 мкм) в виде тон-
тонких листов или объемных слоев с фильтру-
фильтрующими материалами из тонких или ультра-
ультратонких волокон (диаметром менее 5 мкм).
Скорость фильтрации в фильтрах составля-
составляет от 0,01 до 0,1 м/с, сопротивление чистых
фильтров обычно не превышает 200—
300 Па, забитых пылью —700—1500 Па.
Регенерация сухих фильтров тонкой
очистки после забивания пылью невозмож-
невозможна. Фильтры предназначены для длительной
непрерывной работы сроком от 0,5 до 3 лет
с последующей заменой либо всего фильтра
либо только фильтрующей среды. При ис-
использовании фильтров входная концентра-
концентрация твердых частиц не должна превышать
0,5 мг/м3, иначе фильтры придется слишком
часто менять.
В качестве тонковолокнистых фильтру-
фильтрующих сред распространены материалы типа
ФП (фильтры Петрянова), представляющие
собой слои синтетических волокон диамет-
диаметром 1—2 мкм, нанесенные на марлевую
подложку или «основу» из более толстых
волокон. В качестве полимеров для их по-
получения используются перхлорвинил
(ФПП), диацетатцеллюлоза (ФПА) и дру-
другие материалы [5.5].
Фильтрующие материалы ФП характе-
характеризуются высокими фильтрующими свойст-
свойствами. Малая толщина слоев @,2—1 мм)
дает возможность получать поверхность
фильтрации до 100—150 м2 на 1 м3 аппа-
аппарата.
Наибольшее распространение получили
перхлорвиниловые волокна, характеризую-
характеризующиеся влагостойкостью и высокой химиче-
химической стойкостью в кислотах, щелочах, раст-
растворах солей. Однако термостойкость воло-
волокон невелика F0—70°С). Ацетатные волок-
волокна недостаточно стойки к влаге, кислотам и
щелочам, но термостойкость их достигает
150°С. Пылеемкость материалов типа ФП
E0—100 г/и2) несколько выше, чем асбест-
целлюлозных картонов и стекловолокнистых
бумаг в одинаковых условиях эксплуатации.
Материалы ФП различаются между со-
собой также диаметром волокон и аэродина-
аэродинамическим сопротивлением при скорости
фильтрации 0,01 м/с. Например, марка ма-
материала ФПП-15-1,7 означает, что материал
состоит из перхлорвиниловых волокон диа-
диаметром 1,5 мкм и имеет сопротивление
16,7 Па при скорости фильтрации 0,01 м/с.
Характеристики наиболее распространенных
фильтрующих материалов типа ФП приве-
приведены в табл. 5.1 [5.5].
Фильтрующие материалы из тонких и
ультратонких стеклянных волокон изготав-
изготавливаются двух типов: маты по ТУ
6-11-15-490-74, получаемые прессованием
мокрых слоев стеклянных волокон, и бума-
бумага, отливаемая из стекловолокнистой пуль-
пульпы на обычных бумагоделательных маши-
машинах (ТУ 81-ОП-1-77).
Наиболее распространены фильтры из
материала типа ФП рамочной конструкции.
Фильтрующий материал в виде ленты укла-
укладывается между П-образными рамками,
чередующимися при сборке пакета откры-
открытыми и закрытыми сторонами в противопо-
противоположных направлениях. Между соседними
слоями материала устанавливаются гофри-
гофрированные разделители. Рамки, разделители,
Газы
Ч7
Рис. 5.2 Рамный фильтр тонкой очистки:
/ — П-образная планка; 2 — боковая стенка; 3 —
разделители; 4 — фильтрующий материал

152
Фильтры
Разд. 5
Таблица 5.1. Характеристики фильтрующих митериалов ФП
Материал
Полимер
Материал
подложки
Ар,
Па
|5ii ~
Стойкость в различных средах
га в1
6S
Ч 4>
1*
О О
Вода
ФПП-15-1,7
ФПП-25-3,0
ФПП-70-0,5
ФПП-15-1.7-А
ФПА-15-2,0
ФПАН-10-3,0
Перхлор-
Перхлорвинил
То же
Ацетил-
целлюлоза
Полиакри-
лонитрил
Марля
Перхлор-
Перхлорвинил
Марля
17
30
5
17
20
30
0,1
10
2
1
0,1
60
60
ео
60
150
180
Стоек
Не
стоек
Стоек
Не
стоек
То же
Не
стоек
То же
Гидрофобев
То же
Стоек
Стоек
Гидрофилен
Гидрофобен
Стандартный масляный т\ман.
боковые стенки корпуса могут быть выпол-
выполнены из фанеры, винипласта, алюминия, не-
нержавеющей стали.
Устройство рамного фильтра показано
на рис. 5.2. Загрязненные газы поступают
в одну из открытых сторон фильтра, про-
проходят через материал и выходят с противо-
противоположной стороны. На одной из торцевых
сторон корпуса укрепляется уплотняющий
фланец, к присоединительной поверхности
которого приклеена губчатая резиновая
прокладка
В настоящее время вместо части номен-
номенклатуры рамочных фильтров выпускаются
фильтры типа Д, представляющие собой
набор цельноштампованных гофрированных
рамок-разделителей из винипластовой плен-
пленки, между которыми укладывается филь-
фильтрующий материал. Рамки имеют форму
клиньев и установлены с чередованием от-
открытых и закрытых сторон в противопо-
противоположных направлениях (рис. 5.3).
Фильтры с клинообразными рамками
имеют обозначение Дкл- В отличие от со-
соответствующих им по габариту фильтров с
прямыми рамками-разделителями фильтру-
фильтрующая поверхность фильтров Дкл больше
ВозВдх
на 25—30%. В некоторых конструкциях
рассматриваемых фильтров передняя и зад-
задняя стороны аппаратов закрыты крышками».
снабженными патрубками.
Фильтры типа Д рекомендуется уста-
устанавливать так, чтобы рамки находились в
вертикальной плоскости; при этом предот-
предотвращается провисание материала при на-
накоплении слоя пыли.
Кроме рамочных фильтров прямоуголь-
прямоугольной формы изготавливаются малогабарит-
малогабаритные фильтры типа В=0,1 и В = 0,4 цилин-
цилиндрической формы. Фильтрующий материал
в них свернут в мешок конусной формы,
который складывается в виде «гармошки*
с проложенными между слоями гофриро-
гофрированными цилиндрическими разделителями.
При концентрациях пыли менее
0,5 мг/м3 тонковолокнистые фильтры могут
использоваться без предфильтров, однако-
во всех случаях целесообразно предусмат-
предусматривать предварительную ступень — фильтры
грубой очистки
В аппаратах малой производительности
в одном корпусе размещаются фильтры
тонкой очистки из материала типа ФП и
грубой очистки в виде набивного слоя тол-
толщиной 5—10 см из лавсановых волокон.
Такие фильтры называются двухступенча-
Газы
Рис 5.3. Фильтр с сепараторами клиновой
формы типа Дкл:
/ — фильтрующий материал; 2 — рамка сепаратор
клиновой формы
Рис. 5 4 Комбинированный фильтр ДК:
/ — секция с набивным слоем яз грубых волокон;
2 — секция тонкой очистки

§ 5.2.
Волокнистые фильтры.
153
Марка фильт-
фильтра
Д-2.8
Д-6
Д-9кл
Д-19кл
Д-21кл
Д-ЗЗкл
Д-Эу
Д-Нкл-у
Д-28кл-у
ДК-0Л1
ДК-0,24
ДК-0,25
ДК-0,6
ДК-0,8
ДК-1.4
ДК-4,5
В 0,1
В-0,4
В-0,5
В-1
ФБ-0,5
ФБ-2
ФБ-10
А-17
ДУ-200
ДУ350
ЛАИК СП-3/15
ЛАИК СП-6/15
ЛАИК СП-3/17
ЛАИК СП-6/17
ЛАИК СП-3/21
ЛАИК СП-6/21
ЛАИК СП-3/25
ЛАИК СП-6/26
ЛАИК-СЯ
Та
||
© 8 S
2,76
6,1
9,0
19,0
21,0
33,0
9,0
14,0
28,0
0,11
0,24
0,25
0,6
0,785
1,38
4,6
0,1
0,4
0,5
1,0
0,5
2,0
10,0
17,0
53
17,5
15,1
15,1
17,5
17,5
21
21
26
26
16,0
б лица
S .?
>С с s-
0,177
0,25
0,385
0,8
0,875
1,38
0,375
0,31
0,60
0,047
0,097
0,01
0,025
0,033
0,018
0,19
0,003
0.Q17
0,02
0,04
0,02
0,06
0,285
0,7
0,28
0,98
0,625
0,525
0,71
0,71
0,875
0,875
1.0
1,0
0,67
1 5.2 Характеристика фильтров тонкой очистки
Фильтрующий материал
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25. ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25,
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
1 -я ступень __ лавсан,
2-я ст>пень _ ФПП-15,
ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП-25
ФПП-25
ФПП-25
ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15
ФПП 15, ФПА-15
ФПП-15, ФПА-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
ФПП-15
Размеры
фильтра, мм
295X318X370
320X636X370
320X636X380
355X635X750
593XS36X470
590X636X750
415X796X705
355X460X750
590X650X980
176X159X270
355X159X240
160X160X308
355X159X339
210X218X378
350X350X300
500X645X350
Диаметр 154,
П TTtiTTfi I Oft
ДЛИНЗ io\}
Диаметр 148,
длина 198
224X254X180
250X266X310
235X235X256
330X300X390
510X510X552
610X620X572
502X516X705
76^X693X870
565X735X780
565X735X780
615X995X335
615X995X355
653X690X625
650X690X625
660X665X750
660X665X750
550X580X310
О
о
щ
3 f- Э
С? ПЗ Qj
ш
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
40
40
40
40
60
60
60
60
60
90
60
60
60
60
60
60
63
60
60
Назначение
Для приточной и вытяж-
вытяжной вентиляции
Для очистки воздуха за-
защитных камер, боксов,
каньонов и т. п.
Для очистки технологи-
технологических сдувок (предусма-
(предусматривается возможность
быстро* смены фильтра)
Для протшно1 и вытяж-
вытяжной вентиляции
Для местной вентиляции
Для притошой и выгя к-
ной вентиляции, стерилиза-
стерилизации воздуха (выпускаются
Одесским заводом лабора-
лабораторного оборудования)
Для приточной и выгяж-
ной вентиляции, стерилиза-
стерилизации воздуха (выпускаются
Серпухозским механиче-
механическим заводом)

154
Фильтры
Разд. 5
тыми или комбинированными (рис. 5.4),
имеют обозначение ДК (деревянные ком-
комбинированные).
Перечень и краткая характеристика
фильтров тонкой очистки приведены в
табл. 5.2.
Стекловолокнистые фильтры тонкой и
грубой очистки серийно выпускаются про-
производительностью 200, 500, 1000 и 1500 MV4
с сопротивлением от 200 до 1000 Па; кор-
корпусы фильтров могут быть изготовлены из
Ф35
Рис. 5.5. Фильтр ПФТС-500:
/ — каркас; 2 — фильтрующий пакет
нержавеющей стали Х18Н10Т или фанеры
(рис. 5.5). Фильтры используются в систе-
системах, в которых можно ожидать повышение
температуры выше 60°С, а также при нали-
наличии в воздухе веществ, разрушающих ма-
материалы типа ФПП и ФПА [5.6].
Эффективность фильтров тонкой очист-
очистки проверяется на заводе-изготовителе по
стандартному масляному туману (СМТ)
или другому аэрозолю. Иногда наблюда-
наблюдаются случаи снижения эффективности рас-
рассматриваемых фильтров, вызываемые по-
повреждениями при транспортировке, небреж-
небрежном монтаже или нарушением герметично-
герметичности из-за вибрации установок, температур-
температурных деформаций и т. д.
Фильтры могут быть использованы
одиночно или группами; на рис. 5.6 показа-
показаны два варианта одиночной установки
фильтров (в камере и без камеры).
Во время монтажа установок особое
внимание необходимо обращать на герме-
герметичность уплотнения и недопущение переко-
перекоса корпуса фильтра — даже небольшие не-
неплотности при установке фильтра вызыва-
вызывают резкое увеличение коэффициента про-
проскока.
Глубокие волокнистые
фильтры. В связи с основным недостат-
недостатком тонковолокнистых фильтров — сравни-
сравнительно коротким сроком непрерывной рабо-
работы — в ряде случаев используются много-
многослойные глубокие фильтры, называемые
иногда фильтрами долговременного исполь-
использования. Фильтры состоят из глубокого ло-
лобового слоя грубых волокон и более тон-
тонкого замыкающего слоя тонких волокон,
причем плотность упаковки волокон изменя-
изменяется по глубине [5.1, 5.6]. Диаметр волокон
может изменяться в пределах от 8 да
19 мкм.
Глубокие волокнистые фильтры с вы-
высотой фильтрующего слоя 0,3—2,0 м приме-
применяются в системах стерилизации воздуха в
производстве антибиотиков, витаминов и
других продуктов, получаемых фермента-
ферментацией. В этом случае их периодически стери-
стерилизуют острым паром, а затем просушива-
просушивают сухим воздухом путем продувки.
Корпуса фильтров-стерилизаторов име-
имеют цилиндрическую форму и рассчитаны
на работу под давлением до 0,3 МПа,
Фильтры грубой или предва-
предварительной очистки (грубово-
локнистые). Снижение начальной кон-
концентрации частиц при высокоэффективной
очистке газов может проводиться в фильт-
фильтрах грубой или предварительной очистки
(предфильтрах), имеющих низкое началь-
начальное аэродинамическое сопротивление A00—
200 Па) и высокую пылеемкость. Такие
фильтры значительно дешевле, чем фильтры
тонкой очистки, и их можно легко заменять
или регенерировать.
Фильтрующий материал для предвари-
предварительных фильтров рекомендуется составлять
из смеси волокон диаметром от 1 до
20 мкм, причем до 50% волокон должны
иметь размеры менее 4 мкм. При скорости
фильтрации 0,05—0,1 м/с материал должен
почти полностью улавливать частицы круп-
крупнее 1 мкм. После частичного забивания
улавливаемым продуктом фильтр становится
эффективным для частиц субмикронного
размера: если начальный коэффициент про-
проскока е=50% для частиц размером
0,5 мкм, то конечный коэффициент проско-
проскока е=1%.
Срок службы фильтра до смены или
регенерации определяется его пылеемко-
стью, которая в свою очередь зависит от
предельно допустимого газодинамического

5.3.
Воздушные фильтры
155
•Воздух
Воздух
Рис. 5.6. Одиночная установка фильтров-
в —в камере; б — без камеры; 1 — переходник; 2, 5, 12— прокладки; 3, 10— корпуса; 4— фильтр, 6 —
дроссель-клапан; 7 — короб для неочищенного воздуха, 8 — короб для очищенного воздуха, Р—упорный
фланец; // — фильтрующий элемент, 13 — ролики, 14 — опорные уголки, 15 — запорная пружина, 16 — зуб-
зубчатая рейка (защелка)
сопротивления аппарата. Считается, что
при Ар=0,Зч-0,5 кПа дальнейшая эксплуа-
эксплуатация фильтра экономически нецелесооб-
нецелесообразна.
Обычно при входной концентрации от
0,5 до 1 мг/м3 смену предфильтров произ-
производят 2—4 раза в год.
Фильтры предварительной очистки
(предфильтры) марки ФГ (рис. 5 7) серий-
серийно выпускаются фирмой «Изотоп» с набив-
набивкой из лавсанового волокна диаметром
15—25 мкм, плотность набивки 15 кг/м3,
толщина слоя 0,10 м, площадь фильтрации
0,75; 1,0 и 1,8 м2 (ФГ-0,75, ФГ-1 и ФГ-1,8).
5.3. ВОЗДУШНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Воздушные фильтры служат для
обеспыливания воздуха, забираемого из
атмосферы в системы приточной вентиля-
Рис. 5 7. Фильтр грубой очистки ФГ:
./~ форкамера; 2 — входное отверстие; 3 — кор-
корпус; 4 — выходное отверстие; 5 — уплотнительное
кольцо; 6 — фильтрующий элемент
Вход
Воздуха
Выход
доздуха |

156
Фильтры
Таблица 5.3. Обобщенные показатели
запыле! ности атмосферного воздуха
Разд. 5
Таблица 5.4. Классификация
воздушных фильтров по эффективности
Район
Сельская местность
Жилые районы про-
промышленных городов
Промышленные рай-
районы городов
Территории заводов
с большими пыле-
пылевыми выбросами
Медиан-
но- весо-
весовой диа-
диаметр ча-
частиц, мкм
0,8—2
7
20
60
Среднесу-
Среднесуточная кон-
концентрация
пыли в воз-
воздухе, мг/м3
0,05—0,15
0,1—0,5
0,5—1,0
3
Класс
фильтра
III
II
I
Размеры эф-
эффективно улав-
улавливаемых ча-
частиц, мкм
10—50
Более 1
Все
Эффективность
очистки атмосфер-
атмосферного воздуха, %,
не менее
60
85
99
дии; кондиционирования и воздушного ото-
отопления производственных, служебных и об-
общественных зданий; подачи воздуха на
технологические нужды; воздушного охлаж-
охлаждения газотурбинных энергетических уста-
установок и вентиляции электрических машин
[5.1, 5.7, 5.8].
Ориентировочные значения запыленно-
запыленности приземного слоя воздуха приведены в
табл 5 3.
В связи с многообразием предъявляемых
требований разработаны конструкции воз-
воздушных фильтров и фильтрующих элемен-
элементов, классификация которых по эффектив-
эффективности приведена в табл. 5.4, в табл. 5.5
даны основные технические характеристики
наиболее распространенных из них.
Воздушные фильтры III клас-
с а. Улавливание частиц в воздушных
фильтрах III класса почти полностью про-
Таблица 5.5. Основные технические характеристики воздушных
Вид фильтра
Со смоченной
фильтрующей пе-
перегородкой
С сухой фильтрую-
фильтрующей перегородкой
Эле ктрофильтры
(см. разд. 6)
Тип
4 нльтра
Сеточные
Волокни-
Волокнистые
Волокни-
Волокнистые
Губчатые
Двухзон-
ные элек-
электрофильтры
Наименование
фильтров
Самоочищаю-
Самоочищающиеся
Самоочищаю-
Самоочищающиеся ФШ
Ячейьовые
ФЯР
Ячейковые
ФЯВ
Рулонные ФРУ
Ячейковые
ФЯУ
Рулонные ФРП
Ячейковые
ЛАИК
Ячейковые
ФЯЛ
Ячейювые
ФЯП
Агрегатные ФЭ
и тумбочные
ЭФ-2
Класс фильтра
III
III
III
III
III
III
III
I
I
III
II
Воздушная
нагрузка,
М3/(М3-Ч)
рекомен-
рекомендуемая
6000
7000
6000
6000
8000
6000
5000
500
6000
6000
7000
допустимая
7000
8000
7000
7000
10 000
7000
9000
1000
7000
7000
8000
Сопро-
тивле-
тивление, Па
80
80
60
60
60
40
100
150—500
100
70
10- 50
Пылеем-
кость,
г/ма
7-15%
массы
масла
в ванне
То же
2300
2600
450
570
1000
100
430
350
1500
фильтров
Начальная
запылен-
запыленность возду-
воздуха, мг/м3,
не более
Допу-
Допустимая
0,5
1
1
1
0,5
0,5
4
0,2
0,3
0,3
2
пре-
дель-
дельная
1
3
3
3
1
0,5
6
0,5
0,5
0,5
10
Способ
регенерации
фильтра
Непрерывная
промывка в мас-
масле с перюдиче-
ской заменой1
масла
То же
Промывка в
содогом рас -
творе с после-
последующим за-
замасливанием
То же
Смена мате-
материала
Пневматиче-
Пневматическая оч1 стка
Смена фильт
ра
Смена мате-
шала
То же
Промывка
водой

§ 53.
Воздушные фильтры
157
исходит в результате эффекта инерционного
осаждения. Для того чтобы сухие частицы
после осаждения при высокой скорости по-
потока A,5—3,0 м/с) не выносились из
фильтра, фильтрующие перегородки смачи-
смачиваются вязкими жидкостями, чаще масла-
маслами. Одновременно масло защищает метал-
металлические сетки от коррозии. Эффективность
улавливания крупных частиц и пылеемкость
фильтров зависят от качества промаслива-
ния и свойств масла. Со временем удержи-
удерживающая способность масляной пленки сни-
снижается, так как масло впитывается улов-
уловленной пылью.
Рис. 5.8. Ячейка фильтра типа ФЯР*.
а — ячейка, не закрепленная в рамке; б — ячей-
ячейка, закрепленная в установочной рамке; в — ус-
установочная рамка
Ячейковые масляные фильт-
фильтры — это разъемные коробки, заполненные
фильтрующим слоем, масляное покрытие
которого периодически обновляют, предва-
предварительно удаляя промывкой уловленную
пыль.
На рис. 5.8 показан ячейковый унифи-
унифицированный фильтр типа ФЯР из гофриро-
гофрированных плетеных проволочных промаслен-
промасленных сеток конструкции Е. В. Рекка, изго-
изготавливаемый Крюковским вентиляторным
заводом. Ячейка фильтра представляет
собой металлическую снаряженную сетками
коробку, закрепленную с помощью пружин-
пружинных защелок в установочной рамке. Уста-
Установочные рамки при сборке панели скрепля-
скрепляются между собой заклепками или болтами,
зазоры между ними уплотняются.
Ячейка заполняется 12 рядами гофри-
гофрированной сетки различных номеров по
ГОСТ 3826-66, образующими три слоя.
Первый слой по ходу воздуха состоит из
пяти сеток (с отверстиями размером 2,5 мм
и диаметром проволоки 0,5 мм); второй
слой— из четырех сеток с отверстиями раз-
размером 1,2 мм и диаметром проволоки
0,35 мм; последний слой имеет три сетки
с отверстиями размером 0,63 мм и диамет-
диаметром проволоки 0,25 мм. Гофры сеток нахо-
находятся под углом 90° друг к другу, высота
их составляет 4—6 мм, шаг гофрировки —
7—10 мм.
Ниже приводится техническая характе-
характеристика фильтра типа ФЯР (малая модель):
Разлеры, мм:
ячейки 500X500X40
установочной рамки . . . 514X514X55
Масса ячейки, кг 7
Площадь рабочего сечения, м2 0,22
Сопротивление, Па:
начальное 50
конечное 150
Удельная воздушная нагрузка,
м3/(м2-ч) 7000
Пылеемкость (по пыли с раз-
размерами частиц менее 10 мкм
при начальной запыленности
0,8—1,6 мг/м3), г/м2 . . . 2300
Расход масла на зарядку, кг . 0,2
Эффективность очистки, % • • 80
(эффективность фильтров при
испытаниях в реальных ус-
условиях г. Москвы состави-
составила 45—50%)
Для промасливания применяются раз-
различные масла и жидкости [5.8], характери-
характеристики которых приведены в табл. 5.6.
При запыленности воздуха около
1 мг/м3 фильтры из сеток Рекка должны
регенерироваться через каждые 250—2000 ч
работы. Короткий срок их использования
является большим недостатком, так как
регенерация — процесс трудоемкий.
Кроме стальных сеток ячейки могут
заполняться другими фильтрующими мате-
материалами. В зависимости от заполнителя
различаются следующие модификации ячей-
ячейковых фильтров типа ФЯ, выпускаемых
Крюковским вентиляторным заводом (см.
табл. 5.5):
фильтры типа ФЯВ — с заполнением
из 12 винипластовых гофрированных перфо-
перфорированных сеток по ГОСТ 15-276-70;
фильтры типа ФЯУ — с заполнением
из упругого стекловолокнистого материала
ФСВУ по ТУ 21-01-369-70;
фильтры типа ФЯП—с заполнением из
пенополиуретана по МРТУ 6-05-1150-68.
Пластмассовые сетки в фильтрах типа
ФЯВ не корродируют и часто используются
без замасливателя, не уступая по эффектив-
эффективности фильтрам типа ФЯР.
Ячейки фильтров типа ФЯУ снаряжа-
снаряжаются матами из упругих слегка промаслен-
промасленных стеклянных волокон диаметром 20—
35 мкм. Большая упругость слоя, приобре-
приобретаемая в процессе выработки, позволяет
транспортировать и хранить их в сжатом
состоянии. Ширина слоя 1150 мм, толщи-
толщина—50 мм, масса — 300—350 г/м2. Эф-
Эффективность очистки— 80%, т. е. значитель-
значительно выше, чем у фильтров типа ФЯР. Фильт-
Фильтры типа ФЯУ не регенерируются; материал
после запыления заменяется новым.

158
Фильтры
Разд. 5
Таблица 5.6. Замасливатели для масляных фильтров
Замасливатель
Масло висциновое
То же с депрессатором АзНИИ
Масло индустриальное 12
Масло индустриальное 20
Масло парфюмерное
Масло трансформаторное
Масло МК-8
Масло приборное МВП
Водно-глицериновый раствор:
80о/о-ный
70%-ный
60%-ный
Полиметилсилоксановая жидкость
ПМС-200
ГОСТ или ТУ
ГОСТ 7611-55
ГОСТ 7611-55
ГОСТ 20799-75
ГОСТ 20799-75
ГОСТ 4225-76
ГОСТ 982-68
ГОСТ 6457-66
ГОСТ 1805-51
Инструкция
ЦНИИ Промзданий
ТУ 230-61
Температурные грани-
границы применения, °С
Верхняя
35
35
20
30
25
5
10
— 15
35
35
20
50
нижняя
—15
—25
—20
—10
—25
—35
—30
—50
—15
-35
—30
—50
Температу-
Температура вспыш-
вспышки, *С
165
165
170
160
147
135
127
—
—
—
300
Фильтры со сменными фильтрующими
волокнистыми материалами, как правило,
применяются в небольших кондиционерах,
а иногда и в более крупных, но одиночных
установках, не требующих постоянного
обслуживания; периодическая замена на-
насадки занимает мало времени.
В объемных нетканых фильтрующих
матах из синтетических волокон с упорядо-
упорядоченной структурой в качестве связующих
используются поливинилацетатные эмуль-
эмульсии или латексы, а также термопластовые
порошки или специальные волокна с более
низкой температурой плавления. Гидрофоб-
ность, высокая химическая стойкость, воз-
возможность промывки или регенерации дру-
другими методами, простота применения мате-
материалов способствуют их широкому приме-
применению.
Наряду с этими материалами распро-
распространены губчатые маты из модифициро-
модифицированного пенополиуретана (ППУ), выпускае-
выпускаемого по МРТУ 6-05-1150-68. Материал
устойчив к воздействию масел, бензина, не-
негигроскопичен, толщина слоя 20 мм. Для
вскрытия пор и увеличения их размеров пе-
пенополиуретан подвергается специальной об-
обработке в 20%-ном растворе едкого натрия
с одновременным многократным обжатием
на валках [5.7].
Эффективность очистки фильтров типа
ФЯТ1 составляет 70—85%. Регенерация их
проводится промывкой в воде (лучше с
мылом), а также обработкой пылесосами
1—3 раза в месяц.
Фильтры типа ФЯ монтируются в плос-
плоские или V-образные панели с пропускной
способностью от 3 до 40 тыс. м3/ч с чис-
числом ячеек от 2 до 25 E.8].
Самоочищающиеся автома-
автоматические фильтры для обеспечения
непрерывного действия воздушных фильт-
фильтров и упрощения их обслуживания, особен-
особенно при больших расходах воздуха с кон-
концентрацией пыли до 1—3 мг/м3, использу-
используются в установках с автоматической реге-
регенерацией или заменой движущейся фильт-
фильтрующей панели.
Самоочищающиеся масляные фильтры
типа Кд (КдМ, Кт) являются секциями
кондиционеров и состоят из движущихся в
вертикальной плоскости фильтрующих не-
Рис. 5.9. Фильтр масляный самоочищаю-
самоочищающийся типа КдМ:
t — механизм промывки сеток; 2 — сетки; 3 —>
маслосъемник; 4 — система подогрева масла;
5 — бак; б — шнек

§ 53.
Воздушные фильтры
159
прерывных сеточных панелей и масляной
ванны. При прохождении через ванну за-
загрязненные участки панели отмываются от
пыли и вновь промасливаются, пыль оседа-
оседает на дне ванны в виде шлама. Скорость
потока воздуха в таких фильтрах не долж-
должна превышать 2—2,5 м/с.
Двух- и трехпанельные фильтры типа
Кд (КдМ и Кт) производительностью от
40 000 до 240 000 м3/ч выпускаются Харь-
Харьковским и Домодедовским заводами конди-
кондиционеров. В фильтрах установлены после-
последовательно две пружинно-стержневые сет-
сетки, каждая из которых представляет собой
непрерывную ленту. Сетки натянуты между
двумя валами, из которых верхний — веду-
ведущий, а нижний — натяжной. Первая сеткт
перемещается со скоростью 0,003 м/с, вто-
вторая— со скоростью 0,001 м/с. Таким обра-
образом, воздух проходит через четыре сетки
последовательно (рис. 5.9).
В масляном баке расположены шнек и
элеваторное устройство для удаления шла-
шлама, механизм промывки сеток, два змееви-
змеевика для подогрева масла в зимнее время и
маслосъемник для снятия излишков масла
с сеток.
Степень очистки фильтров зависит от
дисперсности и концентрации пыли и со-
составляет 90—98% для частиц крупнее
3 мкм; для более мелкой пыли эффектив-
эффективность снижается до 50—60% [5.7].
Для обеспечения нормальной работы
фильтров и предохранения масла от замер-
замерзания в зависимости от расчетной темпера-
температуры наружного воздуха применяются сор-
сорта масел, приведенные в табл. 5.6.
По мере насыщения пылью масло гу-
густеет, при этом ухудшается отмывка сеток
и увеличивается сопротивление фильтра.
Смену масла в ванне при централизованном
маслоснабжении следует производить при
насыщенности пылью не более чем на 7%,
иначе затрудняется прокачивание масла по
трубопроводам и его фильтрация через пе-
перегородки регенерационной аппаратуры.
При начальной концентрации пыли 1—
3 мг/м3 пылеемкость фильтра будет исчер-
исчерпана через 300—500 ч работы. Если учесть,
что на заправку фильтров, обслуживающих
одно промышленное здание, во многих слу-
случаях расходуются десятки тонн масла, то
становится ясным значение маслоснабже-
ния и регенерации масел при эксплуатации
самоочищающихся масляных фильтров. В
среднем масло меняется один раз в месяц;
режим смены должен уточняться в зависи-
зависимости от конкретных условий эксплуатации.
Самоочищающиеся масляные фильтры
применяются для очистки воздуха, подавае-
подаваемого в помещение с электрическими маши-
машинами. Фильтры устанавливают перед тур-
турбовоздуходувками доменных печей; исполь-
используют для защиты мощных стационарных
дизелей и воздушных компрессоров, а так*
же в большинстве вентиляционных систем
различных производств.
Харьковский завод «Кондиционер» вы-
выпускает сухие фильтры для кондиционеров
типа Кт, снаряжаемые перемещающимися
панелями из иглопробивного нетканого по-
полотна на основе синтетических волокон.
Полотно шириной 1,7 м уложено глубокими
складками [5.8].
Воздух
Рис. 5.10. Рулонный автоматический фильтр:
/ — камера для чистого рулона; 2 — мат; 3 — пре-
предохранитель; 4—блок управления; 5— двигатель;
6 — опорная сетка
Разработаны также самоочищающиеся
масляные фильтры шарнирно-шторчатого
типа ФШ, панель которых выбирается из
фильтрующих звеньев-шторок, подвешенных
к двум бесконечным цепям и перекрываю-
перекрывающим друг друга. Ванны фильтров снабже-
снабжены устройствами для очистки масла от пы-
пыли и для механизированного удаления
шлама.
Рулонные фильтры типа ФРУ
(рис. 5.10) представляют собой камеру, в
верхней части которой расположена катуш-
катушка с намотанным на нее чистым фильтрую-
фильтрующим материалом (в виде мата), переме-
перемещающимся через проем для прохода возду-
воздуха и наматывающимся на нижнюю катуш-
катушку по мере забивки материала пылью.
На фильтре установлен датчик диффе-
дифференциального манометра. При достижении

160
Фильтры
Разд. 5
заданного перепада давления прибор авто-
автоматически включает электродвигатель и
материал передвигается на определенную
длину. При этом сопротивление фильтра
снижается и материал остается неподвиж-
неподвижным до накопления новой порции пыли.
После запыления всего материала рулон
заменяется новым, так как не может реге-
регенерироваться.
Фильтрующим материалом служат про-
промасленные слегка упругие маты ФСВУ
длиной 15—25 м. Мат опирается в проеме
яа перемещающийся сеточный транспор-
транспортер, который удерживает его в направляю-
направляющих пазах и предохраняет от растяжения.
Сопротивление фильтра составляет
¦60—100 Па, нагрузка по воздуху 8—10 тыс.
М3/(м2-ч), пылеемкость матов достигает
0,5 кг/м2; эффективность очистки по пыли
размерами мельче 10 мкм составляет 90%.
Фильтры широко используются в систе-
системах кондиционирования и приточной вен-
вентиляции самостоятельно, а также в качест-
качестве первой ступени очистки перед фильтрами
II или I класса. Срок непрерывной работы
рулона до смены обычно составляет около
1 года.
В табл. 5.7 приведены основные харак-
характеристики рулонных стекловолокнистых
фильтров.
Таблица 5.7. Основные технические
характеристики фильтрэа типа ФРУА
Наименование
Производитель-
Производительность,
тыс. м3/ч
Нашчьное со-
противпение,
Па
Площадь рабо-
рабочего сече-
сечения, м2
Ширина мата,
мм
Габаритные
размеры, мм:
высота
ширина
глубина
Количество ка-
катушек, шт.
Коли 1ество
секций
шириной
1050 мм
шириной
800 мм
Масса, кг
<
а
сч
е
120
12
1020
5090
3152
484
6
3
—
970
Марка
см
С,
©
80
50—70
7,9
1020
3700
3152
484
6
3
—
717
фильтра
СО
а
е
60
6
1020
3700
2652
484
6
1
2
G23
<
а
?
40
4
1020
2930
2101
4S1
4
2
—
408
В рулонных фильтрах типа ФРП при-
применяется фильтрующий материал ФВН из
смеси натуральных и химических волокон,
который в процессе перемотки регенериру-
регенерируется путем отсоса уловленной волокнистой
пыли щелевым пневматическим насадком,
расположенным в нижней части фильтра
[5.7, 5.8]. Такая регенерация удлиняет срок
службы материала в 6—7 раз.
Воздушные фильтры II клас-
с а. Для более высокой по сравнению с
фильтрами III класса степени улавливания
атмосферной пыли применяются двухзон-
ные электрофильтры типа ФЭ и ЭФ-2, а
также рассмотренные ранее волокнистые
предфильтры, в которых используются
фильтрующие материалы из тонких синте-
синтетических или стеклянных волокон диамет-
диаметром от 2 до 15 мкм Такие материалы
позволяют увеличить улавливание мелких
частиц за счет преобладающего действия
эффектов касания и диффузии. Скорость
фильтрации обычно принимают 0,05—
0,25 м/с, поэтому для сохранения высокой
производительности установки должны
иметь весьма развернутую поверхность.
Срок службы ячеек в городских усло-
условиях при средней запыленности воздуха
может изменяться от 2 до 12 мес. Нагруз-
Нагрузка по воздуху выбирается, исходя из фак-
фактической запыленности и свойств улавли-
улавливаемой пыли, с учетом удобства и стоимо-
стоимости замены.
Воздушные фильтры I класса.
В рабочих помещениях для поддержания
стерильных условий или особо высокой чи-
чистоты водуха обычно используются фильт-
фильтры тонкой очистки с коэффициентом про-
проскока по СМТ не более 0,03%- В этом
случае концентрация частиц пыли или мик-
микроорганизмов в выходяшем из фильтров
воздухе приблизится к и\лю. На рис. 5.11
приведена схема индивидуальной установки
в помещении двух фильтров ЛАИК
СП-6/15.
Кроме фильтров тонкой очистки ЛАИК
СП применяются фильтры типа ФЯЛ,
конструкция которых позволяет повторно
использовать корпус, П-образные рамки и
разделители [5.7]. Повторная сборка и сна-
снаряжение фильтрующим материалом типа
ФПП производятся непосредственно потре-
потребителем с помощью специального приспо-
приспособления ИП-9, поставляемого заводом —
изготовителем фильтров.
Собранные фильтры монтируются в ка-
камеру с помощью установочных рам, обра-
образуя панели на производительность до
120 тыс. м3/ч. Производительность ячейки—
2000 м3/Ч начальное сопротивление 100 Па,
пылеемкость при Др = 200 Па составляет
150 г, масса фильтрующего материала ти-
типа ФЯЛ—42,7 кг.
Наиболее ответственные технологиче-
технологические операции в электронной промышленно-
промышленности проводятся в специально оборудован-

§ 5.3.
Воздушные фильтры
161
ных помещениях со сверхчистым воздухом,
в так называемых чистых или «белых»
комнатах, в которых вся поверхность двух
противоположных стен выполнена из высо-
высокоэффективных фильтров, так что горизон-
горизонтальный ламинарный поток отфильтрован-
отфильтрованного воздуха со скоростью 0,3—0,5 м/с
направлен через всю комнату. Чистые ком-
комнаты устраиваются с фильтрующими потол-
потолками и решетчатыми полами (рис. 5.12).
В таких помещениях из-за отсутствия мерт-
Рис. 5.11. Установка фильтров ЛАИК
СП-6/15 в рабочем помещении:
/—'фильтр; 2 — переходная бокса; 3 — тройник
к общему воздуховоду; 4 — вход воздуха; 5 — ши-
шиберная заслонка
вых зон удается удалить все частицы, об-
образовавшиеся при работе в помещении.
Фильтры I класса следует располагать
на нагнетательной стороне вентилятора и
по возможности непосредственно перед
вводом очищенного воздуха в помещение
для того, чтобы предупредить загрязнение
очищенного воздуха в каналах. Фильтры
II класса, если они не являются единствен-
единственной ступенью очистки, также следует при-
приближать к местам раздачи воздуха.
Для предупреждения коррозии и обра-
образования пыли в результате вибрации воз-
воздуховоды к фильтрам I класса изготавли-
изготавливают из коррозионностойких материалов
(нержавеющей стали, винипласта и др.).
Иногда эти фш-ьтры преждевременно за-
забиваются солевыми аэрозолями, образую-
образующимися при испарении брызг воды в увлаж-
увлажнительных камерах кондиционеров.
Воздух, удаляемый из рабочих помеще-
помещений, часто подвергается рециркуляции, что
способствует продлению сроков службы
воздушных фильтров и позволяет снизить
стоимость отопления, так как не требуется
его повторного нагрева. Для очистки рецир-
рециркуляционного воздуха используются обычно
фильтры II и I классов, а при высоком
содержании пыли (до 1 мг/м3) — фильтры
III класса.
В соответствии с санитарными нормами
очистка считается достаточной, если кон-
концентрация пыли в воздухе, возвращаемом в
помещение, не превышает 30% предельно
допустимой концентрации (ПДК) для этой
пыли Однако общее содержание пыли в
воздухе рабочих помещений не должно
превышать предельно допустимых кочцент-
раций. Примерное количество рециркуля-
рециркуляционного воздуха на 1 чел. составляет
15—20 м3/ч и часто достигает 50% всега
общеобменного воздуха.
Рис. 5.12. Схема очистки воздуха в рабочем помещении с вертикальным ламинарным пото-
потоком
J — успокоитель потока воздуха (буфер); 2 — решетчатый пол; 3 — фильтр; 4 — чистые помещения;
5 — высокоэффективные фильтры; 6 — вентилятор; 7— предфильтры; 8 — увлажнитель; 9 — угольный ад-
адсорбер
11 — 170

162
Фильтры
Разд. 5
5.4. ФИЛЬТРЫ-ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ
Туманоулавливание — процесс
выделения из туманов (газовых потоков со
взвешенными в них жидкими частицами)
капель размером менее 10 мкм, образовав-
образовавшихся за счет термической конденсации
паров, химического взаимодействия газооб-
газообразных составляющих или при тонком дис-
диспергировании жидкостей. Обычно значи-
значительная часть капелек в туманах имеет суб-
субмикронные размеры.
В качестве туманоуловителей
широко применяются волокнистые самоочи-
самоочищающиеся фильтры, снаряжаемые слоями
из стеклянных, синтетических и металличе-
металлических волокон, а также пакеты вязаных ме-
металлических или синтетических сеток Отли-
Отличительной особенностью волокнистых
фильтров-туманоуловителей является коа-
лесценция уловленных жидких частиц при
контакте с поверхностью волокон и образо-
образование на них пленки жидкости, удаляющей-
удаляющейся по мере накопления из слоя в виде
струек или крупных капель, перемещающих-
перемещающихся внутри слоя и с его тыльной стороны
под действием силы тяжести, увлечения
газовым потоком и капиллярных сил. При
этом обычно не требуется никаких меха-
механических воздействий на фильтрующие
слои, т. е. фильтры работают с постоянным
сопротивлением в стационарном режиме
саморегенерации (самоочищения).
Недостатком волокнистых фильтров
является возможность их забивания при на-
наличии в тумане значительного количества
твердых частиц и при образовании нераст-
нерастворимых солевых отложений (СаСОз,
CaSO4, CaSO3, CaF2 и др.) при взаимодей-
взаимодействии солей жесткости воды с газами (СОг,
SO2, HF и др )
Чем больше плотность упаковки слоя
и меньше диаметр волокон, тем большее
количество жидкости удерживается в слое
и тем значительнее изменения.его структу-
структуры по сравнению с сухим фильтром. Обра-
Образование многочисленных пузырьков на
тыльной поверхности и в глубине тонково-
тонковолокнистого слоя и их разрыв приводят к
образованию мелких капель, уносимых газо-
газовым потоком. В результате сопротивление
возрастает, эффективность очистки падает
и только снижение насыщенности жидко-
жидкостью слоя может привести к уменьшению
выходной концентрации Этого можно до-
добиться уменьшением входной концентрации
и скорости фильтрации, использованием
толстых и пористых слоев с более крупны-
крупными и упругими волокнами в слое, верти-
вертикальным расположением слоя, однонаправ-
однонаправленной упаковкой волокон в слое, а иног-
иногда и принудительным отводом жидкости из
замыкающего слоя Использование синтети-
синтетических и других гидрофобных волокон так-
также позволяет снизить сопротивление и по-
повысить эффективность очистки.
Вторичные капельки обычно значитель-
значительно крупнее, чем частицы тумана, хотя наря-
наряду с ними имеются и более мелкие — так
называемые капли-сателлиты. Таким обра-
образом, волокнистый фильтр, работающий в ре-
режиме генерации вторичного аэрозоля, иног-
иногда может рассматриваться как укрупнитель
высокодисперсных частиц. Этот эффект ис-
используется при создании двухступенчатых
фильтров для улавливания мелких частиц
при высокой скорости фильтрации на пер-
первой ступени с последующим доулавливани-
ем крупных капель в более простых сеточ-
сеточных или других брызгоуловителях.
При улавливании туманов растворов
солей решающее влияние на фазовое со-
состояние солевого аэрозоля может иметь от-
относительная влажность газа. Если она
больше равновесной влажности над насы-
насыщенным раствором, твердые кристаллы
солей на волокнах не образуются, если ни-
ниже равновесной, то на волокнах возникает
плотная быстро растущая солевая оболоч-
оболочка. В подобных случаях в газы добавляет-
добавляется мятый пар, распыленная жидкость или
сам слой орошается из форсунок.
Волокнистые фильтры-туманоуловител»
подразделяются на три типа:
низкоскоростные (w^.0,2 м/с),,
снаряжаемые волокнами диаметром 5—
20 мкм и предназначенные для улавливания
субмикронных частиц за счет броуновской
дуффузии и эффекта зацепления; эффектив-
эффективность их увеличивается с уменьшением ско-
скорости фильтрации, размера частиц и диа-
диаметра волокон;
высокоскоростные (ау>0,5-т-
1,2 м/с) со слоем грубых волокон диамет-
диаметром 20—100 мкм, служащие для выделения
из газа частиц крупнее 1 мкм за счет меха'
низма инерционного осаждения, эффектив-
эффективность которого возрастает с увеличением*
размера частиц и скорости фильтрации до*
определенной (критической) величины,
(обычно 1—2,5 м/с), при которой начи-
начинается вторичный брызгоунос уловленной
жидкости из слоя в виде крупных капель;
многоступенчатые, состоящие
из 2—3 фильтров второго и первого типов,,
в которых первая ступень работает при
скоростях выше критической и является-
укрупнителем улавливаемых капель или
служит разгрузителем при высоких входных
концентрациях тумана
Низкоскоростные фильтры. Для снаря-
снаряжения низкоскоростных фильтров оптималь-
оптимальной является смесь волокон с определенным
соотношением грубых и тонких. Грубые
упругие волокна обеспечивают равномерное
объемное распределение более тонких, уве-
увеличивают скорость вывода жидкости из
слоя, придают слою механическую проч-
прочность и стабильность, обеспечивая возмож-
возможность работы более тонким волокнам по
всей глубине слоя. Обычно применяются
слои из смеси волокон диаметром от 5 до

5.4.
Фильтры-туманоуловители
163
Таблица 5.8. Технические характеристики туманоуловителей
и брызгоуловителей фирмы „Монсанто"
Наименование
Скорость фильтрации, м/с
Эффективность очистки по частицам, %:
с d4 = 3 мкм
с d4 = 1 —3 мкм
с d4^\ мкм
Сопротивление, кПа
Форма элементов
Габариты, мм:
диаметр (ширина)
высота
Толщина слоя, мм
Диаметр волокон, мкм (ориентировочно)
Условное название
Низкоскорост-
Низкоскоростной высоко-
высокоэффективный
0,05—0,2
100
98—100
92—98
1—5,0
Цилиндр
216; 450; 610
610—3050
50
6—15
Высокопроиз-
Высокопроизводительный
1,1-1,3
100
95—100
75—95
2—2,5
Цилиндр
650
1200; 1800
50
18—20
Высокоско-
Высокоскоростной
2—2,5
100
85—97
50—85
1,5-2,0
Прямо-
Прямоугольная
470
660 и 1370
25—30
10—30
Брызгоуло-
витель
2,5
100
26—70
10—25
0,25—0,5
Прямо-
Прямоугольная
470
660 и 1370
25—30
30—80
20 мкм с пористостью 88—92% и толщиной
от 0,01 до 0,10 м Чаще используются во-
волокна размером от 8 до 15 мкм с толщи-
толщиной слоя 50 мм.
Одна из возможных конструкций низ-
низкоскоростного фильтрующего элемента при-
приведена на рис. 5.13. Элемент состоит из
двух соосно расположенных цилиндриче-
цилиндрических сеток из проволоки диаметром 3,2 мм,
приваренных к дну и входному патрубку-
фланцу. Пространство между сетками за-
заполнено волокном, дно элемента оборудова-
оборудовано трубкой, погруженной в стакан-гидро-
стакан-гидрозатвор, из которого уловленная жидкость
перетекает в корпус аппарата. На опорной
трубной решетке в корпусе фильтрующие
элементы крепятся через прокладку шпиль-
шпильками и гайками.
В зависимости от производительности
установок в одном корпусе может монти-
монтироваться от 1 до 50—70 элементов. На су-
существующих сернокислотных заводах такие
элементы часто устанавливаются в отдель-
отдельном корпусе, а в новых цехах — в верхних
частях абсорберов (производительностью до
170 000 м3/ч).
Наиболее распространенными за рубе-
рубежом являются туманоуловители и брызго-
уловители, выпускаемые фирмой «Монсан-
то» (США) и установленные на ряде пред-
предприятий Советского Союза. В табл. 5.8 при-
приведены в соответствии с проспектами фир-
фирмы основные характеристики стекловолок-
нистых фильтрующих элементов.
Для изготовления волокон применяют-
применяются специальные стекла, устойчивые к воз-
воздействию концентрированных и разбавлен-
разбавленных кислот. Для снаряжения также исполь-
используются синтетические волокна из полипро-
полипропилена, полиэфиров, поливинилхлорида,
фторопласта и других полимеров, причем
сопротивление и коэффициент проскока ча-
Рис. 5.13. Цилиндрический фильтрующий
элемент:
/ — опорная трубчатая перегородка; 2 — уплот-
уплотняющий патрубок-фланец; 3 — шпилька; 4—'Про-
4—'Прокладка; 5 — сетки; 5 — стекловолокнистый слой;
7 — дно; 8 — трубка гидрозатвора; 9 — стакан
и

164
Фильтры
Разд. 5
Рис. 5.14 Элемент высокоскоростного филь-
фильтра
1 — короб с фланцем; 2 — стекловолокно; 3—сет-
стиц у таких фильтров в режиме самоочи-
самоочищения ниже, чем у фильтров из гидрофиль-
гидрофильных стеклянных волокон.
В качестве конструкционных материа-
материалов в элементах применяются армирован-
армированные пластики, нержавеющая сталь, а при
температурах выше 50°С — легированные
молибденистые стали. Максимально допу-
допустимая температура для фильтров из стекло-
стекловолокна 400°С.
Низкоскоростные волокнистые фильтры
могут снаряжаться следующими видами
стекловолокна:
фильтровальными стекловолокнистыми
пакетами ФСП (ТУ 6-11-363-75) и нетка-
нетканым объемным материалом МЧПС
(ТУ 6-11-339-74);
теплоизоляционными рулонами марки
Б (ГОСТ 10499-67) с диаметром волокон
6—13 мкм.
Высокоскоростные туманоуловители. С
повышением скорости фильтрации размеры
волокнистых фильтров-туманоуловителей
уменьшаются, снижается и стоимость ап-
аппаратов. При этом определяющим механиз-
механизмом осаждения частиц становится инерци-
инерционный, эффективность проявления которого
резко растет с увеличением скорости фильт-
фильтрации.
Высокоскоростные тумано-брызгоулови-
тели фирмы «Монсанто» выполняются в ви-
виде плоских элементов (рис. 5.14). В уста-
установках большой производительности они
вмонтированы в многогранный опорный
каркас, имеющий снизу поддон конической
формы, в который стекает уловленная жид-
жидкость. Снижение скорости фильтрации в
этих фильтрах более чем на 20—30% про-
проектной сопровождается резким падением
эффективности очистки.
Иглопробивной способ формирования
слоев из полимерных волокон позволяет
получить фильтрующие материалы, имею-
имеющие благоприятное строение применительно
к улавливанию туманов при низких и вы-
высоких скоростях фильтрации E.9, 5.10].
Волокна в этих материалах не только рас-
располагаются и сцепляются в плоскости слоя,
но и переплетаются между отдельными
слоями, образуя объемную однородную
структуру, очень устойчивую к механиче-
механическим воздействиям в трех направлениях,
упругую и стабильную в мокром состоянии.
Эти материалы называются войлоками.
Толщина материала изменяется от 3 до
12 мм, масса 1 м2 — от 0,2 до 1,0 кг. Вой-
Войлоки выпускаются промышленностью в со-
соответствии с ТУ 17 РСФСР 3941-76 и
ТУ 17-14-77-79 из волокон диаметром 20,
30, 50 и 75 мкм.
Благодаря универсальной химической
стойкости наиболее подходящими в качестве
фильтрующих материалов оказались поли-
полипропиленовые войлоки, что позволило ус-
успешно применять их для улавливания ту-
туманов растворов разбавленных и концент-
концентрированных кислот и крепких щелочей.
Войлоки удобны для снаряжения различ-
различных конструкций фильтров, хорошо уплот-
уплотняются на опорных устройствах.
Полипропиленовые войлоки использу-
используются на установках для улавливания тума-
тумана 75%-ной и 94—96%-ной серной кислоты,
получаемой из сероводорода по методу
«мокрого» катализа [5.11], а также для
улавливания брызг после сушильной башни
Рис. 5.15. Схема двухступенчатой установ-
установки для очистки тумана раствора аммиач-
аммиачной селитры
1 — корпус, 2 — форсунки, 3 — низкоскоростные
элементы второй ступени, 4 — высокоскоростные
орошаемые брызгоуловители первой ступени; 5 —
рециркуляционная емкость

§ 5 4
Фильтры-туманоуловители
165
Вход
I ахоо
о \газа
Выход i
Слаб
Рис. 5.16. Волокнистый туманоуловитель
с промывкой:
1 — промывное устройство; 2 — кирпичная клад-
кладка; 3— кассета; 4— уплотняющая рама; 5 —
фильтрующий материал; б, 8 — штуцеры, 7 — люк;
9— корпус; 10 — гуммировка
в системах получения серной кислоты на
основе серы.
В высокоскоростных фильтрах исполь-
используются полипропиленовые войлоки из воло-
волокон диаметром 75 мкм. При скорости
фильтрация 1,5—1,7 м/с сопротивление со-
составляет 500 Па, эффективность очистки по
частицам более 3 мкм близка к 100%.
Полипропиленовые материалы нельзя
применять после олеумного абсорбера и при
концентрации кислоты выше 98%, так как
наличие свободного серного ангидрида в
сухом газе приводит к сульфированию по-
полипропилена; устойчивыми в этих условиях
являются волокна из фторина, специальных
сортов стали и стекла.
Двухступенчатые туманоуловители. В
последние годы разработаны несколько
установок для улавливания аэрозолей раст-
растворимых аммонийных солей: аммиачной
селитры от нейтрализаторов и башен гра-
грануляции, карбамида от башен грануляции,
сульфата аммония в системах санитарной
аммиачной очистки отходящих газов от сер-
сернистого ангидрида в производстве серной
кислоты. Это двухступенчатые установки,
состоящие из орошаемого из форсунок
брызгоуловителя в качестве первой ступени
и низкоскоростного фильтра-туманоулови-
теля в качестве второй ступени (рис. 5.15).
Известны два основных типа двухсту-
двухступенчатых волонистых туманоуловителей,
различающихся между собой по тем функ-
функциям, которые выполняют в них первая и
вторая ступени. В первом типе установок
головной фильтр предназначен для улавли-
улавливания крупных частиц и снижения концент-
концентрации тумана, а в некоторых установках —
для одновременного задержания твердых
взвешенных примесей, загрязняющих туман.
Второй фильтр (обычно низкоскоростной)
служит для тонкой очистки тумана от
высокодисперсных частиц, прошедших через-
головной фильтр.
Во втором типе установок первая сту-
ступень служит агломератором, в котором
осаждаются частицы всех размеров, а улов-
уловленная жидкость выносится потоком газов
в виде крупных капель, поступающих во
второй фильтр-брызгоуловитель. Как пра-
правило, обе ступени располагаются в одном
корпусе, а головной фильтр обычно работа-
работает при высокой скорости фильтрации.
Двухступенчатые полипропиленовые
фильтры применяются для улавливания-
тумана на операции упарки гидролизной
серной кислоты в установках с погружным
горением в производстве пигментной дву-
двуокиси титана [5.12]. В данном случае в ту-
тумане содержалось большое количество
твердых примесей (сажа, смолистые, соли
сульфата железа и др.). Поэтому фильтры
оснащены форсунками для периодической
промывки материала (рис. 5.16). Промыв-
Промывная вода подается под давлением 0,15—
0,2 МПа с расходом 0,1— 0,2 м3/м2 в те-
течение 0,5—2 мин. Регенерация производится
один раз в смену без отключения газа.
Первая ступень снаряжается войлоком из
волокон dB = 75 мкм, скорость фильтрации
5,5—8 м/с. Вторая ступень состоит из ци-
цилиндрических или конических элементов,,
снаряженных иглопробивным войлоком из
волокон диаметром 30—35 или 18—20 мкм
и работающих при низких скоростях фильт-
фильтрации. Сопротивление установки 3—7 кПа„
эффективность очистки 85,4—99,8%. Вход-
Входная концентрация тумана 52—124 г/м3 (в
расчете на 10% H2SO4), температура газов
80—85°С.
Полипропиленовые материалы могут
быть успешно применены для технологиче-
технологической и санитарной очистки туманов терми-
термической фосфорной кислоты, получаемой пу-
Туман
Рис. 5.17. Самоочищающийся сернокислот-
сернокислотный туманоуловитель:
1 —• фильтрующий элемент; 2 — фильтрующий ма-
материал; 3 — брызгоуловитель; 4 — предваритель-
предварительный каплеуловитель; 5 — гидрозатвор

166
Фильтры
Разд. 5
Загрязненный
га,
раствора
Рис. 5 18 Волокнистый фильтр ФВГ-Т:
i — корпус; 2 — кассета с фильтрующим матери-
материалом; 3 — люк для промывки; 4 — люк для сме-
смены кассеты; 5 — форсунка для промывки шлангом
Рис. 5.19. Ротационный волокнистый фильтр
для улавливания масляного тумана:
1 — корпус с крышкой; 2 — перфорированный ба-
барабан; 3 — вентиляторное колесо; 4 — фильтрую-
фильтрующий материал первой ступени: 5 —двигатель;
6 — фильтрующий материал второй ступени
тем сжигания желтого фосфора в различ-
различных системах производства [5.13].
В качестве примера на рис. 5.17 пока-
показан фильтр с цилиндрическим фильтрующим
элементом [5.14]. Слой уловленной кислоты,
находящейся в пространстве, образованном
входящим внутрь элемента патрубком и
стенками корпуса фильтра или абсорбера,
на полке которого может располагаться не-
гколько таких элементов. Фильтрующий
элемент представляет собой перфорирован-
перфорированный барабан с глухой крышкой.
Грубоволокнистые фильтры
с периодической или непрерывной промыв-
промывкой применяются для очистки тумана и
улавливания брызг растворов кислот, солей
и щелочей на операциях травления метал-
металлических изделий и гальванопокрытий
[5.16, 5.17].
На рис. 5.18 показан фильтр ФВГ-Т,
предназначенный для очистки аспирацион-
ного воздуха от частиц хромовой и серной
кислот на ваннах электрохимического хро-
хромирования. Фильтры шести типоразмеров
производительностью от 2000 до 60 000 м3/ч
выпускаются Семибратовским заводом газо-
газоочистной аппаратуры. При скорости фильт-
фильтрации 3—3,5 м/с эффективность очистки
составляет 96—99,5% при сопротивлении
150—500 Па. Промывка водой из форсунки
производится один раз в 1—4 мес в течение
нескольких минут. В табл. 5.9 приведена
характеристика этих фильтров.
Волокнистые самоочищаю-
самоочищающиеся фильтры используются на ме-
металлообрабатывающих заводах для очистки
масляных туманов, образующихся при ра-
работе металлообрабатывающих станков в
результате применения смазочно-охлаж-
дающих жидкостей. Наряду с низкоскоро-
низкоскоростными и высокоскоростными фильтрами,
устройство которых аналогично описан-
описанным выше конструкциям, разработаны
специальные аппараты с вращающимся
цилиндрическим фильтрующим элементом,
что обеспечивает высокую эффективную не-
непрерывную центробежную регенерацию слоя
от уловленного масла [5.19].
Таблица 5.9.
Наименование
Производительность, м3/ч
Поверхность фильтрации, м2
Габаритные размеры, м:
длина
ширина
рысота
Масса фильтра, кг
Основные
ФВГ-Т-0.26
2000—
3500 "
0,26
1150
560
755
62
показатели фильтров ФВГ-Т
ФВГ-Т-0,52
5000—
7000
0,52
1150
800
755
77
Марка
ФВГ-Т-Ы
10 000—
14 000
1,1
1150
975
960
87
фильтра
ФВГ-Т-1,5
14 000—
20 000
1,5
1410
1435
970
150
ФВГ-Т-2,2
20 000—
28 000
2,2
1410
1845
975
187
ФВГ-Т-4,4
40 000—
60 000
4,4
1670
1930
1805
278
Примечание. Данные приведены для варчанта с горизонтальным расположением входного и выходного
атрубков.

§ 5.4.
Фильтры-туманоуловители
167
На рис. 5 19 показан фильтр-вентиля-
фильтр-вентилятор, состоящий из цилидрического корпуса,
в котором вращается перфорированный
ротор с укрепленным на его дне вентиля-
вентиляторным колесом. Изнутри ротор облицован
фильтрующим материалом. Ротор укреплен
на оси электродвигателя и вращается с
частотой около 3000 об/мин. В корпусе за
ротором установлен в виде кольца волок-
волокнистый брызгоуловитель. Производитель-
Производительность ротационных туманоуловителей со-
составляет от 500 до 1500 м3/ч, эффектив-
эффективность очистки 85—94%.
Сеточные брызгоу ловители
[5.1, 5.20, 5.21]. Для очистки грубодисперс-
ных туманов и улавливания брызг приме-
применяются каплеуловители, состоящие из па-
пакетов вязаных металлических сеток, кото-
которые при высокой нагрузке по улавливаемой
жидкости и большой скорости потока
устойчиво сохраняют форму и размеры яче-
ячеек. Сетки трикотажного переплетения изго-
изготавливаются из проволок диаметром 0,2—
0,3 мм, материалом для них служат леги-
легированные стали (мягкие сорта), монель-ме-
талл, сплавы на основе титана или других
коррозионностойких металлов, а также фто-
фторопластовое и полипропиленовое моново-
моноволокно (леска); размеры ячеек составляют
от 5 до 13 мм.
Сетка в виде рукавов диаметром около
90 мм, связанных на специальных станках
типа круглочулочных машин, выпускается
Саратовским заводом «Нефтемаш» и
Волгоградским проволочным сталеканатным
заводом им. 50-летия СССР. Масса 1 м
рукава, связанного из проволоки 0,3 мм,
около 50 г.
Перед применением в сеточных тумано-
уловителях сетчатый рукав разрезают
вдоль, разворачивают и гофрируют для по-
получения V-образных гофр высотой от 5 до
10 мм. Для получения максимальной пори-
пористости слоя гофрированные сетки уклады-
укладывают в пакеты так, чтобы гофры соседних
слоев сетки не совпадали, Толщину пакетов
выбирают в пределах от 50 до 300 мм.
Машина для автоматической резки ру-
рукава, гофрировки полученной ленты и фор-
Рис. 5.20. Сеточный сепаратор для аппара-
аппаратов большого диаметра:
1 — опорное кольцо из уголка 75X75 мм; 2 — до-
дополнительная опора; 3 — фильтрующий материал
мирования из нее фильтрующего пакета»
разработана институтом Ленгипробиосинтез.
Для аппаратов диаметром менее 2 м
v-стки свертывают в цилиндрические сплощ-
ные элементы (сеточная насадка Гудлое).
Для установки внутри выпарных аппаратов
и скрубберов большого диаметра пакеты
изготавливаются стандартных размеров и
формы, что позволяет вести монтаж их че-
через люки (рис. 5.20).
Пакеты укладывают на легкий каркас
из уголка полосовой или круглой стали, а
сверху помещают опорный каркас. В неко-
некоторых случаях сеточные сепараты устанав-
устанавливают вне технологических аппаратов — в
отдельном сосуде.
В зависимости от условий работы ис-
используются пакеты различной плотности
(табл. 5.10).
Для повышения эффективности улав-
улавливания тумана предусматриваются две
ступени сеточных сепараторов. На нижней
ступени устанавливают пакеты с более мел-
мелкими ячейками и повышенной плотностью
(до 224 кг/м3), которые действуют как
укрупнители капель; пакеты второй ступени
Таблица 5.10. Характеристика сеточных туманоуловителей (стальные сетки)
Назначение туманоуловителей
Туманоуловители общего назначения
Туманоуловители
для чистой жидкости при средней скорости фильтрации
для загрязненной жидкости при большой скорости фильтра-
фильтрации
для загрязненной жидкости с твердыми частицами при боль-
большой скорости фильтрации
'Порис-
'Пористость, %
98
97,5
99
98,5
Удельная
поверхность
провотоки,
М3/М3
330
400
200
230
Плотность
упаковки,
кг/м3
160
182
96
112

168
Фильтры
Разд. 5
имеют низкую плотность (96—112 кг/м3).
Различная плотность упаковки достигается
применением сеток с различными высотой
гофр и величиной ячеек в сетках.
В нижнем пакете поддерживается ре-
режим затопления. При этом улучшается
промывка пара или газа, увеличивается
скорость движения капель и их инерцион-
инерционный захват расположенными выше сетками
пакета Практически установлено, что эф-
эффективность улавливания тумана на смо-
смоченных сетках более высокая, чем на сухих.
Расстояние между ступенями обычно со-
составляет около 3/4 диаметра колонны.
Осажденные на проволоке капли в виде
пленки перемещаются к точкам перекрещи-
перекрещивания проволок, где образуются крупные
капли, способные под действием силы тя-
тяжести преодолеть силы поверхностного на-
натяжения и аэродинамического сопротивле-
сопротивления восходящего потока и упасть на ниж-
нижние слои сеток навстречу потоку газов
(пара) Подобная картина наблюдается до
определенных значений нагрузок по газам
(пару) и жидкости.
При некоторой скорости движения га-
газов (пара) жидкость заполняет большую
часть свободного объема слоя насадки и
часть ее захватывается проходящими газа-
газами, т. е. возникает вторичный унос. Макси-
Максимально допустимой считается нагрузка, при
которой не наблюдается вторичный унос
жидкости; этой нагрузке соответствует мак-
максимальная эффективность сепарации. Опти-
Оптимальная скорость восходящего потока перед
горизонтальным пакетом при небольшом
уносе жидкости рассчитывается по эмпири-
эмпирическому уравнению
w = 0,107
~ Рп
Рп
E.2)
где w — скорость газов (пара), м/с; рж и
рп — плотности жидкости и пара (га-
(газов), кг/м5.
С помощью этого уравнения можно
определить необходимую площадь сечения
насадки
Допустимая скорость движения газов
(пара) составляет 0,9—6 м/с. При большой
плотности жидкости и пара, высоком зна-
значении поверхностного натяжения, вязкости,
концентрации капель и сильной загрязнен-
загрязненности жидкости, а также при высоком ва-
вакууме коэффициент в уравнении E.2)
уменьшают на 10—25%- Следует отметить,
что высокая эффективность сепарации се-
сеточных каплеуловителей сохраняется в диа-
диапазоне изменения скорости движения газов
(пара) от 30 до 110% оптимальных значе-
значений; при этом максимальная концентрация
жидкой фазы в парах (газах) не должна
превышать 100—120 г/м3. Для вертикально
расположенного пакета при горизонтальном
потоке газа коэффициент в уравнении E.2)
принимается равным 0,141 [5.22].
Гидравлическое сопротивление Ар смо-
смоченных сеток при исходной концентрации
жидкости менее 5 г/м3 в 1,5—2 раза выше,
чем Ар сухих сепараторов.
На рис. 5.21 показаны эксперимен-
экспериментальные кривые зависимости Ар от скоро-
скорости потока газов (пара) и в зависимости
от содержания жидкой фазы в газах.
Па
250
Ар
,
i /
I *
0
/z
/
у
/
/
w
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5м/с
Рис 5 21. Зависимость сопротивления
увлажненных сеточных пакетов толщиной
100 мм и плотностью упаковки 182 кг/м3
от скорости газов и при расходе жидкости
в виде капель, кг/(м2-ч):
7—97,5; 2 — 24,4
W
0,6
D,Z
Л
- /
7
i
5
_J L 1 1
-d ^
13
1 ! 1 t
1 2 3 Ч В 8 10 мкм
Рис. 5 22. Сравнение расчетных и экспери-
экспериментальных данных по фракционной эф-
эффективности сеточного сепаратора
На рис. 5.22 показала кривая зависи-
зависимости фракционной эффективности сепара-
сепаратора, состоящего из 92 сеток с проволокой
диаметром 0,152 мм, пористостью 98,6%,
общей толщиной пакета 152 мм при
ау(Рп/рж)°'5=0Д11.
Снижение эффективности каплеулови-
каплеуловителей может быть вызвано высокой дис-
дисперсностью капель или плохой герметиза-
герметизацией пакетов в местах, прилегающих к
стенкам. При использовании более тонких
проволок при изготовлении сеток, а также
при более высоких илотностях их упаков-
упаковки эффективность каплеуловителей снижа-
снижается, так как тонкие проволочки плохо
удерживают капли, а малые размеры про-
промежутков между проволочками способст-
способствуют увеличению вторичного уноса жид-
жидкости в виде мелких капель.
Широкое применение сеточных капле-
каплеуловителей позволяет повысить качество

§ 55
Тканевые фильтры
169
Таблица 5.11. Сравнительная характеристика туманоуловителей
Тип туманов ловите та
Электрофильтры
Скр\бберы Вентури
Волокнистые фи1ьтры.
низкоскоростные
высокоскоростные
Сетчатые пакеты
Скорость
газа в актив-
активной зоне, м/с
0,3—1,5
50—150
0,01—0,1
1 — 10
2,5—4,5
Эффективность очистки % ча
стиц размером, мкм
до 1
75—95
90—97
92—99
50—85
20—40
1—3
90—99
95—100
96—100
85—97
70—90
3—10
98—100
98—100
100
95—100
90—98
Гидравличе
ское сопротив-
тение, кПа
0,1—0,3
5,0—20,0
0,5—5,0
1,5—8,0
0,2—1,0
получаемых продуктов, увеличить произво-
производительность аппаратов или уменьшить их
габариты при проектировании, уменьшить
потери ценных продуктов и предотвратить
загрязнение атмосферы Например, в испа-
испарителях морской воды при высокой скоро-
скорости процесса можно получить конденсат,
содержащий менее 0,1 мг/м3 твердого ве-
вещества Успешно применяются сеточные
туманоуловители в выпарных аппаратах
в производствах вискозного волокна, цел-
целлюлозы, глицерина, сахара, радиоактивных
препаратов, всех видов неорганических со-
солей и других цродуктов, а также в раз-
различных скрубберах и абсорберах в каче-
качестве брызгоуловителей
Усредненные технические характери-
характеристики фильтров -туманоулояителей в срав-
сравнении с часто используемыми для этой
цели электрофильтрами и скрубберами
Вентури представлены в табл 5 11
5.5 ТКАНЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ
Общие сведения
В тканевых фильтрах приме-
применяются фильтрующие материалы двух ти-
типов обычные ткани, изготавливаемые на
ткацких станках, и войлоки (фетры)
Фильтровальные тканые материалы
представляют собой определенного вида
переплетения нитей (пряжи), скрученных
из коротких (штапельных) или филамент-
ных (непрерывных) волокон диаметром от
6 до 20—30 мкм Более толстые («тяже-
(«тяжелые») ткани из естественных илл синтети-
синтетических волокон часто подвергаются лаче-
сыванию, а шерстяные — еще и валке
В результате на (поверхности переплетения
образуется ворс или застил из располо-
расположенных в различных направлениях отдель-
отдельных волокон Более тонкие (легкие) ткани
из стеклянных и синтетических непрерыв-
непрерывных или штапельных волокон ворсованию
не подвергаются, но степень крутки нитей
и плотность и- расположения значительно
выше, чем в толстых тканях
В типичных фильтровальных тканях
размер сквозных пор между нитями утка
и основы диаметром 300—700 мкм дости-
достигает 100—200 мкм Волокна ворса и нитей
частично перекрывают отверстия между
нитями На рис 5 23 и 5 24 видно, что
микроструктура тканей крайне неодно-
неоднородна
Рис 5 23 Поперечный разрез фильтрующей
ткани
Осаждение частиц пыли в начальный
период работы фильтра за счет механиз-
механизмов касания, инерции, дифф\зии и элек-
электростатического взаимодействия происхо-
происходит на волокнах, расположенных на
поверхности нитей, а также в ворсе
Волокна, находящиеся внутри крученых
/нитей, в осаждении частиц практически
не участвуют, так как поток газа прохо-
проходит в основном через отверстия между ни-
нитями В последующем наблюдается про-
процесс осаждения частиц и образование «мо-
«мостов» над порами и в них, в результате
чего образуется сплошной слой пыли, ко-
который сам становится вторичной фильтру-
фильтрующей средой, и эффективность очистки
резко возрастает Осаждение частиц в по-
поверхностном слое и внутри запыленной

170
Фильтры
Разд 5
Рис 5 24 Структура ткани (саржа 3X1)
ткани основано в значительной степени яа
ситовом эффекте, так как поры в слое,
обтекаемые элементы! (осажденные пылин-
пылинки) и улавливаемые частицы имеют близ-
близкие размеры
В табл 512 приведены данные об
эффективности очистки пыли тканевыми
фильтрами в различные периоды их раоо-
ты (эффективность определялась по части
цам размером 0,3 мкм, а запыление произ-
производилось более крупной кварцевой пылью)
Из таблицы видно, что эффективность
очистки тонкой тканью после регенерации
резко уменьшается по сравнению с запы-
запыленной, в то время как различие в эффек
тивности очистки при применении более
толстых объемных тканей значительно
меньше Если <в периоды между регенера-
регенерациями на ткани образуется сплошной
слой шыли, то можно ожидать высокой
эффективности улавливания даже субми
кронных частиц
В тканевых фильтрах ткань выполняет
роль несущей поверхности, т е служит
Таблица 5 12 Влияние слоя
осажденной пыли на эффективность
улавливания тканью частиц
диаметром 0,3 мкм
Ткань
Тонкая синтетическая
Толстая ворсованная
синтети!еская
Толстая ворсованная
шерстян?я
Эффективность
о-шстки, %
Чистая
ткань
2
,24
39
m r
65
75
82
После
о-ш тки
обратной
продучкой
13
66
69
основой для формирования и удержания
фильтрующего пылевого слоя Пористость
и стабильность пылевых слоев в зависи-
зависимости от размеров, формы и других
свойств частиц, а также от скорости
фильтрации, структуры ткани и способов
ее регенерации изменяется ib широких пре-
пределах На объемных тканях из штапель-
штапельного волоина образуются более рыхлые
и более стабильные слои пыли
Так как при низких входных концен-
концентрациях пыли процесс образования слоя
занимает много времени, то лучшие ре-
результаты достигаются при очистке газов
с высокой запыленностью При эгом на-
накапливаются слои пыли, которые при реге-
регенерации не распыляются в газе, а разру-
разрушаются в виде крупных агрегатов В ре-
результате повторное осаждение пыли на
ткани снижается, обеспечивается быстрое
выпадение ее в бункер Способность боль-
большинства частиц с размерами менее 5 мкм
коагулировать с образованием прочных
агрегатов в потоке газа, в объеме ткани
и на ее поверхности дает возможность
использовать в качестве эффективной
фичьтрующей среды даже неплотные тка-
ткани, особенно при низких скоростях филь-
фильтрации При регенерации часть осадка
удаляется, но внутри ткани между нитями
и волокнами остается значительное коли-
количество пыли, сохраняющее высокую эффек-
эффективность очистки газов поэтому при реге-
регенерации тканей нельзя допускать их «пе-
рео чистки»
В тканевых фильтрах целесообразно
использовать небольшие скорости фильтра-
фильтрации, обычно 0,5—2 см/с При большей
скорости происходит чрезмерное >плотне-
ние пылевого слоя, сопровождающееся
резким увеличением его сопротивления
При повышенных перепадах давления и
скорости частицы проникают в глубь тка-
ткани, наблюдается нарушение первона гально
сформированного пылевого слоя, сопро-
сопровождающееся вторичным уносом пыли,
особенно через отверстия между нитями
При повышенной скорости фильтра-
фильтрации резко возрастает проскок пыли сразу
после регенерации Кроме того, при высо-
высокой скорости фильтрации требуется слиш-
слишком часто проводить регенерацию, ускоря-
ускоряющую износ ткани и механизмов Таким
образом, для обеспечения надежности ра-
работы фильтров и достижения высокой
эффективности очистки необходимо иметь
большие фильтрующие поверхности и из-
избегать слишком глубокой их регенерации
Рассмотренные недостатки ткачей в
значительной мере устраняются при ис-
использовании в качестве фильтрующего
материала войлоков (фетров) Эффектив-
Эффективность улавливания частиц в этом случае
не будет определяться главным образом
наличием ранее сформированного слоя
пыли, равномерное распределение волокон

§ 55.
Тканевые фильтры
по всей поверхности и в толщине фетра
и отсутствие сквозных отверстий обеспечи-
обеспечивают равноценное участие волокон в про-
процессе осаждения частиц
Процесс фильтрации протекает в объе-
объеме материала При очистке фетров внутри
них всегда остается часть пыли, обеспечи-
обеспечивающая очень высокую эффективность
улавливания субмикронных частиц [5 24].
Это принципиальное отличие войлоч-
войлочных фильтрующих материалов от тканых
дает возможность в 2—5 раз увеличить на-
нагрузку по газу и довести до 6м3/(м2 мин),
а также проводить регенерацию материала
без прекращения подачи запыленного га-
газового потока
Фильтровальные материалы
для тканевых фильтров
К тканям, используемым в качестве
фильтровальных материалов, предъявляют-
предъявляются следующие требования
высокая пылеемкость при фильтрации
и способность удерживать после регенера-
регенерации количество пыли, достаточное для
обеспечения высокой эффективности очист-
очистки газов от тонкодисперсных частиц,
сохранение оптимально высокой воз-
воздухопроницаемости в равновесно запылен-
запыленном состоянии,
высокая механическая прочность и
стойкость к истиранию при многократных
изгибах, стабильность размеров и свойств
при повышенной температуре и агрессив-
агрессивном воздействии химических примесей,
находящихся в сухих и насыщенных вла-
влагой гаеах,
способность к легкому удалению на-
накопленной пыли;
возможно низкая стоимость
Применяемые материалы удовлетворя-
удовлетворяют не всем перечисленным требованиям,
/поэтому каждый материал используется
в определенных, наиболее благоприятных
для него конкретных условиях Некоторые
из перечисленных требований зависят от
свойств применяемых волокон, другие —
от структуры готовых материалов
В табл. 5 13 приведены основные свойства
наиболее широко используемых волокон.
Хлопчатобумажные ткани
обладают хорошими фильтрующими свой-
свойствами и характеризуются низкой химиче-
химической и термической стойкостью, горюче-
горючестью и высокой влагоемкостью
Шерстяные ткани характеризу-
характеризуются высокой воздухопроницаемостью,
емостью, обеспечивают надежную очистку
и легкость регенерации, и© обладают низ-
низкой стойкостью к кислым газам особенно
к окислам серы и туману серной кислоты
Срок службы шерстяных тканей на пред-
предприятиях цветной металлургии составляет
9—12 мес; стоимость их значительно выше,
чем хлопчатобумажных и синтетических
При температуре до 90 °С срок службы
шерстяных рукавов удовлетворительный,
при длительном воздействии более высо-
высокой температуры волокна становятся
хрупкими
В последние годы ткани из синтетиче-
синтетических волокон постепенно вытесняют мате-
материалы из хлопка и шерсти благодаря вы-
высокой прочности, стойкости к повышенным
температурам и агрессивным воздействи-
воздействиям. Стоимость их в большинстве случаев
ниже стоимости шерстяных тканей
Нитроновые ткани обладают
высокой механической прочностью, могут
применяться длительное время при темпе-
температуре 120—130 °С и выдерживают крат-
кратковременное воздействие температуры до
180°С Срок службы рукавов из этого ма
териала — 9—12 мес и больше (в зависи-
зависимости от условий фильтрации).
Лавсановые ткани используют-
используются для очистки горячих сухих газов, в
частности в цементной, металлургической
и химической промышленности Прочность
их в 3—б раз выше, чем шерстяных Во
влажных горячих гааах, особенно в щелоч-
щелочной среде, прочность лавсановых тканей
резко снижается В кислых средах и при
наличии окислителя стойкость тканей вы-
высокая, но концентрированная серная кис-
кислота разрушает волокна Износ лавсано-
лавсановых и нитроновых тканей усиливается при
резких колебаниях температуры
Ткани из полиэфирных волокон устой-
устойчивы к истиранию, поэтому их используют
для улавливания абразивных пылей, на-
например в производстве керамических огне-
огнеупорных материалов
Новые синтетические мате-
материалы Кроме перечисленных синтети-
синтетических материалов применяются также
ткани из капроновых, полипропиленовых и
поливинилхлоридных волокон Все они
обладают высокой химической стойкостью
в специфических средах и низкой влагоем-
влагоемкостью, но не выдерживают более высокой
температуры, чем ткани на основе лавсана
и нитрона
Новыми перспективными фильтрующи-
фильтрующими материалами являются ткани из воло-
волокон на основе ароматических полиамидов
(фенилон, номекс), полноксидиазола (окса-
лон), отличающиеся высокой механической
прочностью, устойчивостью к истиранию
и эластююстью при температурах до 220—
250 °С Ткани осваиваются для очиски го-
горячих газов на предприятиях черной и
цветной металлургии, в цементной и саже
вой промышленности [5 23, 5 2, 5 26]
В табл 5 14 приведены основные свой-
свойства фильтровальных тканей из природных
и синтетических волокон, используемых
в настоящее время в промышленности
При очистке сухих газов от пылей
с высоким электрическим сопротивлением
фильтровальные ткани из синтетических и

172
Фильтры.
Разд. 5
•8
2
щ
к
О)
s
*к
о
I
rr
к
ло
s
о
CQ
в раз-
л
-ойкост
Ь
К
О
Хими
О
л
1К0С1
о
о
с
г9
>' .[. о
В |!
II ^о
S-Ii
с^ *** t^ S
№ -
О О. пЗ
|а|
Горю
честь
с среда
!
Раство
рители
Окис-
Окисляю
¦дне
агенть
, s
Кисло-
Кислоты
f" S А й
iiss
4 J3 Ef CO
В Н В
лз
S*
лотн
КГ/
с
Название
волокна
Исходный
полимер или
сырье
1
CM
LO
oo
ОС
j
о
со
LO
С
CD
CO
Л
tl
X
О
X
с
о
LO
о
LO
со
LO
CD
О
CM
LO
Л0П0К
X
еллюлоза
Я
СЛ
c5
LO
о
-1
c~
о
со
о
о
CM
о
со
<я
t=L
X
п
о
о
см
"
о
о
*-¦
LO
СТ5
с
см
со
Шерсть
ротеины
С
ю
со
^
ю
^t1
IT
со
X
О
см
с
э
оо
о
о
CD
С
LO
СЗ
X
>-
X
о
С
О
о
см
о
о
со
о
апрон
олиамид
С
X
О
(^
о
о
со
с
о
<и
X
X
X
X
о
о
CD
см
о
см
см
о
ОО
СО
омекс
X
LO
о"
о"
X
о
LO
С4
4
LO
о
о
с
J
ю
СЗ
X
X
с
1
X
о
СО
¦—>
о
СО
о
со
СО
авсан
олиэфир
С
LO
см
CJ)
о
LO
о
с
о
со
СЗ
U[
X
>
•5
^*
N
о
LO
'—'
о
см
о
итрон
X
олиакрило-
С
нитрил
о
о
X
О
LO
СМ
см
см
о
CD
со
1
о
СЗ
X
X
X
о
X
О
о
см
LO
j
LO
ос
о
см
олипропи-
лен
с
олиолефин
С
а
о
1
о
со
о
О
о
с
ю
о
СО
см
с
оо
н
CD
X
>
X
о
X
О
X
О
о
ел
С )
со
о
о
ю
CD
О
г-
.—1
о
оо
СО
лорин,
ацетохло-
рин, ПВХ
X
оличинилхло-
оличинилхлорид
с
о
о
с
о
о
о
с
LO
СО
0J
X
о
X
о
X
о
X
о
о
ь-
см
о
см
см
о
о
СО
см
торопласт,
6-
олитетра-
а
полифен
фторэти ен
1
1
X
1
1
1
1
1
1
1
X
о
см
о
ю
см
1
1
ксалон
О
олиоксидиазол
С
1
со
о"
ГУ,
СО
о
о
со
с
о
СО
X
О
X
О
с
л
X
ю
СО
см
о
LO
см
геклянное
CJ
люмобороси-
<
<
волокко
ликатное
стекло

§ 5.5
«к
О)
4-
1
ш
й
5
(9
-е-
i
«в
1
1
о
-К
' 1
ЛО
та
ЕЗГ
Я
В
•
-ЦОХъ
LIW
овите^
5
1
о
со
СО
К
К
чхэоаиь
(С лги* 'ff *
AUyJr
OS =
= с/у
тлЛ hr
•чхэоцэвйин
-oduoxAtfeog
ag
ш о
Is
о, s
СО о
Я о
с
о g
Н °
и
пп
' * IAJ
С
>>
со
о
о
ё
8
о
™
О
'внийшох
Т Р
:рпал
льный ма
Фильтрова.
ЭЕ1Л7
1 1 1
Я X 33
о
33 та ^-^ t^
О Л \о
м Ъ? и,о
CJ " .-К
а О
« Н О 33
У га к со
О-я н СО
и
о
Полот
X
о
ю
о
сз
СО
о
см
г-
оо
Сч!
см
ю
—
о
со
+
дерсть
рт. 20,
6-G9 (
Сукно № 2, а
ГОСТ 698'
+ капрон)
о
6-
си
X
О
оо
о
S
о
CD
СО
О
см
о
см
СО
оо
о
СО
1—1
см"
ю
сп
см
см
а ржа
CJ
)Т. 21,
Ткань ЧШ, af
О
1
X
о
о
о
СО
О
СО
СП
сп
о
г—*
со
о
со
133,
• см
Н, арт
5509-7!
Ткань нитрон
ТУ РСФСР
Тканевые фильтры
X 33
я о
33 >>
S °
¦ь ^
5s ¦
g а та cf
^ ф та р.
S в* S и
S я л и
* 33 Ч Я
X 4) 33
s cue— <u
(U Ь .^
^ S .
Я Я и
та
со
Рука!
X
о
ю
о
ю
CD
О
О
о
см
сп
1
о
сп
оо
о
о
СО
О
со
см"
о
о
ю
о <м
со"~ g
Ткань ЦМ, а]
ТУ 17 РСФ
(шерсть 80°/
саржа 2/2
&>
о
с
в
217-
, арт.
рука
, арт.
СО -чр
t «
X
in
со
о
171
см
СО
оо
см
о
см
-75
СР 817
Ткань лавсан,
ТУ 17 РСФ
о
ПОЛОТ]
1
1
о
S
Полот
X
о
00
о
о
со
о
240
сп
СО
см
со
о
—-
со
1—1
со
6
Си
фильт
новая
Ткань лавса
оо
со"^
т. 8603
Р 3238-
вальная, ар
ТУ 17 УСС
¦
о
-е-
№
сацка
сз
о
ра
О та
о s
о °*
СО
о
к
Полот
X
СО
*
о
см
о
250
S
СО
СО
см"
о
тр
СП
зГ
та in
ы ^
та со
ткань л
'СР 805
Двухслойная ;
арт. 5468,
ТУ 17 РСФ
о я
од с
Поло
m с?
та с" \о
со о
со ЭЯ
* ж о
s я 2
Sou
Э с; ло
2 О <и
§ а н
С
CQ
та
&
С
о
оо
1
о
*
о
о
о
*
о
160
о
1П
о
о
см
(^
СО
о"
см
сп
со
1
о
а.
¦о,
омобо
РСФ (Б
1-70, а.
Стеклоткань
ГОСТ 1597-
силикатная
173
о
Е-
О
33
Полот
с
о
со
*
о
о
СО
*
о
170
о
in
о
СО
см
1П
CD
о"
О
о
СО
та s
3 та
ГСФ(И
2-73, j
-ремизн
Стеклоткань
ТУ 6-11-25
пельный, 4-

174
Фильтры
Разд. 5
¦о
¦
ние та(
П родолже,
5
-ИЗГОТОВИ!
Завод-
1
со
S
tf
Ви,
яхэовиь
-иохэЛоршеи
Hdu '(D-iw)/n-
'ЧХЭОИЭЕЙИН
S -
й s
go
«X
а м
Разрг
ПОЛОС]
3
ш Ц
1|
5 "
о
о
m
о
Э
О
О
>>
S
о
о
о
ИИ 'BHHlHIfOX
J 'CW I БОЭВДО
[й материал
§
льтроваль
#
6 К
ч рп
о» а
ь я
о о
завод
, г. По.
обл.
олоцкий
волокна
тебской
С
о
вз
н
о
о
С
С
о
#
*
о
ю
*
*
о
175
о
1—'
о
о
см
ю
ю
о"
о
о
со
Т-2-0,
саржа 3
¦е-со
кань ТС
11-261-7
:КЛ0Т1
У 6-
н
То же
ш
СО
с
ю
*
*
о
о
со
*
*
о
200
о
ю
о
с^
см
со
со
о"
1П
00
со
см"
см
со
о~?
gs g
Он . Л
кань ТС
10146-1
магнези
КЛ0Т1
ОСТ
люмо
CJ
о
200
*
О
ю
*
#
о
175
^_
^^
о
о
см
ю
ю
о*
о
CD
a ,
« о
Т-2-СГФ,
покрытие
торопласт:
e-co"?v
кань ТС
11-375-71
¦графит-
а ржа 3/
нТ д «
5^ « а)
>*¦ " Я О
«б-1 Ч Ю
и
^ СО
О S
СА tan
СО О
СО Ч
о
О
ский
зенного
кой обл
О п ?
t-c rj Ч
§ Ь%
Н о О
и
о
S
о
о
с
X
о
*
*
о
00
см
со
*
*
о
420
о
о
о
см
о"
о
ю
см"
csT
я ТТО-3,
76, саржа
СО 1
о см
cS^g
«CD1?
o9cq
.to .
«
И О ?
ч о
СО и
Я S о
я S"*
\О со е;
•в- ^
нзенская
тканых
г. Инз
обл.
S
о
X
ю
о а>
с а
я
о о-
о s
23
о
с; ф
а
о я
о ч
1
1
1
1
1
о
S
5о
к
то-прошш
г043-74
CJ 1^
1 ез
¦е-
°S ш"^
и о —,
Я ш^
i
СО
Е-
•
эсер,
Б МЛП
ЛИН
К
X
140
*
• *
о
1С
ю
*
*
о
1
1
1
1
о
см
о
о
CD
ВНОЙ,
3-77,
[-Э
иглопро*
ЭССР
i арт. 2
м " S
«6- Ч
са
VO ю
СО (sj
*б-* с^>
О
со
е
деяльно-
рика №
О
ч
X
140
со
*
*
О
100
1
J
1
1
ю
см"
о
CD
о« см
§ 1О
со
о сп
О о,
§ «
я
иглопро
, лавсан
-14-45-7
лок
асом,
У 17
sg х t-1
со

55
Тканевые фильтры
175
стеклянных волокон заряжаются, а это
создает в результате электрического про-
пробоя воздушного промежутка между рука-
рукавом и корпусом фильтра опасность возник-
возникновения пожара в фильтре Для защиты
от электривации в ткани вплетают тонкие
металлические проволочки или пропитыва-
пропитывают их антистатическими электропроводя-
электропроводящими составами [5 1, 5 27]
Стеклоткани стойки при темпе-
температурах до 150—350 °С, при которых при-
природные и большинство синтетических воло-
волокон разрушаются
Стеклянная ткань изготавливается из
алюмоборосиликатного бесщелочного или
магнезиального стекла Непрерывные нити
из волокон диаметром 5—8 мкм получают
из расплава с помощью фильер, штапель-
штапельное волокно длиной 20—40 см — распыле-
распылением расплава прерывистыми струями го-
горячего воздуха i[5 28]
Для улучшения сопротивляемости к
многократным изгибам стеклянные ткани
подвергают термохимической обработке
путем пропитки в водной эмульсии крем-
кремни йорганических соединений с последую-
последующей шолимеризацией защитной пленки при
высокой температуре Аппретированная
стеклянная ткань становится эластичной,
[приобретает гладкую и гидрофобную по-
поверхность, с которой легко удаляется слой
уловленной пыли
Срок службы ткани зависит от стой-
стойкости кремнийорганичеоких полимеров, ко-
которые начинают разрушаться при 175—
225 °С, при дальнейшем повышении темпе-
температуры долговечность ткани резко снижа-
снижается, но и при 250°С срок службы обра-
обработанных тканей по сравнению с необра-
необработанными выше в несколько раз и
составляет от 6 до 24 мес Несмотря на
более высокую изгибоустойчивость регене-
регенерацию аппретированных стечлотканевых
р>кавов производят в основном обратной
продувкой а в некоторых случаях перио-
периодически (несколько раз в сутки) кратко-
кратковременным покачиванием рукавов
При длительном воздействии темпера-
температуры и высокой абсолютной влажности
снижается стойкость покрытия и волокна
приобретают склонность к самоистиранию
Особенно сильный изнбс наблюдается ес-
если рукава плохо натянуты (провесы), а
также если не обеспечлвается синхронное
плавное перекрытие дроссельных клапанов
подачи чистого и загрязненного газов Ру-
Рукава обычно навешиваются на регулируе-
регулируемые пружины, механические воздействия
на стеклянную ткань и резкие толчки, вы-
вызывающие изгибающие деформации с об-
образованием складок, должны быть полно-
полностью исключены
Для защиты от статического электри-
электричества и повышения устойчивости к изги
бающим деформациям во время ачпрети
рования на волокна наносят ip-^Vr
(в коллоидальном состоянии), при этом
срок службы тканей при высокой темпера-
температуре значительно удлиняется Покрытие
волокон тефлоновой пленкой (из эмуль-
эмульсии) также существенно повышает долго-
долговечность тканей [5 25, 5 26, 5 29]
Для увеличения воздухопроницаемости
тканей цри сохранении црочности уточные
нити изготавливают из штапельного во-
волокна
Промышленностью выпускаются не-
несколько видов аппретированных стеклян-
стеклянных тканей, различающихся по воздухо-
воздухопроницаемости, массе, прочности, ткани
применяются на сажевых, цементных, ме-
металлургических и других предприятиях и
успешно используются для улавливания
выоокодиаперсяых саж, цементной пыли,
возгонов цветных и редких металлов,
в производстве фосфорных удобрений.
Для улавливания сажи оптимальная на-
нагрузка по газу не должна превышать
0,35м3/(м2 мин) для тканей из непрерывно-
непрерывного стеклянного волокна и 0,45 м3/(м2 мин)
для тканей со штапельной уточной пряжей
При низкой запыленности часто ис-
используются тяжелые ткани F00—800 г/м2),
при более высоких концентрациях — более
легкие ткани C00—500 г/м2) Ткани из
филаментных нитей используются для
улавливания плохо удаляемых пылей, мас-
масса 1 м2 таких тканей составляет 200—
400 г
Нетканые материалы К этим
материалам относятся фильтровальные
шерстяные фетры, получаемые свойлачива-
нием натуральной шерсти, а также игло-
иглопробивные войлоки на основе синтетиче-
синтетических волоюон
Фетры или войлоки представляют со-
собой плотные слои беспорядочно перепу-
перепутанных штапельных волокон, равномерно
распределенных в объеме и обладающих
высокой устойчивостью к многократным
изгибам Толщина фетров обычно состав-
составляет 1,6—3,2 мм а масса 1 м2 материала
изменяется от 0 4 до 0,6 кг
Уплотнение и перепутывание слоя син-
тетичеоких волокон для получения фетра
производится на иглопробивных машинах
Для достижения требуемой прочности и
стабильности размеров волокна после на-
набивки на сеточный тканый каркас из тех
же волокон подвергаются термической и
химической обработке Фетры получают из
полиэфирных, нитроновых и других воло-
волокон, в том числе из термостойких- номек-
са, тефлона, нержавеющей стали, стекла,
а также из их комбинации i[5 30] Фетры
подвергаются термической и механической
обработке для получения очень гладкой
поверхности
Фильтровальные фетры используются
в основном в фильтрах с обратьой стр\й
ной продувкой или при импульсном мето-
методе регенерации, а также фильтрах с дру-

176
Фильтры
Раад 5
гими видами регенерации Выходная кон-
концентрация лыли очень низкая, даже при
небольшой начальной запыленности газов
(сВх<100 мг/м3)
Аэродинамические свойства чистых
фильтровальных тканей характеризуются
воздухопроницаем остью — расходом возду-
воздуха при определенном перепаде давления,
обычно равном 49 Па Воздухопроницае-
Воздухопроницаемость измеряется в м3/(м2 мин) или в
л/(м2 с), и численно раина скорости филь-
фильтрации при Ар=50 Па
Аэродинамическое сопротивление неза-
пыленных тканей при рекомендуемых на-
нагрузках по газу 0,3—2 м3/(м2-мин) обычно
составляет 5—40 Па
По мере запыления аэродинамическое
сопротивление ткани (возрастает, расход
газа через фильтр при достижении сопро-
сопротивления, равного статическому напору
вентилятора, снижается, затем остается по-
постоянным, а расход газа продолжает
уменьшаться
Для поддержания производительности
фильтра при заданном значении перепада
давления на нем ткань регенерируют пу-
путем продувки в обратном направлении,
механического встряхивания или другими
комбинированными методами
После определенного периода (от не-
нескольких десятков до нескольких сот ча-
часов — в зависимости от условий эксплуа-
эксплуатации) работы фильтра с чередованием
циклов фильтрации и регенерации остаточ-
остаточное количество пыли в ткани стабилизиру-
стабилизируется и соответствует так называемому
равновесному пылесодержанию ткани и
остаточному сопротивлению равновесно
запыленной ткани Значения этих величин
зависят от типа фильтрующего материала,
размеров и свойств пылевых частиц, отно-
относительной влажности газов, метода регене-
регенерации и других факторов.
Иногда остаточное сопротивление тка-
ткани непрерывно увеличивается, т е происхо-
происходит забивание или «замазывание» ткани
Это явление не связано непосредственно
с воздухопроницаемостью чистой ткани, а
возникает прежде всего в результате за-
застревания частиц внутри волокнистой пря-
пряжи и в порах между нитями из за высо-
высокого перепада давления, в результате
химических и физических процессов, про-
происходящих в пыли, находящейся в порах
и иа волокнах пряжи, особенно при нали-
наличии влаги или электростатических взаимо-
взаимодействий
Для оценки целесообразности приме-
применения тканевых фильтров в каждом из
конкретных случаев используют данные
эксплуатации фильтров с подходящими
тканями в условиях, аналогичных рассмат-
рассматриваемым, уточняя оптимальные парамет-
параметры работы путем проведения испытаний
опытно-промышленных установок
Классификация тканевых фильтров
и некоторые особенности их устройства
Тканевые фильтры различаются меж-
между собой по следующим признакам:
по форме фильтровальных элементов
(рукавные, плоские, клиновые и др ) и на-
наличию в них опорных устройств (каркас-
(каркасные, рамные),
по месту расположения вентилятора
относительно фильтра (всасывающие, ра-
работающие под разрежением, и нагнета-
нагнетательные, работающие под давлением),
по способу регенерации ткани (встря-
(встряхиваемые, с обратной продувкой, с вибро-
вибровстряхиванием, с импульсной продувкой
и др),
по наличию и форме корпуса для раз-
размещения ткани — прямоугольные, цилин-
цилиндрические, открытые (бескамерные),
по числу секций в установке (однока-
(однокамерные и многооекционные),
по виду используемой ткани (напри-
(например, стеклотканевые).
Размеры рукавов об\ словливаются
конструкционными особенностями и эконо-
экономическими соображениями чем больше
высота рукавов, тем обычно больше их
диаметр (это делается для того, чтобы
сниаить износ ткани на входе в рукав).
Диаметр рукавов может быть различен,
но, как правило, не превышает 600 мм.
Максимальное отношение длины рукава
к диаметру достигает 50 1, наиболее рас-
распространено отношение A6—20) 1 Чаще
всего диаметр рукавов составляет 127,
220, 300 мм, длина 2400—3500 мм, но-
вместе с тем распространены фильтры с
длиной рукавов 10—12 м
Запыленные газы могут вводиться в
рукава снизу или сверху При вводе снизу
ограничивается возможная длина рукавов,
так как трудно обеспечить выпадение пы-
пыли в течение короткого периода встряхи-
встряхивания Кроме того, за счет фракционного
отвеивания в верхней части рукавов на-
накапливается очень тонкая пыль, которая
плохо сбрасывается при регенерации При
вводе сверху направление потока газо»
способствует выпадению пыли в бункер и
возможно применение более длинных ру-
рукавов, однако в этом случае возникает
опасность существенного повышения тем-
температуры в верхней части корпуса фильт-
фильтра, а устройства для натяжения рукавов
оказываются более сложными
В рукавах для предотвращения их
сжатия и облегчения выпадения пыли в-
бункер при регенерации на определенных
расстояниях часто устанавливаются кольца*
жесткости
Опоссбы крепления и натяжения ру-
рукавов оказывают значительное влияние на»
сроки их службы Чаще всего рукав! на-
надевают на патрубки и уплотняют на них
хомутами с винтовыми зажимами или
другими специальными уплотняющими

§ 55
Тканевые фильтры
177
приспособлениями На патрубках преду-
предусматриваются кольцевые буртики, предо-
предотвращающие соскальзывание рукавов Так
как в этом месте ткань подвергается наи-
наибольшему износу, эту часть рукавов уси-
усиливают (делают двойной) или пропитыва-
пропитывают латексом
Крепление рукавов в гнездах нижней
чугунной трубкой решетки без патрубков
осуществляется тонкими пружинящими
кольцами из специальной стали, которые
после дополнительной обшивки тканью
вшиваются в рукава Если запыленные га-
газы поступают с наружной стороны, то во
избежание сплющивания рукава надевают-
надеваются на проволочные каркасы
Конструкция ikopnyca рукавного филь-
фильтра зависит от свойств очищаемых газов,
места расположения фильтра В нагнета-
нагнетательных фильтрах при отсутствии в газах
или воздухе токсичных примесей каркас
корпуса не закрывается При наличии об-
обшивки она служит только для защиты от
атмосферных воздействий
Корпуса обычно наготавливаются из
стали, иногда из железобетона и должны
быть герметичными, чтобы исключить под-
подсос холодного воздуха, который может
вызывать конденсацию паров воды
Корпуса (всасывающих фильтров рас-
рассчитываются на разрежение 3 кПа В осо-
особых условиях расчетное разрежение для
корпусов увеличивается до 10 кПа, а для
цилиндрических корпусов — до 50 кПа
В случае необходимости корпуса по-
покрываются теплоизоляцией или обогрева-
обогреваются
Для осмотра рукавов при обслужива-
обслуживании фильтров в секциях устраивают про-
проходы не только на трубной решетке, но и
на уровне подвеса рукавов К каждому
рукаву должен быть доступ со стороны
проходов, а* расстояния между рукавами
(не менее 50 мм) должны обеспечивать
надежное крепление и не допускать вза-
взаимного трения Иногда обслуживание ру-
рукавов ведется через люки
В некоторых установках число рука-
рукавов доходит до 10 000 и более Распрост-
Распространены два типа секций с небольшим
числом рукавов (8—15) и укрупненные —
с большим числом рукавов (в некоторых
случаях более 100), а количество рукавов
большого диаметра иногда доходит до 200
Число секций обоих типов не превышает
10—12 на один аппарат
Помимо рукавных фильтров применя-
применяются фильтры с плоской разверткой ткани
со значительно большей по сравнению с
рукавными фильтрующей поверхностью,
приходящейся гаа единицу объема Филь-
Фильтрующие элементы таких аппаратов обыч-
обычно имеют прямоугольную, реже клинооб-
клинообразную форму с одним открытым торцом,
которым они закрепляются в распредели-
распределительной перегородке Каждый мешок, как
12—170
наволочка, надет иа опорный проволочный
(сеточный) каркас (рис 5 25)
Элементы фильтра могут иметь следу-
следующие размеры высота от 600 до 1200 мм,
глубина от 300 до 500 мм, толщина от 25
до 50 мм
Пыпь
Газы
Рис 5 25
пыль
Схема плоского
фильтра
каркасного
Фильтры с плоской разверткой ткани
бывают периодического или непрерывного
действия Фильтры регенерируются различ-
различными способами обстукиванием, вибраци-
вибрацией, импульсной продувкой сжатым возду-
воздухом или обработкой продувкой с помощью
перемещающегося вдоль перегородки вен-
вентилятора или продувочного сопла
Несмотря на преимущества (по габа-
габаритам) фильтры с плос\Ой разверткой тка-
ткани используются в промышленности реже,
чем рукавные К недостаткам описывае-
описываемых фильтров следует отнести сложность
смены мешков и истирание ткани на кар-
каркасе
Способы регенерации
тканевых фильтров
Существуют два основных способа ре-
регенерации запыленных тканей
встряхивание фильтрующих элементов
(механическое, аэродинамическое путем
пульсации или резких изменений направ-
направления фильтруемого потока газов воздей-
воздействие звуковых колебании и т' п ),
обратная продувка фильтрующих эле.-
ментов очищенными газами и та воздухом
(нагнетание в секцию газов с низким
давлением при большом расходе, подсос
атмосферного воздуха, струйная локальная
продувка каждого рукава или плоского
элемента и др )
Во многих фильтрах сочетаются оба
способа регенерации
Механическое встряхивание
Механическое встряхивание закреплен-
закрепленных на общей раме закрытых сверху рука-
рукавов наиболее эффективно в продольном
направлении, но при этом сильно изнаши-

178
Фильтры
Разд 5
ваютоя рукава, особенно в нижней части
Встряхивание должно быть кратковремен-
кратковременным и резким, но не настолько сильным,
чтобы вызвать большие механические уси-
усилия в ткани Колебательные перемещения
верхних частей рукавов в щризонтальном
направлении вызывают значительно гаень
ший износ, но они и менее зффективы так
как колебания плохо распространяются по
длине рукаво^в (рис 5 26)
Рлс 5 26 Способы встряхивания рукава
->а — встяхивание в горизонтальном направтении
б — ослабление и натяжение рукава в вертикаль
ном направлении в — вибрация
Пыль удаляется по длине рукава не-
неравномерно Обычно в средней части рука-
рукавов остается больше пыли, что вызывает
неравномерное распределение скоростей га
зов и более быстрое изнашивание тех
мест, где интенсивнее происходит процесс
регенерации — в верхней и нижней ча-
частях, в зависимости от способа встряхива
ния
Минимачьная фильтрующая поверх
ность тканей и максимальный срок сл}ж-
кПа/(м/мин)
06 09 11
м/мин б)
Рис 5 27 Зависимость удельного сопротив
ленич ткани в рукавном фильтре
а — от продолжительности цикта фильтрации при
разных скоростях (м/мин) 1 — 0 63 2 — 0 87 3 —
1 08 б — от скорости фильтрации при различной
продолжительности цикта фильтрации (мин) 4 —
10 5 — 20 5 — 30
Рис 5 28 Каркасный рукавный фильтр
с импульсной продувкой
/ — электромагнитный клапан 2 — труба для вво
да сжатого воздуха 3 — сопло 4 — струи сжато
го воздуха 5 — прибор автоматического управле
ния регенерацией 6 — пукав 7 — каркас 8 — бун-
бункер
бы рукавов достигаются при сочетании
коротких циклов фильтрации и регенера-
регенерации Однако если эффективность очистки
газов оразу же после встряхивания очень
низка и осадок образуется медленно, не-
необходима высокая начальная скорость,
обеспечивающая быстрое образование та-
такого осадка, а затем продолжительный пе-
период эффективной очистки газов до до
стижения заданного значения Ар Такой
метод чхаете используется при эксплуата-
эксплуатации высокотемпературных стеклотканевых
фильтров, которые работают при низких
скоростях и продолжительных циклах
фильтрации
Расход электроэнергии на вентилятор,
пропорциональный аэродинамическому со
противлению фильтра, линейно возрастает
с увеличением интервалов между регенера-
регенерациями однако длительность цикла фильт-
фильтрации при данной скорости не сильно влия-
влияет на расход энергии, особенно в условиях
низких значений нагрузок по ra3v
(рис 5 27 а)
При определенных значениях интерва-
интервалов наблюдается степенная зависимость

§ 55
Тканевые фильтры
179
расхода энергии от скорости фильтрации
(рис 5 27,6)
Приведенные экспериментальные соот-
соотношения получены при фильтрации летучей
золы в стаклотканевых фильтрах [531]
Операция встряхивания рукавов в про-
продольном направлении заключается в по дня
тии штанги подвеса на 7—10 см и после-
последующем свободном падении ее с этой вы-
высоты вместе с рукавами на подушки, ко-
которые амортизируют удар Подъем и сброс
рукавов повторяется 5—15 раз в зависи-
зависимости от свойств пыли Этот способ реге-
регенерации в сочетании с обратной продувкой
наиболее эффективен и применяется для
тяжелых ворсованных тканей, на которых
удерживается в равновесном состоянии до
1 кг/м2 пыли Колебания рукавов в попе-
поперечном направлении чаще используются
для тонких тканей с гладкой поверхностью
Механизмы встряхивания должны быть
доступными для обслуживания, а их изна-
изнашивающиеся части выведены из газового
потока
Аэродинамическое встря-
встряхивание может осуществляться путем
подачи импульса сжатого воздуха внутрь
каждого фильтрующего элемента
(рис 5 28) Такой вид регенерации <ис
пользуется в каркасных рукавных и плос-
плоских фильтрах Избыточное давление сжато
го воздуха при регенерации составляет
0 4—0 8 МПа, длительность импульса —
от 0,1 до 0,2 с, необходимая частота им-
импульсов зависит от характера изменения
сопротивления фильтра и обычно составля
ет 5—10 импульсов в минуту на каждый
рукав Увеличение длительности импульса
неэффективно, а остаточное равновесное
сопротивление фильтра обратно пропорцио-
пропорционально квадрату давления сжатого возду-
воздуха в ресивере, частоте импульсов в степе
ни 0,5 и прямо пропорционально входной
концентрации в степени 0 25 [5 32]
В рассматриваемом методе механиче-
механическое воздействие, обеспечивающее дефор-
деформацию ткани, сочетается с обратной про-
продувкой, так как происходит эжекпирование
очищенных газов в рукав В качестве
фильтрующего материала обычно исполь
зуются фетры, так как ткани часто очища-
очищаются слишком интенсивно, длина рукавов
не превышает 2 5—3,5 ы
Фильтры с импульсной продувкой не
имеют подвижных частей и фильтрация
происходит без отключения секций при по-
постоянных аначениях сопротивления и рас-
расхода очищаемых газов Управление элект-
электромагнитными клапанами сжатого воздуха
автоматизировано Расход продувочного
сжатого воздуха составляет 0,1—0,2% ко-
количества очищаемых газов или 1 м3 возду-
воздуха на 50—70 м2 ткани [5 33]
Очистка ткани обратной
продувкой очищенными газами
без механического встряхивания применя-
12*
ется в фильтрах с рукавами большой дли-
длины и при улавливании пьпей, лелко сбра-
сбрасываемых с тканей Очистка ткани дости-
достигается при использовании отдельного про-
продувочного вентилятора (рис 5 29) В та-
таком фильтре секционированы только бун-
бункеры, которые связаны газоходами с под-
подводящим коллектором для продувочных га-
газов В газоходах на каждую секцию уста-
установлены клапаны
Газы,
ШЩЕШ 1111111Ш
Рис 5 29 Схема рукавного фильтра с об-
обратной продувкой очищенными газами, по-
подаваемыми вентилятором (продувочный
клапан крайней секции открыт)
1 — продувочный вентилятор 2 — кчапан загряз
ненных газов 3 — продувочные клапаны
При регенерации закрывается кла-
клапан неочищенных газов на бункере очища-
очищаемых рукавов и открывается клапан для
продувочных газоз Вентилятор отсасыва-
отсасывает очищенные газы из регенерируемой сек-
секции г,азов через рукава в обратном на-
направлении и нагнетает их в секции неочи-
неочищенных газов При этом рукава деформи-
деформируются с образованием по всей длине
складок в виде розетки, а пыль выпадает
в бункер
Процесс регенерации кратковременный
A—2 с) и регулируется дроссельным кла-
клапаном После закрытия обоих клалажж
пыль падает в бункер (при отсутствии дви-
движения газов) и рукава постепенно разду-
раздуваются за счет выравнивания давления
Затем яри автоматическом управлении
клапанами возобновляется цикл очистки
Этот способ регенерации часто называют
коллапс-методом
Надежность регенерации обеспечивает-
обеспечивается при тщательной герметизации обоих
клапанов Скорости фильтрации в фильт-
фильтрах с рассматриваемым способом регене-
регенерации (редко превышают 1 м/мин и часто
составляют 0,4—0 6 м/мин Важно в этих
фильтрах обеспечить оптимальные и по-
постоянные натяжения рукавов, что позволя-
позволяет существенно продлить сроки их служ-

180
Фильтры
Разд. 5
«бы. Для предотвращения сплющивания
рукавов используются кольца жесткости
различных конструкций
Коллапс-метод часто применяется в
фильтрах без корпуса, работающих под
давлением. В этом случае продувочный
газоход связан с всасывающим патрубком
вентилятора и отдельный вентилятор не
ставится.
В фильтрах с обратной продувкой ши-
широко используются рукава из стеклянной
ткани, обеспечивающие продолжительный
орок службы при фильтрации газов с
температурой до 260°С в процессах очист-
очистки газов от сажи, металлургических возго-
возгонов при получении сталей и ферроспла-
ферросплавов, от цементных пылей и золы тепловых
электростанций и других загрязненных га-
газов Производительность фильтров часто
достигает 1—б млн. м3/ч.
В последние годы внедряются новые
синтетические ткани из намекса, лавсана
и др [5.34].
Обратная струйная продувка [5.1,
5.35] фильтра заключается в следующем
Вдоль рукава вверх и вниз движется по-
полое кольцо, через которое происходит ис-
истечение радиальной высокоскоростной струи
Сжатый,
возд/уои
Рис. 5 30 Рукавный фильтр с обратной
струйной продувкой:
/ — рама с продувочными кольцами; 2 — гибкий
шланг для подвода продувочного воздуха; 3 —
>депи для перемещения рамы; 4 — двигатель с
высоконапорным вентилятором
сжатого воздуха, выдувающей пыль в на-
направлении, обратном фильтрации Воздух
подается в кольцо или в раму с кольца-
кольцами от выеоконапорного вентилятора или
газодувюи через гибкие шланли. Разруше-
Разрушение слоя пыли является результатом одно-
одновременной деформации кольцами фильт-
фильтрующего войлока и выдувания частиц
струей, выходящей со скоростью 10—
30 м/с Уловленная пыль выпадает в бун-
бункер, причем этому способствует движение
загрязненных газов сверху вниз. Так как
площадь регенерации (определяемая пло-
площадью щели кольца) при этом способе
незначительна, очистка фетров производит-
производится без прекращения процесса фильтрации
с сохранением стабильного расхода газов
через фильтр (колебание расхода газов
составляет ±3% нормального)
На рис. 5.30 показан рукавный фильтр
с обратной струйной продувкой (РФОСП).
Основные технические характеристики
фильтров с рассматриваемым способам ре-
регенерации приведены ниже*
Эффективность улавливания
пыли, % До 99,999
Скорость фильтрации, м/мин 2—10
при улавливании:
возгонов 2—3
тонких пылей 3,5—5
грубых пылей при низ-
низких концентрациях . . 7—10
Сопротивление, кПа .... 0,7—2,0
Скорость перемещения ра-
рамы с кольцами, м/мин . . 6—15
Скорость истечения струи,
м/с 10—30
Оптимальный расход проду-
продувочного воздуха на 1 мм
щели, м3/мин 1,0—l,5'10~s
Скорость фильтрации в этих фильтрах
в 2—4 раза выше, чем в фильтрах со
встряхиванием при аналогичных условиях.
Скорость истечения струи обычно не пре-
превышает 25 м/с; с увеличением скорости
истечения возрастает проскок пыли. Сред-
Средняя ширина щели составляет 1,2—2,0 мм.
При более широких щелях B—3 мм) мож-
можно использовать недорогие центробежные
вентиляторы. С уменьшением продолжи-
продолжительности продувки проскок частиц резко
снижается, поэтому эффективность фильт-
фильтров особенно высока при малой входной
запыленности. Концентрация пыли в очи-
очищенном газе составляет 0,1—5 мг/м3.
Недостатком фильтров типа РФОСП
является чрезмерное истирание фетров из-
за частой регенерации, особенно при улав-
улавливании абразивных пылей. Для уменьше-
уменьшения износа применяются подвижные са-
самоустанавливающиеся полукольца, поверх-
поверхность которых специально обработана.
Фильтры с импульсной продувкой ис-
используются при низких входных концентра-
концентрациях яа свинцовых и др>упих заводях, так

§ 5.5.
Тканевые фильтры
181
как наиболее полно соответствуют требо-
ааниям безопасной работы и при наличии
одной ступени очистки обеспечивают пре-
предельно допустимую концентрацию пыли.
Выбор типоразмера
и необходимого числа
тканевых фильтров
По технико-экономическим соображе-
соображениям аэродинамическое сопротивление
фильтров де должно превышать 0,75—
1,5 кПа и только в особых случаях может
составлять 2—2,5 «Па. Цри более высоком
значении сопротивления резко увеличива-
увеличивается проскок и возможен срыв рукавов
«ли их разрушение по шву в результате
-аэродинамических ударов при переключе-
переключении секций на регенерацию.
Эффективность очистки пыли в ткане-
тканевых фильтрах достаточно высока, но мо-
может снижаться из-за брака ткани, плохо-
то прижима на патрубках или гнездах,
износа или вытяжки рукавов.
По данным многочисленных испытаний
остаточная концентрация пыли после тка-
«евых фильтров составляет 5—50 мг/м3.
Основным фактором, определяющим
необходимую площадь фильтровальной
ткани в аппарате, является перепад давле-
давления на ткани, а не эффективность очистки
газа, и только в отдельных случаях допу-
допустимая газовая нагрузка на ткань может
определяться ожидаемым значением оста-
остаточной концентрации пыли
Для приближенного расчета площади
фильтрации тканевого фильтра с посекци-
посекционной регенерацией следует определить об-
общий расход запыленных газов, поступаю-
поступающих на ткань ( с учетом подсосов возду-
воздуха в газовом тракте от источника пылевы-
деления до фильтровальной ткани), и рас-
расход продувочных газов или воздуха, по-
поступающих из регенерируемой секции.
Кроме того, надо знать допустимую на-
нагрузку по газу (скорость фильтрации), ко-
которую принимают на основании опыта
эксплуатации в зависимости от применяе-
применяемой ткани, метода регенерации и свойств
пыли
Общая площадь фильтрации установ-
установки, м2, составит:
ций п в многосекционной установке:
n=SISu
E.4)
S = Sp + Sc =
E.3)
тде Sp —площадь фильтрации в одновре-
одновременно работающих секциях, м2; 5С — пло-
площадь ткани в регенерируемой секции, м2;
•Qi — расход запыленных газов с учетом
•подсоса, м3/мин, Q2 — расход продувочных
газов или воздуха, м3/.мин; w — скорость
фильтрации (газовая нагрузка на ткань),
М3/(м2-1МИН).
Определив общую площадь ткани, на-
находят требуемое число фильтров или сек-
секгде Si — площадь фильтровальных рукавов
в одном фильтре (в одной секции), м2.
Так как п. должно быть целым числом,
подученное значение округляют в сторону
увеличения числа фильтров или секций.
Практически установлено, что bq мно-
многих случаях газовая нагрузка и износ ру-
рукавов в первую очередь зависят от вход-
входной концентрации /и размеров частиц пы-
пыли и часто большая запыленность и высо-
высокая дисперсность вызывают необходимость
увеличения размеров фильтра. Поэтому
при расчете требуемой поверхности ткани
иногда исходят не из принимаемой газо-
газовой нагрузки, а из количества пыли, по-
поступающей на единицу поверхности ткани
[5.1].
Общее сопротивление установки с ру-
рукавными фильтрами представляет собой
сумму допускаемого сопротивления ткани,
расчетных сопротивлений газоходов и кор-
корпуса фильтра.
Расход продувочного воздуха в филь-
трак со встряхиванием на регенерацию
обратной продувкой составляет 1,5—•
1,8 м3/(м2-мин), отношение расхода проду-
продувочного воздуха к расходу при фильтра-
фильтрации— от 1,5 до 2 Для синтетических и
стеклянных тканей это отношение прини-
принимается меньшим во избежание слишком
интенсивной очистки.
Выше указывалось, что значение пе-
перепада давления на фильтре в значитель-
значительной степени определяется способом регене-
регенерации ткани. Если принятый способ и ре-
режим регенерации мало эффективны, то для
успешного удаления пыли с ткани необ-
необходимо либо накапливать толстые слои пы-
пыли при соответствующем снижении скоро-
скорости фильтрации, что ведет к увеличению
габаритов фильтра, либо интенсифициро-
интенсифицировать режим регенерации. Но при этом со-
сокращается срок службы тканей, так как
они подвергаются более частым сильным
механическим воздействиям. Капитальные
затраты на такие фильтры обычно ниже,
но возникающие в последующем расходы
на обслуживание и замену рукавов и изна-
изнашивающихся деталей велики.
При использовании фильтров, в кото-
которых способ и режим регенерации не вызы-
вызывают сильного износа тканей, но связаны
со значительным увеличением их площади
первоначальные затраты увеличиваются, но
продолжительность работы фильтров без
дорогостоящих остановок на текущий ре-
мант значительно возрастает. Большие ка-
капитальные затраты в jtom случае компен-
компенсируются за счет более длительной работы
рукавов и движущихся деталей и сниже-
снижения стоимости обпуживания. Нередко
ткани в таких установках выдерживают
1 млн. циклов регенераций, что очень редко

182
Фильтры
Разд 5
достигается в фильтрах с обратной про-
продувкой и одновременным вертикальным
встряхиванием рукавов Следует отметить,
что расходы на замену одного комплекта
рукавов составляют 10—20% и выше об-
общих эксплуатационных расходов.
При выборе типа тканевого фильтра
применительно к новому технологическому
процессу следует иметь в виду, что мно-
многие основные виды серийных аппаратов,
особенно с высокой производительностью,
созданы для определенных производств
Например, фильтры РФГ, УРФМ,
РФОСП применяются в основном для
улавливания возгонов в цветной и черной
металлургии, фильтры ФР и ФРД — в са-
сажевых производствах, фильтры СМЦ —
на цементных заводах Вместе с тем все
эти аппараты могут быть успешно исполь-
использованы в других отраслях промышленно
сти наряду с такими более универсальны
ми фильтрами, как ФРКИ, ФРО, ФРУ,
Г4-ВФМ
В табл 515 приведены ориентировоч-
ориентировочные скорости фильтрации тканевых фильт-
фильтров, используемых в различных отраслях
промышленности [5 33, 5 34, 5 36, 5 37,
5 38], причем приведенные значения отно-
относятся к средним величинам входных кон-
концентраций пылей, которые кроме этого
характеризуются размерами и фсирмой ча-
частиц и другими свойствами специфичны-
специфичными для улавливаемого материала и техно-
технологического процесса Скорости фильтра-
фильтрации, как правило, будут меньше при по-
повышенных концентрациях и температурах
л при меньших размерах частиц, чем эта
обычно встречается Деление пыли на
пять классов является условным
Одним из главных условий нормальной
работы тканевых фильтров является под-
поддержание необходимой температуры очи-
очищаемых газов на входе в фильтр и внутри-
него При температурах более высоких,
чем указано в табт 5 13, резко сокраща-
сокращается срок службы тканей, а при темпера-
температурах ниже точки росы возможна конден-
конденсация водяных паров, сопровождаема»
образованием неудаляемых наростов или
почти полной потерей газопроницаемости
ткани и усилением коррозии металличе-
металлических деталей
Температура газов на выходе из фильт-
фильтра должна быть на 15—30°С выше тем-
Табляца 5.15. Рекомендуемые скорости фильтрации в рукавных
фильтрах, м/мин
1
Класс г
1
2
3
4
5
Вид пыли
Сажа*; кремнезем (белая сажа); возгоны свин-
свинца*, цинка* и другие аналогичные аэрозоли,
образующиеся в газовой фазе за счет конденса-
конденсации и химических реакций, красители, космети-
косметические порошки, моющие средства, молочный
порошок; активированный уголь; цемент от пе-
печей*
Возгоны железа* и ферросплавов*; литейные
пыли, глинозем*; цемент от мельниц*, возгоны
карбидных печей*, известь*; корунд; аммофос
и другие удобрения, пластмассы, крахмал
Тальк, каменный уголь; пыль от песко- и дро-
дробеструйной очистки, летучая зола*, пыль кера-
керамических производств, сажа (вторичная перера-
переработка); пигменты, каолин; известняк*, рудные
пыли, боксит, цемент* (от холодичьников), фри-
та эмалей
Асбест, волокнистые материаты; гипс; перлит;
пыли в производстве резины, соли; мука; пыли
шлифовальных процессов
Табак; кожевенная пыль; комбикорма; пыль
в процессах деревообработки; грубые раститель-
растительные волокна (пенька, джут и др )
Фильтр
со встряхи
вашем и про
дувкой
0,45—0,6
0,6—0,75
0,7—0,8
0,8—1,55
0,9—2,0
с импульсной
продувкой
0,8—2,0
1,5—2,5
2,0—3,5
2,5—4,5
2,5-6,0
с обратной
продувкой
0,33—0,45*
0,45—0,55
0,6—0,9
—
—
Пыли, для улавливания которых применяются фильтры с обратной продувкой в основном высокотемпературные.

55
Тканевые фильтры
183
лературы точки росы При работе фильт
ра под разрежением необходимо прини
мать меры для максимального снижения
подсоса в корпусе атмосферного воздуха
В случае необходимости корпус покрывают
теплоизоляцией Фильтры целесообразно
устанавливать в теплых зонах помещения
Если в фильтр требуется подать до-
дополнительное количество теплоты и сде-
сделать это путем повышения температуры
газов в технологическом аппарате нельзя,
то в запыленный газ подают дополнитель
по воздух, подогретый с помощью элект-
электронагревателей, паровых теплообменников
или путем непосредственного сжигания в
этом воздухе природного газа Установка
внутри корпуса электрических или паровых
нагревателей нецелесообразна из-за опас-
опасности утечки пара и запыления поверхно-
поверхностей нагревателей
Часто обратная продувка тканей для
их регенерации проводится подогретым
¦воздухом Бункеры также приходится по
догревать для предотвращения прилипания
пычи к стенкам, что особенно важно при
остановках фильтра, когда пыль потно
стью выпускают из бункеров
Запыленные газы иногда требуется
-охлаждать до температуры, допустимой
для использования ткани Способы охлаж
двния газов рассматриваются в разд 3
При очистке газов с повышением тем-
темпера пры у1вепи4лваетя объем очищаемых
^азов Поэтому независимо от термостой
кости ткани всегда следует сравнивать
дополнительные капитальные затраты на
систему охлаждения и затраты на очистку
тазов с повышенной температурой
Большую роль в обеспечении стабиль-
стабильного процесса очистки ткани от уловленной
лыли играют не только используемый ме
тод и режим регенерации, но также спо-
способность ткани к регенерации Последняя
зависит от характера поверхности, гибко-
гибкости ткани дополнительной специальной об-
обработки поверхности
Основными причинами забивания тка-
яей является повышенная гигроскопич-
гигроскопичность пылей, высокая втажность газов и
•наличие в некоторых выбросах пытей с
чрезмерной электрической зарядкой
Применение легких ткачей (массой
О 2—0,35 кг/м2) с саржевым плетением из
непрерывных волокон особенно из гидро-
гидрофобных или гидрофобизированных мате-
материалов, (позволяет иногда успешно рабо-
работать на весыУа липких пылях
Для ликвидации влияния электриче-
электрической зарядки частиц принимают меры для
обеспечения их быстрой разрядки исполо-
зуют электропроводящие ткани, повышают
относительную влажность газов до 60—
70% [5 39] Следует однако иметь в виду
что при повышенной относите чьной втаж
еости газов (выше 70%) у ряда синтети
ческих тканей (лавсан) резко снижается
срок службы
Размерная стабильность фильтрующих
тканей в течение всего срока службы так
же является важным фактором для обес-
обеспечения надежной работы фильтров и
продления сроков службы рукавов Когда
это возможно, выбираются самые стабиль-
стабильные, правильно термофиюсированные во-
волокна и ткани, чтобы не допустить ни
усадки, ни вытягивания рукавов при по-
повышенных температурах
Натяжение рукавов должно контроли-
контролироваться в течение всего периода их служ-
службы Внутри корпуса необходимо преду-
предусматривать условия для выполнения под-
подтяжки рукавов
Сроки службы тканей изменяются в за-
зависимости от условий применения, конст-
конструкции аепарата и качества его обслужи-
обслуживания Средние сроки службы р>кавов со-
составляют от 9 мес до 2 лет, хотя могут
изменяться от нескольких недель до
10 лет Качество монтажа установки и ухо
да за рукавами и механизмами регенера-
регенерации оказывает большое влияние на эти
сроки
На металлургических заводах сущест-
существует опасность попадания на поверхность
тканей раскаленных или расплавленных
крупных частиц, способных вывести из
строя стеклянную ткань, а это связано с
необходимостью замены рукавов Дчя
осаждения крупных горячих частиц испошь
зуются механические пылеуловители и
встряхиваемые сетки
При высокой концентрации тонкодис
пероных частиц перед фильтрацией их иног
да укрупняют за счет коагуляции в цикло-
циклонах При этом введение водяного пара в
поток газов способствует агрегации пыли
При концентрации пыли выше 50 г/м3
перед фитьтрами целесообразно устанав-
устанавливать пылеосадительную камеру, цикло-
циклоны или другие аппараты для улавливания
грубых абразивных частиц
Рис 5 31 Принципиальная схема фильтра
ЦА 3804
1 — рукав 2 — б>нкер, J —шнек

184
Фильтры
Разд. 5
Конструкции тканевых фильтров
Фильтры ФР-6П, ФТ-2М, ФТНС-М,
ЦА-3804 с регенерацией механическим
встряхиванием применяются для очистки
аопщрационного воздуха от сухой волокни-
волокнистой пыли на льно- и пенькозаводах, тек-
текстильных фабриках и в других производ-
производствах Руказа регенерируются с помощью
ручного или электроме"\аническо1го встряхи-
встряхивающего устройства, так как пыль легко
удаляется цри деформации тканей [5 36]
Фильтр ФР-6П устанавливается над
Рис 5 32 Рукав-
Рукавные фильтры типа
Г4-БФМ и ФРУ1
а — фильтр типа
Г4-БФМ- / — бункер;
2 — механизм встря
хивания 3 — коллек
тор, 4 — газоход за
пыленных газов, 5 —
секция фильтрэ, на-
находящаяся ни регене-
регенерации, 6 — клапан
газов 7 — рама под
веса рукавов, 8 —
продувочный клапан,
9— выходной коллек-
коллектор б — фильтр ти-
типа ФРУ1 / — камер»
механизма встрячи
вания 2 —i механизм
встряхивания; 3 —
люк, 4 —корпус, 5 —
рукав

5.5.
Тканевые фильтры
185
бункером или камерой, в которые подво-
подводится запыленный воздух. Фильтр—откры-
Фильтр—открытого типа, работает под давлением. Перио-
Периодическое встряхивание осуществляется ме-
механизмом с пневмоприводом в течение
'2 мин; давление сжатого воздуха—0,1 МПа,
расход—0,015 м3/мин; производительность
фильтра—3500—4000 м3/ч при сопротив-
сопротивлении 0,5—1,0 кПа. Целевое назначение
фильтра ФР-6П — улавливание пуха.
Фильтр ФТ-2М. (двухступенчатый
модернизированный) в качестве первой
ступени очистки газов имеет вращающий-
вращающийся сетчатый барабан, регенерируемый сбив-
сбивным валиком, в качестве второй ступени
установлено 12 тканевых рукавов, распо-
расположенных открыто и регенерируемых
встряхиванием от отдельного электродви-
электродвигателя. Производительность фильтра — 8—
10 000 м3/ч при сопротивлении 0,5—0,6 кПа.
Фильтр ФТНС-М — фильтр конст-
конструкции Г. Н. Смирнова, тканевый, напор-
напорный, модернизированный. Запыленный воз-
воздух вентилятором нагнетается в верхний
короб и поступает в открытые сверху рука-
рукава диаметром 386 мм, высотой 2,6 м. Сни-
Снизу рукава также открыты для удаления
уловленной на внутренней поверхности ру-
2700
7770
7590
Рис. 5 33. Р>кавный фильтр СМЦ-101А:
1 — механизм встряхивания: 2 — коллектор; 3— рукав; 4 — корпус; 5 —клапан; 6— подвеска; 7 —кол-
—коллектор продувочного воздуха; 8 — затвор; Р — коллектор

186
Фильтры
Разд.
Таблица 5.16. Фильтры с механическим встряхиванием в сочетании
с обратной продувкой
Наименование
Площадь
фильтрую-
фильтрующей по-
поверхности,
„г
м
Количество
секций, шт.
Количество
рукавов,
шт.
Диаметр
рукава, мм
Высота ру-
рукава, мм
©
2,5—50
1—4
14; 28;
42; 56
125
900;
1000;
1500;
2000;
2500
©
и
м«
30; 45;
60; 90
2; 3;
4, 6
36; 54;
72; 108
135
2090
©
и,
60; 90
4; 6
72;
108
135
2090
Я
Й
©
20
2
32
130
1630
Ларка фильтра
К
а
©
30
2
48
130
1630
о
Р25
©
281
4
288
135
2300
©
?
112; 168;
224;280
4; 6; 8;
10
56; 84;
112; 140
220
3100
о
о
55; 50;
115; 110;
205
2
36
200
2450;
2200;
4900;
5100;
9100
¦ 1666
Я"
о
30
2
24
200
2000
©©
а, а,
2300;
1610
20;
14
840
588
220
4063
П римечание. Заводы-изготовители: Кемеровский завод химического машиностроения — фильтры типа ФРУ
ФРВ, ФРН, ФР; Щебекинский машиностроительный завод и Киевский завод цементного машиностроения — фильтрьг<
типа Г4; Куйбышевский завод „Строймашина* и Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения — фильтры типа РФ,
СМЦ, УРФМ.
кавов пыли, три встряхивании пыль пе-
периодически сбрасывается в ящики. Фильт-
Фильтры могут быть закрытого и открытого ти-
типов, так как каркас корпуса снабжен съем-
съемными щитами.
Фильтр после модернизации снабжен
устройством электромеханического встря-
встряхивания, включаемого на 2—15 мин через
60—70 мин работы. Сопротивлене фильт-
фильтра —0,5—0,6 кПа Фильтры изготавлива-
изготавливаются трех типоразмеров
Фильтр ЦА-3804 — высокопроизво-
высокопроизводительный аппарат (до 20 тыс. м3/ч) с ре-
регенерацией посредством перемещения верх-
верхних концов рукавов перпендикулярно их
осям. Поверхность рукавов 4140 м2; раз-
разработаны фильтры для улавливания асбе-
асбестовой пыли (рис 5.31).
Фильтры с механическим встряхивани-
встряхиванием и обратной посекционной продувкой
пока остаются наиболее распространенным^
типом фильтров и характеризуются подво-
подводам запыленных газов в открытые шязу
рукава и принципиально одинаковым воз-
воздействием на рукава устройств механиче-
механического встряхивания — перемещением верх-
верхних концов рукавов вдоль их оси<
(рис. 5.32,а) или в горизонтальном направ-
направлении
Конструкционно многие фильтры несу-
несущественно отличаются друг от друга
Фильтры Г4-БФМ (старое назва-
название ФВ), применяемые в основном на пред-
предприятиях пищевой промышленности, имеют
корпус, выдерживающий разрежение-
20 кПа, в то время как большинство ап-
Таблица 5.17. Техническая характеристика фильтров типа ФР
Наименование
Площадь фильтрующей поверхно-
поверхности, м2
Количество секций, шт.
Количество рукавов в фильтре, шт.
Диаметр рукавов, мм
Высота рукавов, мм
Габаритные размеры, м
Масса, т
Марка фильтра
ФР-518
518
6
432
127
3000
14,4X3,68X9,55
25,88
ФР-5000
5000
8
4032
127
3090
29X7,36X15
124,3
ФРДО-6500
6500
10
2120
130
7850
22,3X7,58X15,9
129

§ 55
Тканевые фильтры
187
"паратое рассчитаны на давление 2,5 кПа
Для фильтров ФРУ и ФРМ-30 корпуса
пригодны для работы при разрежении со-
соответственно 30, 60 и 80 кПа
Фильтры ФРУ, ФРВ-20 и ФРН-30
не имеют бункеров и устанавливаются иад
пылввыделяющгами устройствами Для об-
обратной продувки атмосферным воздухом
фильтры ФРВ 20, ФРН-30, Г4 ВФМ и
РФГ снабжены клапанными коробками и
эксплуатируются на разрежении
Фильтры ФРУ, ФР-250, УРФМ и
¦СМЦ-101А могут работать под разреже-
разрежением или давлением, поскольку обратная
яродувка в них осуществляется только с
помощью тягодутьевой машины
(рис 5 32,6, 5 33)
Привод системы встряхивания и пере-
переключения клапанов продувки всех фильт-
фильтров производится от электродвигателей за
исключением фильтров УРФМ, комплектуе-
комплектуемых пневмоприводами Основные техни-
технические параметры фильтров, [регенерируе-
мых встряхиванием с одновременной обрат-
обратной продувкой, приведены в табл 5 16
Области применения в промышленно-
промышленности фильтров данной группы фи!ьтры
ФРУ — пневмотранспортные взрывоопас-
взрывоопасные системы химической промышленности,
фильтры Г4-БФМ — аспиращюнные уст-
устройства и пневмотранспорт различных
производств, фильтры ФР-250 — аспираци-
онные системы производств сажи и удоб-
рьний, фильтры ФРВ-20, ФРН-30,
ФВС-45 — различные операции химических
производств, фильтры СМЦ — производст-
производство цемента и других строительных мате
риалов, фильтры РФГ и УРФМ —цветная
металлургия
Фильтры типа ФР и ФРДО с обрат-
обратной посекционной продувкой просты по
устройству, поскольку в них отсутствует
механизм встряхивания Фильтры различа-
различаются между собой в основном длиной ру-
рукавов, устройством газовых клапанов и
системой управления
Фильтры типа ФР (табл 5 17)
характеризуются подводом газов в откры-
открытые снизу рукава и наличием дроссельных
клапанов на коллекторах очищаемого и
продувочного газов, система переключения
которых приспособлена под пневмоавто-
пневмоавтоматику, так как применяются стеклоткане-
вые фильтры для технологической очистки
взрывоопасной сажегазовой смеси при
температуре 240°С под давлением Уда-
Удаление уловленной сажи с рукавов осуще-
осуществляется обратной продувкой очищенным
газом с помощью вентилятора Выгрузка
сажи из бункеров выполняется шлюзовы-
шлюзовыми затворами (рис 5 34)
Фильтры устанавливаются в здании
Фильтр ФР-5000 может быть размещен и
на открытом воздухе, но при этом верх
фильтра закрывают утепленным шатром и
бункерную часть располагают в }<теплен-
}<тепленном помещении
14356
Выход
20.30,
Рис 5 34 Рукавный фильтр ФР 518
J — бункер; 2 — распределительный коллектор, 3 — корпус; 4 — сборный коллектор, 5 —коллектор об-
обратной продувки, 6 — дроссельная заслонка, 7— шлюзовой затвор

188
Фильтры
Разд. 5
Выход газа
на
продувки
304-00
21000
пыли.
Рис. 5 35. Рукавный фильтр типа ФРО третьей габаритной группы (размеры указаны для
фильтра ФРО-24000-3):
1 — коллектор входа газа; 2 — корпус; 3 — бункер; 4 — люки; 5 — клапан продувочного газа; б —клапан
запыленного газа
Фильтры типа ФРО предназна-
предназначены для улавливания различных пылей и
возгонов при температурах до 230°С в
цветной и черной металлургии, на машино-
машиностроительных заводах и в других отраслях
промышленности три объемах очищаемых
газов свыше 50 тыс. м3/ч.
Отличительной особенностью фильтров
типа ФРО является использование рукавов
большого диаметра и длины с нижним
подводам газов, а также применение кла-
клапанов тарельчатого типа с приводом от
пневмощилиндрюв для переключения секций
на регенерацию (рис. 5 35).
В качестве фильтрующих материалов
используется лавсан (при скорости фильт-
фильтрации a» = 0,7-f-l,2 м/мин), стеклоткань
(дри te;=0,3-f-0,5 м/мин) и другие ткани.
Корпуса фильтров рассчитаны на раз-
разрежение до б иПа. Аппараты могут быть
установлены в здании или на открытой
площадке, но в этом случае крышу корпу-
корпуса теплоизолируют, а нижнюю часть до
опорного пояюа размещают в утепленном
помещении. Корпус аппарата изготавлива-
изготавливается из отдельных частей, свариваемых
на имеете установки.
Техническая характеристика фильтров
типа ФРО (приведена в табл. 5.18. Фильт-
Фильтры изготавливаются Семибратовским за-
заводом газоочистительной аппаратуры.
Фильтры типа СМЦ оборудова-
оборудованы открытыми с двух сторон рукавами,
закрепленными на верхней и нижней решет-
решетках, причем запыленный газ подводится
сверху внутрь рукавов. Секции всех трех
типоразмеров разделены перегородками на
две камеры, содержащие по 18 рукавов
Таблица 5.18. Техническая
характеристика фильтров типа ФРО
Наименование
Площадь поверхности
фильтрации, м2
Количество рукавов,
шт.
Количество секций,
шт.
Высота рукава, м
Диаметр рукава, мм
Гидравлиаеское со-
сопротивление фильт-
фильтра, кПа
Габаритные размеры,
мм:
длина
ширина
высота
Масса, т
2400
504
12
8
200
6000
648
12
10
300
1—2
9600
6810
16 750
75,59
18 600
9810
18 360
162,8
20 000
2160'
10
10
300
30 200
18 800*
23 480
540
различной длины B,25; 4,5 и 9 м). Фильт-
Фильтры подразделяются на два вида: фильтры
с регенерацией за счет одной обратной
ПрОДуВКИ СЖаТЫМ В03Д\Х0)М, ВВОДИМЫМ В-
межрукавное пространство (фильтры типа
PC), или воздухом щиакого давления
(фильтры типа РП) и фчльтры с механиз-
механизмом встряхивания (фильтры типа РВ),
изготавливаемые в двух габаритах и при-

§5 5.
Тканевые фильтры
189
Z010
1058
Рис 5 36 Рукавный фильтр СМЦ-166Б
¦подвеска, 2— корпус, 3 —рукав; 4 — клапан, 5 —затвор, 6 — от-
отводящий коллектор, 7—коллектор сжатого воздуха
5850
4370
Рис 5 37 Рукавный фильтр ФРКИ-360
— рукав; 2 — крышка; 3 — клапанная секция; 4— коллектор; 5 —корпус; 6— бункер; 7 —люк

190
Фильтры
Разд. 5
Таблица 5.19. Техническая характеристика фильтров типа ФРКИ
Наименование
Площадь поверхности фильтрации, м2
Количество рукавов, шт.
Диаметр рукава, мм
Высота рукава, м
Количество электромагнитных клапанов, шт.
Количество секций, шт.
Гидравлическое сопротивление, кПа
Давление продувочного воздуха, МПа
Наибольший расход сжатого воздуха, м'/ч
Рабочее давление (разрежение) в аппарате,
кПа
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса, т
ФРКИ-30;
ФРК.Н-В-30
30
36
2
6
1
10; 7* |
1458
2060
3595
1,28
J
ФРКИ-60;
ФРКН-В-60
60
72
2
12
2
20; 15* |
2820
2060
3595
2,06
Чарка фильтра
ФРКИ-90;
ФРКН-В-90
90
108
135
2
18
3
1,2—2,0
0,3—0,6
30; 22*
До 5
4140
2060
3595
2,99
ФРКИ-180
180
144
3
24
4
60
5480
2060
4595
4,58
ФРКИ-360
360
288
3
48
8
120
5850
4370
4880
8,86
* Для фильтров типа ФРКН-В.
Примечание. Заводы-изготовители- Сечюратовский экспериментальный завод газоочистительной аппара-
аппаратуры, пос Семибратово Ярославской обл. — фильтры типа ФРКИ; Кемеровский завод химического машиностроения —
фильтры типа ФРКН-В.
меняемые в особых случаях по согласова-
согласованию с ЦНИИЦемент.
Фильтры СМЦ-166Б (рис. 5.36)
имеют /рукава длиной 2 м и регенерируют-
регенерируются сжатым воздухом с использованием
энергии струи сжатого воздуха для авто-
автоматического закрытия клапана. В фильт-
фильтрах типа СМЦ используются синтетиче-
синтетические ткани (лавсан, нитрон и др.).
Фильтры типа ФРКИ с импульсной
продувкой каждого каркасного рукава.
Фильтры разработаны НИИОГаз и имеют
универсальное назначение: применяются в
промышленности строительных материа-
материалов, на предприятиях химической и пище-
пищевой промышленности, черной и цветной
металлургии.
Фильтры ФРКИ-30, ФРКИ-60 и
ФРКИ-90, состоящие соответственно из
одной, даух и трех секций, имеют одина-
одинаковую высоту рукавов — 2 м. Количество
секций в фильтрах ФРКИ-180 (одноряд-
(однорядных) и ФРКИ-360 (двухрядных) увеличе-
увеличено соответственно до 4 и 8, а высота
рукавов — до 3 м. Вход запыленного газа
в корпус — через боковые стенки бунке-
бункеров; выход газа — сверху. Исключение
составляет фильтр ФРКИ-360, в котором
входной и выходной штуцера расположе-
расположены сверху. Характеристики фильтров
даны о табл. 5.19, а общий вид — на
рис. 5.37.
Регенерация фильтров осуществляется
без отключения секций импульсами сжато-
сжатого воздуха, поступающего внутрь рукавов
сверху через отверстие в продувочных кол-
коллекторах. Длительность импульсов 0,1—
0,2 с, подача импульсов обеспечивается
электромагнитными клапанами, которые
управляются системой автоматики.
Рукавные фильтры, регенерация кото-
которых производится сжатым воздухом с дав-
давлением 0,3 и 0,6 МПа, конструктивно раз-
различаются диаметром отверстий на проду-
продувочных трубах. При заказе фильтров сле-
следует указывать требуемое давление сжа-
сжатого воздуха.
Фильтрующие материалы — лавсан
(арт. 216 и 217, ТУ 17 РСФСР 8174-75;
арт. 86031, ТУ 17 РСФСР 8053-75; арт.
86013, ОСТ 17-452-74), а также войлоки
из синтетических волокон.
Фильтры типа ФРКН-В предназ-
предназначены для улавливания электризующихся
пылей, образующих горючие среды с энер-
энергией зажигания более 1 МДж. Фильтры по
своему устройству аналогичны фильтрам
типа ФРКИ, однако изготавливаются с по-
поверхностью фильтрации только 30, 60 и
90 м2. Регенерация фильтров производится
сжатым воздухом с давлением 0,6 МПа.
Фильтры типа ФРКН-Н-В могут
быть установлены во взрывоопасных поме-
помещениях. Возможность применения фильт-

5.5.
Тканевые фильтры
191
3830
Рис. 5 38. Рукавный фильтр типа ФРКДИ-
— бункерная часть корпуса; 2 —люк; 3 — рукав; 4—коллектор; 5—корпус; 6— клапанная секция; 7 —
фланцевый вентиль; 8 — клапанная секция; 9— винтовой транспортер
ра должна быть согласована с институтом
Гипрогазоочистка и органами пожарного
надзора.
Технико-экономическое сравнение
фильтров типа ФРКН с фильтрами
ФРУ-30; ФР-250, ФВС, получившими рас-
распространение в химической промышленно-
промышленности, показывает, что за счет более высокой
удельной нагрузки на фильтровальную
поверхность при пересчете на 1000 мэ
Таблица 5.20. Техническая характеристика фильтров типа ФРКДИ
Наименование
Площадь поверхности
фильтрации, м2
Количество рукавов, шт.
Диаметр рукава, мм
Высота рукава, м
Количество электромаг-
электромагнитных клапанов, шт.
Гидравлическое сопро-
сопротивление, кПа
Давление продувочного
воздуха, МПа
Марка фильтра
-550
К
О.
©
550
216
135
6
72
1,2-
—1,8
0,6
-720
К
(X
©
720
288
135
6
96
1,2—
-1,8
0,6
-1100
к
3
о.
©
1100
432
135
6
144
1,2—
-1,8
0,6
1
Наименование
Наибольший расход сжа-
сжатого воздуха, м3/ч
Рабочее давление (раз-
(разрежение) в аппара-
аппарате, кПа
Габаритные размеры,
мм:
длина
ширина
высота
Масса, т
Марка фильтра
-550
S
3
©
150
—
4940
4340
9180
18,4
-720
К
(X
©
200
До 5
6280
4340
9180
22,5
-1100
55
5
О,
©
300
—
8955
4340
9180
31,3
Примечание. Завод-изготовитель — Семибратовский экспериментальный завод газоочиститель-
газоочистительной аппаратуры (пос. Семибратово Ярославской обл ).

192
Фильтры
Разд. 5
Таблица 5.21 Типоразмеры
фильтров типа РФОС1
O6IJ
S3
is
2
4
о
о
16
24
я Q
ч а
1
2
3
4
5
3
4
5
2
3
4
5
3
4
5
4
5
6
1,9
3,8
5,6
7,5
9,4
11,2
15,0
18,8
15,0
22,4
30,0
37,6
44,8
60,0
75,2
90,0
113,0
136,0
«g
0,6
1,1
1,7
2,2
2,8
3,4
4,5
5,6
4,5
6,7
9,0
11,3
13,5
18,0
22,6
27,0
34,0
41,0
Габаритные
размеры,
длина X
X ширина
1,6X0,9
1,6X1,4
2,7X1,4
3,5X2,5
4,5X2,7
4,5X2,7
4,5X2,7
м
вы
сота
3
4
5
6
7
5
4,5
5 5
6,5
7,5
5,8
6,8
7,8
7,4
8,4
9,4
сса,
га
1,5
2,1
2,4
2,7
3,0
3,2
3,6
3,9
3,2
3,9
4,4
4,9
7,3
8,0
8 9
9,9
10,7
11,5
очищаемого газа в 1 ч масса аппаратов
уменьшается на 30—35%, занимаемая лло-
щадь —на 40—50%
Фильтры типа ФРКДИ каркасные с
двусторонней импульсной продувкой
отличаются от фильтров типа ФРКИ боль-
большей высотой рукавов F м), открытых с
двух старой, и дополнительной установкой
продувочных сопл в нижних частях каждо-
каждого рукава (рис 5 38). Техническая харак-
характеристика фильтров дана в табл 5 20
Фильтры рукавные типа РФОСП и
РФСП с обратной струйной продувкой,
основные характеристики которых были
даны ранее, применяются в цветной ме-
металлургии для улавливания возгонов свин-
свинца и других токсичных металлов [5 35,
5 40] при низких входных концентрациях
пыли В настоящее время в промышлен-
промышленности применяются фильтры двух конст-
конструкций типа РФОСП, разработанные ин-
институтами Гипрогазоочисгка и НИИОГаз
[5 1], и типа РФСП-П, разработанные ин-
институтом Гинцветмет и Чимкентским свин-
свинцовым заводом Данные по фильтрам типа
РФОСП представлены в табл 5 21
На рис 5 39 показан фильтр типа
РФСП-П с поверхностью фильтрации
370 м2, содержащий по 22 рукава в каж-
каждой из четырех секций Высота рукавов
4,8 м, диаметр 300 мм Обратная продувка
Рис 5 39 Схема рукавного фильтра
РФСП II
/ — камера грязного газа 2 — рукава 3 — бунке
ра, 4 — лебедка 5 — наружная труба телескопа
6 — внутренняя труба 7 —клапан 8 — рама ка
ретка 9 — камера чистого газа 10 — двойной
блок, 11 — противовес 12 — конечный выклю
чатель
осуществляется с помощью рамы-каретки
с 22 отверстиями по диаметру и с кольце-
кольцеобразной щелью шириной 2 мм по пери-
периферии каждого кольца для струйной про-
продувки
Воздух в раму каретку подается через
клапан 7, затем через телескопическую си-
систему, состоящую из двух труб — наруж-
наружной 5 и внутренней подвижной 6, посту-
поступает в каретку Рама-каретка перемещается
с помощью двух тросов и лебедки 4 Дав-
Давление продувочного воздуха 10—35 кПа,
секции регенерируются последовательно
Фильтры типа РФСП-П обеспечивают
снижение концентрации возгонов свинца с
300—500 мг/м3 до 2—4 мг/м3 при скоро-
скорости фильтрации 3—5 м/мин
В настоящее время разработаны фильт-
фильтры с площадью фильтрации 1580 м2

§ 5.6
Зернистые фильтры
193
[5.35, 5.40]. В фильтрах РФСП-П примене-
применена двухслойная ткань из волокна лавсан
по ТУ 17 РСФСР 8053-75 со сроком служ-
службы около 2 лет. Габаритные размеры
25750Х7740ХП 700 мм, масла 180 т.
5 6. ЗЕРНИСТЫЕ ФИЛЬТРЫ
Для очистки газов фильтрующие слои,
состоящие из зерен сферической или дру-
другой формы, применяются значительно ре-
реже, чем волокнистые материалы. Преиму-
Преимуществами зернистых фильтров являются
возможность их работы лри температурах
до 500—800 °С и в условиях агрессивной
среды, способность выдерживать большие
механические нагрузки и перепады давле-
давлений, а также резкие изменения темпера-
температуры.
Различают следующие типы зернистых
фильтров:
зернистые насадочные (насыпные)
фильтры, в которые улавливающие эле-
элементы (гранулы, куски и т. д.) не связаны
жестко друг с другом. К этим фильтрам
относятся статические (неподвижные)
слоевые фильгры, динамические (подвиж-
(подвижные) слоевые фильтры с гравитационным
перемещением сыпучей среды, псевдоожи-
женные слои;
жесткие пористые фильтры, в которых
зерна прочно связаны друг с другом в ре-
результате спекания, прессования или склеи-
склеивания и образуют прочную неподвижную
систему. К этим фильтрам относятся
пористая керамика, пористые металлы, по-
пористые пластмассы.
Зернистые насыпные фильтры. В каче-
качестве насадки в насыпных фильтрах ис-
используют песок, гальку, шлак, дробленые
горные породы, древесные опилки, кокс,
крошку резины, пластмасс и графита и
другие материалы. Выбор материалов для
насадок обусловливается требуемой тер-
термической и химической стойкостью, меха-
механической прочностью, доступностью. Ши-
Широко применяются природные и сырьевые
материалы, встречающиеся в готовом виде,
я различные отходы производства. Но
чаще насадки готовятся специально путем
дробления и просеивания для получения
требуемых фракций
В двухступенчатых системах высоко-
высокоэффективной очистки воздуха от токсич-
токсичных пылей можно попользовать в качестве
предфильтров зернистые слои, а в качестве
замыкающих — фильтры с материалами
типа ФПП [5 6, 5 43].
Зернистые фильтры снаряжаются при
этом крошкой из резины, винипласта, гра-
графита или древесными опилками При на-
накоплении в порах насадки улавливаемых
частиц эффективность очистки повышает-
повышается Но в период образования такого эф-
эффективно фильтрующего слоя фильтры
13—170
второй ступени работают при повышенной
концентрации пыли. Максимальный эффект
фильтрации достигается при улавливании
конденсационных аэрозолей, частицы кото-
которых интенсивно коагулируют в слое. При
возрастании сопротивления до предела,
допускаемого вентилятором, производят
рыхление слоя гребковым механизмом.
После ряда циклов рыхления наступает
момент, когда эта операция не дает за-
заметного снижения Др. Тогда насадку меня-
меняют или (при улавливании растворимых
аэрозолей) промывают водой непосредст-
непосредственно в аппарате. В зависимости от раз-
размеров фильтра рыхление проводят вруч-
вручную или механически с приводом от элек-
электродвигателя.
Размер зерен в рассматриваемых филь-
фильтрах составляет 0,2—2 мм; воздух направ-
направляется сверху вниз. Нагрузку по воздуху
в зависимости от исходной концентрации
Свх= l-f-20 мг/м3 принимают от 2,5 до
17,0 м8/(м?-мин); начальное сопротивление
составляет от 50 до 200 Па Высота слоя
на сетках выбирается в пределах от &,10
до 0,15 м.
Установки зернистых фильтров, регене-
регенерируемых путем ворошения или вибраци-
вибрационной встряски зернистого слоя внутри
аппарата, состоят из нескольких парал-
параллельно включенных камер, соединенных
газоходами для неочищенного и очищенно-
очищенного газов (рис. 5.40). Каждая камера мо-
может отключаться вращающейся дроссель-
дроссельной заслонкой доя регенерации
Слой зерен находится в стальном кон-
контейнере с сетчатым дном площадью 1,5 м2.
Контейнер установлен на четырех пружи-
пружинах и соединен с вибратором штоком, рас-
расположенным в стальном или резиновом
сильфоне. Уплотнение контейнера в корпу-
корпусе осуществляется эластичной тканью (на
основе асбеста, обработанного силиконом),
выдерживающей температуру до 350 °С).
Фильтрующая среда состоит из двух
слоев: нижнего слоя из стальной токарной
стружки с малым сопротивлением и слоя
толщиной 150 мм из гравия (дробленого
шамотного огнеупорного кирпича), при-
природного песка или гальки размером от 1
до 6 мм. Гравий, содержащий SiO2 до
95% и выше, устойчив к истиранию.
Регенерация зернистого слоя, забитого
пылью, осуществляется после закрытия за-
заслонки очищенного газа и открытия кла-
клапана продувочного воздуха, который заса-
засасывается из-за имеющегося в аппарате
разрежения и способствует удалению пы-
пыли. Пыль при вибрации контейнера падает
в бункер и удаляется шнеком. Доступ
в камеру для осмотра обеспечивают люки.
Установки слоевых фильтров, скомби-
скомбинированных с циклонами и регенерируемых
путем ворошения слоя грубозернистого
песка с одновременной продувкой [5.41,
5.44], содержат от 4 до 42 камер, распо-
располагаемых для экономии площади в два

194
Фильтры
Разд. 5
Газы
Рис 5 40 Четырехкамерный гравийный фильтр Лурги с вибрационной регенерацией:
а — общий вид фильтра; б — разрез фильтра; / — входной патрубок; 2 — люк; 3 —шнек; 4— слой-
сгружки; 5 —пружина; б— вибратор, 7 — слой гравия; 8 — электродвигатель, 9 — заслонка для очищен-
очищенного газа; 10— патрубок для очищенных газов; 11 — клапан продувочного воздуха
ряда. Управление работой фильтров пол-
полностью автоматизировано.
Гравийные фильтры предназна-
предназначены для очистки газов от пылей механи-
механического происхождения (от дробилок, гро-
грохотов, сушилок, мельниц, транспортирую-
транспортирующих устройств) и применяются при полу-
получении цемента, извести, гипса, фосфорных
удобрений и в других производствах при
наличии абразивной пыли и агрессивных
газов или веществ, плохо улавливаемых
в электрофильтрах и других пылеуловите-
пылеуловителях Но трудноудаляемые липкие пыли
в этих фильтрах нельзя очищать.
Скорость фильтрации газа в зависимо-
зависимости от типа и размера зерен составляет от
17 до 50 м/мин, газодинамическое сопро-
сопротивление фильтров находится в пределах
от 0,5 до 1,5 «Па. При начальной концен-
концентрации пыли более 12 г/м3 перед гравий-
гравийными фильтрами устанавливают циклоны.
Остаточное содержание пыли в очищенных
газах обычно составляет от 10 до
100 mt/im3, эффективность очистки — от 99
до 99,8%.
Фильтры с движущейся сре-
средой. Свойство сыпучести зернистых ма-
материалов используется для создания
фильтров с движущейся средой и перио-
периодическим или непрерывным удалением из
установки на регенерацию слоя зерен, за-
забитого пылью. Обычно материал переме-
перемещается между сетками или жалюзийными
решетками под действием гравитационных
сил. Регенерация выгруженного материала
от уловленной пыли проводится в отдель-
отдельном аппарате грохочением или промывкой
в восходящем потоке воды зерен, находя-
находящихся в псевдоожиженном состоянии.
На рис. 5.41 схематически показана
опытная установка с несколькими после-
последовательно расположенными зернистыми
слоями. Если фильтрующая среда состоит
из того же материала, что и улавливаемая
пыль, загрязненные гранулы выводят иа
системы газоочистки и используют в тех-
технологическом процессе.
Зернистые жесткие фильтры. Керами-
Керамические (поролитовые), металлопористые
(металлокерамические) и другие жесткие
пористые фильтры устойчивы к высокой
температуре, коррозии и механическим на-
нагрузкам. Однако существенными недостат-
недостатками жестких фильтров по сравнению
Газы
Газы
Рис. 5.41 Фильтр с движущимися слоями
зернистого материала*
/ — короб для подачи свежего зернистого мате-
материала; 2 — питатели; 3 — затворы; 4 — фильтрую-
фильтрующие слои; 5 — короб для вывода запыленного ма-
материала, 6 — люки

56
Зернистые фильтры
195
<с тканевыми являются высокая стоимость,
большое гидравлическое сопротивление и
трудность осуществления многократной ре-
регенерации, что существенно сокращает
срок их службы [5 45, 5 50]
Жесткие пористые элементы могут ре-
регенерироваться следующими методами
продуванием воздуха или газа в на-
направлении, противоположном рабочему
потоку
пропусканием жидких растворов в об-
обратном движению газов направлении,
иногда при одновременном воздействии на
жидкость ультразвуком,
пропусканием горячего пара (при заби
вании фильтров парафином) или струи
горячих газов для выжигания смолистых
примесей,
простукиванием или вибрацией трубной
решетки с элементами устанавливаемой
на эластичном уплотнении или самих эле
ментов закрепленных на перегородке
с помощью резиновых патрубков
Трудность регенерации жестких фильт-
фильтров вызвана глубоким проникновением вы-
высокодисперсных частиц в поры при полном
удалении слоя пыли с поверхности При
этом остаточное сопротивление непрерывно
увеличивается, и периодически возникает
необходимость демонтажа элементов для
более глубокой промывки в специальных
растворах или очистки другими способами
Значительно экономичнее и надежнее ра-
работа жестких пористых фильтров при
отсутствии в аэрозоле субмикронных ча-
частиц, достаточно низкой исходной концен-
Рис 5 42 Крепление керамических цилин-
цилиндрических патронов в съемной трубной ре
шетке
а — стяжной шпильной б — поджатием пружиной
трации пыли и использовании таких метв-
дов регенерации, при KOTqpux слой улов
ленной пыли не удаляется полностью с их
поверхности [5 49]
Жесткие пористые фильтры редко при
меняются в системах очистки воздуха или
газов большой производительности, так
как сопротивление их велико и низка ско-
скорость фильтрации Фильтры применяются
Табтииа 5 22 Характеристика фильтруюдих керамических элементов
и их назначение
Диаметр
пор мкм
80+20
80+10
120+20
50+5
1 2
Кажушая
ся порис
тость %
25—35
30—40
30—40
25—35
30—50
Предел
проч
но ти
при
сжатии
МПа
15
15
10
18
30
Типовые размеры керамических
изделий, мм
Наружнь и
диаметр
50т:2
50+1
89^2
64-i 1
45—1
35+1
40+1
38+1
Внутрен
ний диа-
диаметр
20+1
30+1
50±2
25+1
19—1
12+0,5
37+1
35+1
Высота
130+2
760±3
305+5
102+1
102+1
319+3
Назначение
Для очистки воздуха от пыли и ча-
частиц масла
Для очистки воздушно-аммиачной
смеси
Д1Я очистки газов от пыли адсор-
адсорбентов
Для ошстки кислорода от графи-
графитовой пыли
Для очистки газов от тонкодис-
тонкодисперсного кремнезема
13'

196
Фильтры
Разд 5
для фильтрации сжатых газов, когда тре-
требуется выдержать высокий перепад давле-
давлений, а также лри температурах 300—
500 °С
Металлопористые зернистые фильтры
обладают высокой стойкостью к резким
изменениям температуры (термоударам) и
применяются для очистки небольших объ-
объемов газов, при этом элементы фильтров
устанавливают в отдельных корпусах или
технологических аппаратах (в сосудах
с псевдоожиженным слоем, в печах сушки
и прокалки, в реакторах и т п )
Керамические фильтры Кера-
Керамические изделия для керамических филь-
фильтров— патроны, пластины или диски полу-
получают спеканием отсортированных зерен
шамота, кварцевого леска, асбеста и дру-
других природных минералов Керамические
пористые изделия хрупки Для увеличения
их прочности станки патронов изготаали
ваются значительной толщины 6—10 мм
(иногда и больше), но при этом увеличи-
увеличивается их гидравлическое сопротивление
Длина патронов составляет от 0 5 до 1 2 м,
диаметр—от 50 до 80 мм, общая по-
пористость— от 35 до 55%, предел прочно-
прочности на сжатие — от 15 до 25 МПа, предел
прочности при изгибе — от 4 до 15 МПа
Обжиг керамики проводят дри температу-
температуре от 900 до 1300°С
Патроны могут быть открытыми с обо-
обоих концов или с закрытым дном, сверху
обычно предусматриваются бурты для
крепления Патроны закрепляются в труб-
трубной решетке стяжными шпильками (рис
5 42,а) с поджатием сверху в случае за
крытых патронов (рис 5 42 б) или с по-
помощью самоушютняющих байонетных сое-
соединений Патроны собираются на перего
родке в виде блоков, монтируемых затем
в корпус установки Керамика стойка
к воздействию большинства химических
агентов, кроме горячих щелочей, фосфор-
фосфорной и плавиковой кислот
В табл 5 22 приведены характеристики
керамических фильтрующих изделий пред-
предназначенных для очистки воздуха и газов
[5 46, 5 47]
Скорость фильтрации в зависимости от
вида керамики, концентрации и свойств
пыли, а также от располагаемого давле
ния в системе составляет от 0 01 до 0 5 м/с
Керамические фильтры применяются
для очистки технологических газов внутри
аппаратов (газов крекинга, аммиака в про-
производстве азотной кислоты и в других
газокаталитических процессах), в системах
газоснабжения (для очистки природных
или синтетических газов), для очистки
сжатого воздуха, применяемого при
окраска методом распыления, для обеспы
ливания сжатых газов (хлора, двуокиси
углерода)
Металлокерамические филь-
фильтры^ 45] Исходным материалом для из-
Таблица 5 23 Размеры
фильтрующих элементов
Фильтрующий
элемент
Размер, мм
40
40
40
90
10
90
25
25
52
52
52
60
10
25
50
90
150
52
52
96
96
8
14
25
30
20
3
3
3
10
80
100
500
120
200
100
95
95
95
95
120
15
25
40
50
100
33
33
60
60
60
25
12
37
37
4
7
10
24
10
готовчения металлокерамических фильтров
служат металлические порошки из зерен
шарообразной формы с гладкой поверх-
поверхностью или порошки из зерен несфериче-
несферической формы с шероховатой поверхностью,
в последнем случае механическая проч!
ность материалов выше Порошки изго-
изготавливаются из нержавеющих стачек
(Х18Н9, Н17Н2, Х18Н12М2Т), бронзы ме-
меди, никеля, титана, монеля, нихрома, атю-
миния вольфрама и других металлов
Металлокерамические фильтрующие ма-
материалы получают методом прессования
или прокаткой с последующим спеканием
при высокой температуре (800—1300 °С)
в виде цилиндрических элементов высотой
80—100 мм с толщиной стенок 2—5 мм,
трубок разного диаметра, лент шириной
300—400 мм и листов больших размеров

§ 56
Зернистые фильтры
197
толщиной от 0,35 до 2,5 мм Листы можно
гофрировать, сгибать в трубы; из листов
можно вырезать также диски или элемен-
элементы другой формы.
Металлокерамические цилиндрические
элементы (МКЭ) соединяются в длинные
трубы-сборки аргонодуговой или диффузи-
диффузионной сваркой, а также методом спекания
Элементы более прочны и тастичны чем
керамические фильтры, и лучше сопротив-
сопротивляются ударным нагрузкам Однако стои-
стоимость их в 10 и более раз выше, чем ке
рамических Фильтрующие свойства метал-
локерамических элементов также лучше,
чем керамических, кроме тоги, их можно
сваривать, паять склеивать, подвергать
механической обработке на станках Изде-
Изделия, получаемые прессованием, характери-
характеризуются более высокой эффективностью
очистки газов, чем изделия, получаемые
спеканием при одинаковой пористости
Размеры наиболее распространенных
фильтрующих элементов металлокерамиче-
ских фильтров разной формы даны
в табл 5 23
Нагрузки по газу в металлокерамиче-
ских фильтрах могут изменяться от 0,2
до 10 м3/(м2-мин) при газодинамическом
сопротивлении от 0,1 до б кПа Поэтому
фильтры громоздки, например, при произ-
производительности 0,1 м3/с фильтр имеет диа-
диаметр 1,2 и высоту 1 8 м
Так как на жесткой поверхности обра-
образуется однородный пылевой слой, то эф-
эффективность улавливания в этих фильтрах,
даже по субмикроаным частицам, высока
Металлокерамические элементы из порош-
порошка с размером частиц от 75 до 150 мкм
практически полностью задерживают ча-
частицы более 1 мкм Остаточная концентра-
концентрация обычно составляет при этом менее-
1 мг/м3
Регенерация фильтров осуществт~ется
обратной продувкой или импульсами гжа-
того воздуха или газа с давлением от 0,6
до 1 МПа с длительностью от 0 1 ю 0 5 с.
Воздух для регенерации может подазагься
внутрь корпуса фильтра через con ia нчи
непосредственно внутрь каждого элемента
Оптимальным условиям регенерации
обратной продувкой отвечает отношение
скорости продувочного воздуха к скорости
фильтрации 0,2—0 5 При увеличении от-
отношения остаточное сопротивление непре-
непрерывно повышается, так как происходит
слишком интенсивная очистка и засоряют-
засоряются глубинные поры
Металлокерамические фильтры наибо-
наиболее "широко применяются для выделения
из горячих газовых потоков ценных пьпе-
видных продуктов, например пылевидных
катализаторов, и используются в энергети-
энергетических ядерных реакторах для очистки СО2,
служащего теплоносителем, в контурах
рециркуляции и в системах продувш и
аварийного сброса газа в атмосферу Для
ядерных реакторов используются элементы
из хромистой стали, а для других целей —
из бронзы
Фторопластовые пори стые
п а т р о н ы применяются ддя стерилизации
воздуха в производстве антибиотиков
[551]
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ
6.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Широкое применение электрофильтров
для улавливания твердых и жидких ча-
частиц обусловлено их универсальностью и
высокой степенью очистки гачов при срав-
сравнительно низких энергозатратах Установ-
Установки электрической очистки газов работают
с эффективностью до 99%, а в ряде слу-
случаев и до 99,9%, причем улавливают ча-
частицы любых размеров, включая и с/бми-
кронные, при концентрации частиц в газе
до 50 г/м3 и выше
Промышленные электрофильтры приме-
применяются в диапазоне температур до 400—
450°С, в некоторых случаях и при более
высоких температурах, а также в условиях
воздействия различных коррозионных сред
Электрофильтры могут работать как под
разрежением, так и под давлением очи-
очищаемых газов Системы пыле- и золоулав-
золоулавливания с применением электрофильтров
могут быть полностью автоматизированы.
Электрофильтры отличаются относи-
относительно низкими эксплуатационными затра-
затратами Гидравлическое сопротив 1ение пра-
правильно спроектированного электрофильтра
не превышает 100—150 Па, т е явчяется
минимальным по сравнению с другими га
зоочистными аппаратами, затраты электро-
электроэнергии составляют обычно 0 36—18 МДж
@,1—0,5 кВт ч) на 1000 м3 газа
Капитальные затраты на сооружение
установок электрофильтров высоки ввиду
того, что эти аппараты металлоемки я за-
занимают большую площадь, снабжают-
снабжаются специальными повысительно-выпрями
тельными агрегатзуи для электропитания
При этом с уменьшением производитель-

Т98
Электрическая очистка газов
Разд. 6
аости установок по газу удельные капи-
капитальные затраты возрастают.
Преимущественной областью примене-
применения электрофильтров является очистка
больших объемов газа, отходящих от
современных агрегатов большой мощности,
например от мощных котельных агрегатов,
для которых разработаны электрофильтры
единичной производительностью по газу
гвыше 1 000 000 м3/ч. Экономически оправ-
оправдано применение электрофильтров и в уста-
установках производительностью по газу всего
несколько тысяч м3/ч. В ряде случаев элек-
электрофильтры используются для очистки и
меньших объемов газа из-за отсутствия
других технических средств.
К недостаткам электрофильтров следу-
следует отнести высокую чувствительность про-
процесса электрической очистки газов к от-
отклонениям от заданного технологического
режима, а также к незначительным меха-
механическим дефектам внутреннего оборудо-
оборудования, которые могут явиться результатом
недостаточно тщательного проведения
монтажных работ или неквалифицирован-
неквалифицированного обслуживания при эксплуатации
С этой особенностью электрофильтров
иеобходимо считаться при их применении,
так как если электрофильтр используется
в технологических условиях, на которые
он не рассчитан, плохо смонтирован или
эксплуатируется с нарушениями установ-
установленных правил, то его эффективность мо-
может резко снизиться по сравнению с ожи-
ожидаемой и, таким образом, вложенные
в установку значительные средства не да-
дадут необходимого эффекта
Б ряде случаев электрофильтры не
могут быть применены в связи с тем, что
свойства газопылевого потока неблагопри-
неблагоприятны для осуществления процесса электро-
электрогазоочистки. Это относится, например,
к случаям, когда удельное электрическое
сопротивление пыли чрезмерно велико.
Электрофильтры не применяются, если
¦очищаемый газ представляет собой взры-
взрывоопасную смесь или такая смесь может
©бразоваться в ходе процесса в результате
отклонения от нормального технологиче-
технологического режима, так как при работе электро-
электрофильтра неизбежно возникновение искро-
искровых разрядов
В исключительных случаях электро-
электрофильтры все же устанавливаются в усло-
условиях возможного образования взрывоопас-
взрывоопасных сред, однако при этом предпринима-
предпринимаются особые меры предосторожности,
включающие специальные конструктивные
решения, автоматическое отключение элек-
электропитания при возникновении взрывоопас-
взрывоопасных концентраций среды и т. п.
Сущность процесса электрической
очистки газов в электрофильтрах заклю-
заключается в следующем. Газ, содержащий
взвешенные частицы, проходит через си-
систему, состоящую из заземленных осади-
6)
Рис. 6.1. Принципиальная схема работы
электрофильтра:
а — процесс электрического осаждения частиц;
6 — электрофильтр с трубчатым электродом, в —
электрофильтр с пластинчатыми электродами, / —
коронирующий электрод; 2 — осадительный элек-
электрод; 3 — агрегат электропитания; 4 — электрон,
5 — молекула газа; 6 — осаждаемая частица
тельных электродов и размещенных на
некотором расстоянии ((Называемом меж-
электродиым промежутком) «оронирующих
электродов, к которым подводится вы-
выпрямленный электрический ток высокого
напряжения (рис. 6.1).
При достаточно большом напряжении,
приложенном к межэлектродному проме-
промежутку, у поверхности коронирующего
электрода происходит интенсивная удар-
ударная ионизация газа, сопровождающаяся
возникновением коронного разряда (коро-
(короны), который на весь межэлектродный
промежуток не распространяется и зату-
затухает по мере уменьшения напряженности
электрического поля в направлении оса-
дительного электрода.
Газовые ионы различной полярности,
образующиеся в зоне короны, под действи-

§ 61
Основные положения
199
ем сил электрического поля движутся к
разноименным электродам, вследствие
чего в межэлектродном промежутке, возни-
возникает электрический ток, называемый током
короны Улавливаемые частицы из-за ад-
адсорбции на их поверхности ионов приобре-
приобретают в межэлектродном промежутке элект-
электрический заряд и под влиянием сил элект-
электрического поля движутся к электродам,
осаждаясь на них Основное количество
частиц осаждается на развитой поверхно-
поверхности осадительных электродов, меньшая их
часть попадает на коронирующие электро-
электроды По мере накопления на электродах
осажденные частицы удаляются встряхива-
встряхиванием или промывкой электрбдов
Процесс электрогазоочистки можно раз-
разделить на следующие стадии зарядка
взвешенных в газе частиц, движение заря-
заряженных частиц к электродам, осаждение
частиц на электродах, удаление осажденных
частиц с электродов
Основой процесса является образование
между электродами электрофильтра корон-
коронного разряда, который характерен для си-
системы электродов с резко неоднородным
полем
Примерами систем электродов, образу-
образующих резко неоднородные поля, являются
острие плоскость, концентрические цилинд-
цилиндры при отношении радиусов больше 10,
провод — плоскость или ряд проводов меж-
между двумя параллельными плоскостями при
отношении радиуса провода к межэлект
родному промежутку менее 0,1
Коронный разряд возникает при дости-
достижении определенной напряженности элект-
электрического поля, называемой критической
или начальной, которая, например, для воз-
воздуха при атмосферном давлении и темпера-
температуре 20°С составляет около 15 кВ/см
Критической напряженности электрическо
го поля соответствует критическое напря-
напряжение или критическая разность потенциа-
потенциалов, подводимая к электродам
Критическое напряжение определяет
начало возникновения коронного разряда в
электрофильтре С увеличением на элект-
электродах напряжения выше критического воз-
возрастает напряженность электрического поля
в межэлектродном пространстве и соответ-
соответственно увеличивается ток короны При
этом в нормально работающем электро-
электрофильтре интенсифицируются процессы за-
зарядки и осаждения частиц, т е возрастает
эффективность их улавливания Однако на-
напряжение на электродах может быть под-
поднято до определенного значения, при дости-
достижении которого электрическая прочность
газового промежутка между электродами
будет нарушена искровым или дуговым
электрическим разрядом, т е наступит гро-
бой межэлектродного промежутка
Критическое напряжение коронного раз-
разряда для системы, состоящей из трубчатого
осадительного электрода и гладкого прово-
проволочного
коронирующего электрода
(рис 6 1,6), определяется формулой
U0 = E0R1ln-^-f F.1)
а для системы, состоящей из пластинчатых
осадительных электродов и проволочных
коронирующих электродов (рис 6 1 ,<?),—
формулой
у.-ад D-'»^). hi
где Uo — критическое напряжение, В, Ео —
критическая напряженность электрического
поля, В/м, R{ — радиус коронирующего
электрода, м, R2— раиус трубчатого осади-
осадительного электрода, м, Н — расстояние
между коронирующим электродом и пла-
пластинчатым осадительным электродом, м;
d — расстояние между соседними корониру-
ющими электродами в ряду, м
Из приведенных формул видно, что с
уменьшением радиуса коронирующего элек-
электрода R\ критическое напряжение снижа-
снижается, т е происходит более раннее зажи-
зажигание короны, чем и объясняется исполь-
использование тонкой проволоки, острых кромок
и острий для создания коронного разряда.
В промышленных электрофильтрах
при обычно применяемых значениях Ri =
= 0,001-0,002 м, Я2=#=0,1-0,15 м зна-
значение критического напряжения находится
в пределах от 20 до 40 кВ
Зависимость между приложенным к
электродам напряжением и силой тока ко-
короны выражается вольт амперной характе-
характеристикой электрофильтра, с помощью кото-
которой можно произвести оценку его работы.
Вид вольт амперных характеристик за-
зависит от многих факторов, в числе которых
полярность приложенной к электродам раз-
разности потенциалов, конструктивные пара-
параметры (геометрические характеристики
электродов), технологические параметры га-
газа, количество содержащихся в газе взве-
взвешенных частиц и их свойства Примеры
вольт амперных характеристик приведены
на рис 6 2
Для электрической очистки газов ис-
используется, как правило, отрицательнак
корона, т е на коронир} ющий электрод
подается отрицательное напряжение вы-
выпрямленного тока Это объясняется боль-
большей годвижностью отрицатрльных ионов пв
срарнению с положительными, а также тем,
что при отрицательной короне удается
поддерживать более высокое напряжение
без искрового пробоя между электродами.
В настоящее время в промышленности
применяются два вида электрофильтров
однозонные электрофильтры, в которых
зарядка и осаждение частиц осуществляют-
осуществляются в одной зоне, применяемые для очистки
промышленных газов
двухзонные электрофильтры, в которых
процессы зарядки и осаждения протекают в

Электрическая очистка газов
Разд. 6
а)
Рис. 6.2. Характер зависимости вольт-амперных характеристик электрофильтра от некото-
некоторых факторов:
д от температуры газа; б — от состава газа; в — от полярности короны; / — отрицательная корона;
2 — положительная корона
двух разных зонах — ионизаторе и осади-
теле, применяемые в основном для тонкой
очистки воздуха в системах вентиляции и
кондиционирования.
Современный одиозонный электро-
электрофильтр для очистки промышленных газов
представляет собой газоплотный корпус, в
котором размещаются системы электродов,
а также устройства, обеспечивающие рав-
равномерное распределение газа по сечению
аппарата и вывод из него уловленных
частиц.
Рабочая часть электрофильтра, в кото-
которой под действием приложенного напряже-
напряжения существует электрическое поле, с раз-
размещенными в ней осадительными и корони-
рующими электродами называется активной
зоной или активным объемом электро-
электрофильтра.
Активная зона электрофильтра разделя-
разделяется на несколько электрических полей, че-
через лоторые очищаемый газ проходит по-
последовательно. Системы короннрующих элек-
электродов каждого поля электрически изоли-
изолированы друг от друга и имею! самостоя-
самостоятельный токоподвод. В зависимости от ко-
количества полей электрофильтры бывают
однодольными или многопольными.
Кроме деления на отдельные поля
электрофильтры в некоторых случаях раз-
разбиваются на параллельные по ходу газа
камеры — секции. Это позволяет отключать
секцию по газу в работающем аппарате,
например, для встряхивания или промывки
электродов или для пооизводства ремонт-
ремонтных работ, обеспечивая пропуск газа с по-
вышешюй скоростью через нсотключеиную
-часть электрофильтра.
При состав тении технических характе-
характеристик электрофильтра используется следу-
следующая терминология:
активная высота электро-
электродов — высота коронирующих и осадитель-
яых электродов в пределах (границах) ак-
активной зоны;
активная длина поля — протя-
протяженность поля в направлении хода газа в
пределах активной зоны. В вертикальных
электрофильтрах активная длина поля сов-
совпадает с активной высотой электродов;
активная длина электро-
электрофильтра — сумма активных длин всех
полей аппарата;
активное сечение — свободное
сечение для прохода газа в активной зоне
электрофильтра;
поверхность осаждения оса-
дительных электродов — суммар-
суммарная поверхность осадительных электродов
в активной зоне электрофильтра;
активная длина коронирую-
шял электродов — полная длина всех
элементов коронирующих электродов в ак-
активной зоне.
В двухзонных электрофильтрах
(рис. 6.3) зарядка улавливаемых частиц
происходит в ионизаторе, где р-азмещены
коронирующие и осадительные электроды, а
осаждение заряженных частиц осуществля-
осуществляется в осадителе, в электростатическом по-
поле, образованном рядом параллельных пла-
пластин, среди которых попарно чередуются
заземленные и находящиеся под напряже-
напряжением пластины.
В двухзонных электрофильтрах рас-
расстояние между разноименными электродами
в ионизаторе и осадителе значительно мень-
меньше, чем в промышленных однозонных элект-
электрофильтрах, а напряжение, подаваемое на
электроды, ниже.
Двухзонные электрофильтры применя-
применяются для очистки слабозапыленных пото-
потоков, например, атмосферного воздуха в си-
системах приточной вентиляции, обеспечивая
при этом эффективное улавливание очень
тонких частиц. В двухзонных электрофильт-
электрофильтрах систем приточной вентиляции на коро-
коронирующие электроды ионизатора подается
положительный заряд, так как количество
озона, образующегося в зоне короны при

62
Конструктивные особенности электрофильтров
201
///V/ \\ \\\
«;
..-j_
Рис. 6.3. Двухзонный электрофильтр
а — схема процесса в двухзонном электрофильтре; б —
принципиальная схема двухзонного электрофильтра; 1 —
ионизатор, 2 — осадитель; 3 — электроды ионизатора по-
ложитепьной полярности (коронирующие), 4 — электро-
электроды ионизатора отрицательной полярности (заземление),
5 — электроды осадителя положительной полярности, 6 —
электроды осадителя отрицательной полярности
Л-пооов
+ 7000 В
положительной полярности короны, значи-
значительно меньше, чем при отрицательной
В однотонных электрофильтрах с попе-
поперечным ходом газа (рис. 6 4) осадительные
электроды устанавливаются поперек хода
газового потока и представляют собой про-
проницаемые для газа металлические перего-
перегородки (решетки, сетки и т. п). Между оса-
дительными электродами устанавливаются
коронирующие. Процесс зарядки и осажде-
осаждения частиц в электрическом поле в принци-
принципе аналогичен проходящему в обычном од-
ноаонном электрофильтре
Несмотря на большую эффективность
по сравнению с обычными однозонными
электрофильтрами, электрофильтры с попе-
поперечным ходом газа не нашли пока широко-
широкого применения в промышленности из-за
конструктивной сложности.
_J_+_|_+j + i + i + !
i + i+FH
4-=>
Рис 6 4 Электрофильтр с поперечным хо-
ходом id^a
/ — короннрующие электроды; 2 — осадительные
электроды
6.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ:
Электрофильтры по способу удаление
осажденных на электродах частиц разделя
ются на сухие и мокрые
В сухих электрофильтрах
обычно улавливаются твердые частицы, ко-
которые удаляются с электродов встряхива-
встряхиванием. Очищаемый в сухом электрофильтре
газ должен иметь температуру, превышаю-
превышающую точку росы, во избежание конденсации
влаги, появление которой может вызвать
образование трудноудаляемых отложений/
на электродах и коррозию аппарата

202
Электрическая очистка газов
Разд. б
В мокрых электрофильтрах
могут улавливаться твердые частицы, смы-
смываемые с поверхности электродов ороша-
орошающей жидкостью (обычно водой). Темпера-
Температура газа, поступающего в мокрый электро-
электрофильтр, должна быть близкой к точке росы
или равна ей. Кроме того, мокрый электро-
электрофильтры применяются для улавливания
жидких частиц — тумана или капельной
влаги из газового потока, причем специаль-
специальные устройства для промывки могут отсут-
отсутствовать, если жидкие частиць* самостоя-
самостоятельно сгекают с электродов по мере их
накопления.
ЛАД
Рис. 6.5. Схемы движения газов в горизон-
горизонтальных и вертикальных электрофильтрах:
я *— многопольный горизонтальный электрофильтр;
б — однопольный вертикальный электрофильтр;
• — двухпольный веотикальный электрофильтр
Очищаемый в электрофильтре газ мо-
может проходить через активную зону в вер-
вертикальном или горизонтальном направле-
направлении, и соответственно электрофильтры мо-
могут быть вертикальными или горизонталь-
горизонтальными (рис. 6.5).
Наиболее распространенным типом су-
сухих электрофильтров является многополь-
многопольный горизонтальный электрофильтр. Нали-
Наличие нескольких последовательных полей в
электрофильтре улучшает условия улавли-
улавливания частиц из-за возможности дифферен-
дифференциации электрического режима и режима
встряхивания электродов по полям.
Вертикальные электрофильтры в боль-
большинстве своем являются однопольными, что
значительно ограничивает их применение
для сухого пылеулавливания из-за относи-
относительно низкой эффективности.
Вертикальные многопольные аппараты
(рис. 6.5,б) применяются редко из-за своей
конструкционной сложности.
Мокрые электрофильтры выполняются
вертикальными однопольными или горизон-
горизонтальными многопольными.
Системы осади гельных электродов
электрофильтров
Системы осадите л ьных элек-
электродов выполняются двух типов: с пла-
пластинчатыми электродами и с трубчатыми
электродами.
Пластинчатые электроды используются
как в горизонтальных, так и в вертикаль-
вертикальных электрофильтрах, а трубчатые — толь-
только в вертикальных.
Трубчатые осадительные электроды
обеспечивают лучшие по сравнению с пла-
пластинчатыми условия улавливания частиц
из-за лучших характеристик электрического
поля. Однако обеспечить хорошее встряхи-
встряхивание трубчатых электродов сложно, и по-
поэтому трубчатые электоодг очень редко
применяются в сухих электрофильтрах, но
находят широкое применение в мокрых
электрофильтрах.
Общими требованиями к осадительным
электродам является наличие обращенной к
коронирующим электродам гладкой поверх-
поверхности без острых кромок и выступов, сни-
снижающих рабочее напряжение электро-
электрофильтра.
Металлоемкость осадительных электро-
электродов, как наиболее тяжзлой части аппарата,
во многом определяющей его стоимость,
должна быть минимальной, но при этом
электроды должны обладать достаточной
жесткостью, обеспечивающей сохранение
заданной формы поверхности, таг; как их
коробление ведет к местному уменьшению
межэлектродных промежутков и ухудшению
работы электрофильтра.
Осадительные электроды сухих элект-
электрофильтров, кроме того, должны хорошо
отряхиваться и обладать достаточной меха-
механической прочностью, чтобы выдерживать
ударные нахрузки при встряхивании, а так-
также обеспечивать работу а условиях повы-
повышенных температур.
Профиль пластинчатых осадительных
электродов сухих электрофильтров подби-
подбирается с учетом необходимости удержания
на них осажденной пыли от вторичного
уноса.
Основные разновидности осадительных
электродов, применяемых ь различных ти-
типах электрофильтров, представлены на
рис. 6.6—6.8.
Электроды плоские (рис. 6.6)
изготавливаются в виде пластин из листо-
Рис. 6 6. Плоские осадительные электроды:
а — листовые: б — прутковые

§ 6 2.
Конструктивные особенности электрофильтров
203
вого материала, вставленных в рамки се-
сеток, в виде полос или прутков
Плоские листовые электроды находят
преимущественное применение в мокрых
пластинчатых электрофильтрах, так как
просты в изготовлении и хорошо обмыва-
обмываются при промывке
Использование плоских электродов в
сухих электрофильтрах ограничено в связи
со значительным вторичным уносом осаж-
осажденной пыли с поверхности таких электро-
электродов Поэтому в сухих электрофильтрах пло-
плоские электроды применяются при скорости
газов не более 0,8—1 м/с
Прутковые электроды, почотчо которых
набрано из отдельных прутков, закреплен-
закрепленных в обоймах, применяются в условиях
высоких температур, так как они не под-
подвержены короблению
Электроды коробчатые имеют
внутренние полости для вывода уловленной
пыли и выполняются в виде коробки, на-
наружные стенки которой, обращенные к ко-
ронирующим электродам, снабжены отвер-
отверстиями различной конфигурации
Наиболее широко из электродов этого
типа в горизонтальных электрофильтрах
применялись перфорированный электрод
(рис 6 7,а) с круглыми отверстиями и кар-
карманный электрод (рис 6 7,6) с выштампо-
вэнными навстречу газовому потоку под уг-
углом 40° карманами
В вертикальных электрофильтрах ис-
используются так называемые тюльпанные
электроды (рис б 7,е)
Условием эффективной работы электро-
электрофильтров с коробчатыми электродами явля-
является попадание уловленной пыли во внут-
внутреннюю полость при встряхивании электро-
электрода и вывод ее из газового потока, за счет
чего должен значительно снижаться вто-
вторичный унос Однако это условие часто не
осуществляется из-за замазываьия осажден-
осажденной пылью отверстий, в результате чего
основная масса пыли при встряхивании
сбрасывается в межэлектродное простран-
пространство
Существенным недостатком коробчатых
электродов является их высокая металло-
металлоемкость и сложность изготовления Кроме
того, наличие выступов на внешней части
электродов вызывает уменьшение рабочего
напряжения электрофильтра и снижение
эффективности улавливания, что особенно
характерно для карманных электродов
В связи с этим при разработке элект-
электрофильтров новейших конструкций от ко-
коробчатых электродов отказались в пользу
более легких желобчатых электродов и
электродов открытого профиля
Электроды желобчатые
(рис б 7,г) представляют собой желоба
сложного профиля, установленные в жест
кой раме наклонно под углом около 7° К
недостаткам таких электродов следует от-
Рис 6 7 Пластинчатые осадительнъ е элек-
электроды сложного профиля
а — перфорированные б — карманные в — тюль-
тюльпанные, г — желобчатые, д е — открытого про-
профиля
нести трудоемкость изготовления и недо-
недостаточную механическую прочность
Электроды открытого профи
л я получили в настоящее время наиболь-
наибольшее распространение при изготовлении го-
горизонтальных сухих электрофильтров
Электроды состоят из вертика 1ьных профи-
профилированных элементов, скрепленных попе
речными полосами вверху и внизу Элемен-
ты обычно имеют корытообразную форму с
фигурными бортами, а при большой шири-
ширине состоят из нескольких объединенных
корытообразных профилей Такая форма
сечения элементов обеспечивает наиболь-
наибольшую жесткость при минимальной металле
емкости, наличие зоны аэродинамической
тени снижает вторичный унос и позволяет
использовать электроды открытого профиля
в электрофильтрах при скоростях газа
до 1,7 м/с Элементы изготавливаются хо-
холодной прокаткой из стальной ленты тол-
толщиной 0 8—-15 мм что обеспечивает их
высолю экономичность
Коронирующие электроды, устанавли-
устанавливаемые в сочетании с осадительными элекз

204
Электрическая очистка газов
Разд. 6
родами данной конструкции, размещаются
в промежутке между выступами, что по-
позволяет поддерживать высокое напряжение
в электрофильтре и обеспечивает высокую
эффективность улавливания пыли. Примене-
Применение осадительных электродов с открытым
профилем позволило создать электрофильт-
электрофильтры с активной высотой электродов до
12,5 м.
Рис. 6 8. Трубчатые осадительные элек-
электроды:
а — круглые; б — сотовые, шестигранные
Электроды трубчатые
(рис. 6 8,а и б) чаще всего выполняются из
стальных труб круглого сечения, а в случае
применения мокрых электрофильтров для
коррозионно активных сред используются
трубы из других материалов (винипласта,
чугуна, ферросшгада и др.). При примене-
применении труб из непроводящих материалов ра-
работа электрофильтра обеспечивается нали-
наличием на поверхности электрода осажденной
пленки проводящей жидкости. Недостатком
электрофильтров с трубчатым электродом
круглого сечения является неудовлетвори-
неудовлетворительное использование объема аппарата и
большая материалоемкость системы элект-
электродов.
Сотовый осадительный электрод, со-
состоящий из правильных шестигранников,
позволяет использовать весь объем электро-
электрофильтра и облегчить систему электродов.
Однако сложность изготовления сотовых
электродов значительно сокращает область
их применения, и в настоящее время они
используются только в электрофильтрах
сернокислотного производства, выполняе-
выполняемых из свинца.
Системы коронирующих электродов
электрофильтров
Системы коронирующих электродов
можно разделить на три группы: с рамны-
рамными коронирующими электродами, со свобод-
свободно подвешенными нежесткими коронирую-
коронирующими электродами и с жесткими корони-
коронирующими электродами.
Система с рамными корони-
коронирующими электродами (рис. б.9,а
и б) может использоваться только в соче-
сочетании с пластинчатыми осадительными
электродами. Коронирующие элементы за-
закрепляются в жестких рамах, которые в
свою очередь опираются на изоляторы че-
через боковые или верхние рамы подвеса.
При верхнем подвесе рам электроды удер-
удерживаются от раскачки путем фиксации
между собой связями, расположенными
внизу, под осадительными электродами.
Применение рамных конструкций коро-
коронирующих электродов ограничивается тем-
температурой 300—330°С, так как при более
высоких температурах наблюдается короб-
коробление трубчатых рам.
а
Рис. 6.9. Типы систем коронирующих электродов:
в —рамная с боковым подвесом; б —ранная с верхним подвесом; в—-со свободно подвешенными элек-
электродами. / — коронирующий электрод; 2 — осадительный электрод; Я — рана коронирующих электродов;
4 — изолятор; 5 — направление удара при встряхивании

§ 6.2
Конструктивные особенности электрофильтров
205
Система со свободно подве-
подвезенными коронирующими элек-
электродами (рис. 6.9,е) включает в себя
верхнюю раму, закрепленную на изолято-
изоляторах, подвешенные к этой раме отдельные
коронирующие электроды, каждый из кото-
которых натягивается самостоятельным грузом,
а также нижнюю раму, фиксирующую про-
провода и грузы в нижней части системы. Та-
Такие системы применяются в сочетании как
с пластинчатыми, так и с трубчатыми оса-
длительными электродами.
Рис. 6.10. Коронирующие электроды:
<« — мачтового типа; б — жесткий с выштампо-
ванными остриями
К недостаткам свободноподвешенных
коронирующих электродов следует отнести
трудоемкость монтажа, возможность значр
тельной раскачки как отдельных проводов
так и всей системы в целом, особенно при
высоте более 4—5 м, а также сложность
организации эффективного отряхивания
пыли.
Системы с жесткими корони-
коронирующими электродами занимают
промежуточное положение между этими
двумя типами систем коронирующих элект-
электродов. Такие системы набираются из жест-
жестких элементов с коронирующими выступами
(рис. 6.10,6) или из «мачтовых» элементов,
в которых к центральной жесткой трубе
прикрепляются проволочные коронирующие
электроды (рис. 6.10,а) или короткие элемен-
элементы с коронирующими выступами. Жесткие
элементы объединяются вверху и внизу
связями, образуя пространственную раму.
Коронирующие электроды должны
иметь точные геометрические размеры для
создания интенсивного и достаточно одно-
однородного коронного разряда. Так как коро-
коронирующие электроды обычно имеют малое
сечение и длина их в электрофильтре изме-
измеряется километрами, вопрос обеспечения
прочности коронирующих электродов явля-
является во многих случаях ключевым с точки
Рис. 6.11. Коронирующие электроды с не-
нефиксированными разрядными точками:
в — круглая проволока; б — провод штыкового
сечения; в — звездочка; е — ножевой электрод
зрения надежности электрофильтра, тем
более что обрыв одного электрода выводит
из строя целое поле.
Коронирующие электроды с
нефиксированными точками
разряда (рис. 6.11) выполняются в виде
круглой проволоки малого диаметра или
элементов, имеющих в своем сечении уча-
участки малого радиуса кривизны (штыковое
сечение, звездочка, ножевое сечение, лен-
ленточный провод и т. д.). Разрядные точки в
этих электродах не имеют фиксированного
положения и располагаются вдоль электро-
электрода на разном расстоянии друг от друга в
зависимости от режима работы электро-
электрофильтра и состояния поверхности элект-
электрода.
Коронирующие электроды с
фиксированными точками раз-
разряда (игольчатые, рис. 6.12) представля-
представляют собой колючую проволоку или тонко-
тонкостенные элементы с выштампованными че-
через определенные промежутки иглами, вы-
выступами, зубцами и т. п. Электроды этого
типа дают возможность задаваться опреде-
Рис. 6.12. Коронирующие электроды с фик-
фиксированными точками разряда

206
Электрическая очистка газов
Разд. 6
ленным током короны за счет изменения
шага игл, а также их высоты.
В последнее время электроды с фикси-
фиксированными точками разряда находят широ-
широкое применение и позволяют в ряде случа-
случаев добиться значительного увеличения эф-
эффективности электрофильтров. В сухих
электрофильтрах электроды этого типа
имеют в настоящее время преимуществен-
преимущественное использование.
Для мокрых электрофильтров институ-
институтом Гинцветмет [6.10] совместно с институ-
институтом Гипрогазоочистка разработана система
Рис. 6.13. Электрод БВК:
коронирующий электрод; 2 — штанга подвеса;
3 — узел крепления электрода к раме
электродов «без влияния кромок» — БВК
(рис. 6.13).
Коронирующий электрод БВК
применяется в сочетании с трубчатым оса-
дительным электродом и представляет со-
собой жесткий стержень, к которому прива-
приварены продольные коронирующие ребра Так,
как на пробойное напряжение в электро-
электрофильтре значительное влияние оказы-
оказывает краевой эффект, т. е. условия, со-
создаваемые в зоне конца осадительного-
электрода, то оказалось возможным поддер-
поддержание высокого напряжения на электродах
при резком сокращении межэлектродного-
промежутка, если одновременно расстояние
между электродами в зоне конца осади-
тельного электрода (его «кромки») сохра-
сохранить достаточно большим При этом в меж-
межэлектродном промежутке значительно воз-
возрастает напряженность электрического пол»
и соответственно увеличивается эффектив-
эффективность улавливания. Скорость газа в актив-
активном сечении электрофильтров с электрода-
электродами БВК может быть повышена в 3—4 раза
по сравнению с обычными электрофильтра-
электрофильтрами при сохранении эффективности улавли-
улавливания частиц
Из-за малого межэлектродного проме-
промежутка система электродов БВК чувстви-
чувствительна к нарушению центровки и возник-
возникновению отложений на электродах, в связи
с чем может применяться преимущественно
в электрофильтрах для улавливания жид-
жидких частиц, не образующих отложений (на-
(например, кислотных туманов), и требует
тщательного проведения монтажных работ.
Системы встряхивания осадительных
и коронирующих электродов
Встряхивание осадительных и коронн-
рующих электродов сухих электрофильтров
может производиться несколькими спосо-
способами
Встряхивание соударением-
осуществляется отводом эксцентрично под-
подвешенных электродов кулачковым механиз-
механизмом в горизонтальном направлении с по-
последующим резким сбросом, в результате
чего происходит столкновение электродов-
Рис. 614. Встряхивание электродов соударением:
1 — есаднтелыше электроды (верхняя часть); 2— кулачковый механизм для оттяжки и сброса электродовг
3 —привод механизма; 4 — эксцентричная подвеска с эксцентриситетом е

6.2
Конструктивные особенности электрофильтров
207
между собой и стряхивание с их поверхно-
поверхностей осажденной пыли (рис. 6 14). Вместо
отвода электродов в горизонтальном \\\-
правлении возможен их подъем с после-
последующим сбросом на специальные конструк-
конструкции корпуса. Встряхивание соударением
используется для коробчатых осадительных
электродов.
В механизмах, осуществляющих отвод
или подъем электродов, возникают большие
усилия, в связи с чем они подвержены зна-
значительному износу.
Ударно-молотковое встря-
встряхивание является наиболее распростра-
распространенным в настоящее время способом встря-
встряхивания осадительных и коронирующих
электродов.
Рис 615 Ударно-молотковый механизм
встряхивания с опрокидывающимися мо-
молотками*
I —• молотковый вал; 2 — опрокидывающаяся
часть молотка; 3 — наковальня
Ударно-молотковый механизм встряхи-
встряхивания осадительных электродов состоит из
медленно вращающегося вала, привод ко-
которого расположен вне электрофильтра, и
так называемых «опрокидывающихся» мо-
молотков, закрепленных на валу При враще-
вращении вала бойки молотков, дойдя до опре-
определенного положения, падают под дейст-
действием силы собственного веса и производят
удар по наковальням электродов Нако-
Наковальни обычно являются элементом полос
встряхивания, скрепляющих осадительный
электрод в нижней или средней его частях
(рис. 6 15).
Для облегчения сборочных работ при
монтаже электрофильтра и лучшей цен-
центровки удара между молотком и наковаль-
наковальней иногда устанавливаются промежуточ-
промежуточные штоки, которые собираются в единый
блок с молотковым валом на заводе-изго-
товшеле. Благодаря смещению молотков на
валу относительно друг друга удары по
электродам наносятся не одновременно,
а с определенным интервалом, что снижает
вынос осажденной пыли.
Изменяя массу бойка молотка, можно
варьировать силу удара по наковальне,
подбирая минимальное ее значение, доста-
достаточное для стряхивания пыли при задан-
заданных условиях. С увеличением силы удара
ускоряется износ соударяемых деталей, по-
поэтому излишнее увеличение массы бойка
нежелательно.
Современные осадительные электроды
из жестких профилированных элементов хо-
хорошо отряхиваются при использовании
описанного механизма. Практика подтвер-
подтвердила, что даже для встряхивания электро-
электродов высотой 12,5 м достаточно установки
встряхивающего механизма в одном уровне.
Ответственным элементом, участвую-
участвующим в работе системы встряхивания оса-
осадительных электродов, является полоса
встряхивания, к которой прикрепляются
своими нижними концами элементы осади-
тельного электрода. Полоса встряхивания
должна обеспечить равномерную передачу
ударного импульса по всем элементам оса-
дительного электрода. Это достигается пра-
правильным выбором соотношений между мас-
массой и жесткостью полосы встряхивания,
с одной стороны, и элементов осадитель-
осадительных электродов, с другой.
Важное влияние с точки зрения пере-
передачи ударного импульса на элементы оса-
дительного электрода оказывает конструк-
конструкция соединения элементов с полосой встря-
встряхивания Наилучшие результаты дает при-
применение жесткого крепления элементов
с полосой
Особенностью ударно-молотковых ме-
механизмов встряхивания коронирующих
электродов является необходимость вклю-
включения в кинематическую схему изоляторов
для соединения молотковых валов, находя-
находящихся под высоким электрическим напря-
напряжением, с приводом, устанавливаемым вне
камеры электрофильтра, обычно на его
крышке Механизм с опрокидывающимися
молотками аналогичен описанному выше
механизму встряхивания осадительных элек-
электродов Вращение на горизонтальный мо-
молотковый вал передается от вертикального
вала, проходящего через трубчатую под-
подвеску системы коронирующих электродов,
к опорному изолятору Вертикальный вал
соединен с приводом посредством вала-
изолятора, устанавливаемого над опорным
изолятором. Для передачи вращения с вер-
вертикального вала на горизонтальный внутри
электрофильтра предусматривается специ-
специальный редуктор с пальцевыми шестерня-
шестернями, поскольку обычно употребляемые ре-
редукторы для скрещивающихся валов (на-
(например, конические) не могут быть исполь-
использованы ввиду особых условий (высокая
температура, запыленная среда, невозмож-
невозможность подвести смазку).
Такие механизмы используются как при
боковом подвесе рамных коронирующих
электродов, когда удар наносится сбоку по
горизонтальной наковальне, гак и при вер-

208
Электрическая очистка газов
Разд. 6
тикальном подвесе, когда удар наносится
сверху по вертикальной наковальне.
Схема механизма может быть упроще-
упрощена при боковом размещении привода и уста-
установке вала-изолятора непосредственно на
входе в камеру электрофильтра, что исклю-
исключает дополнительную передачу. Однако
в этом случае в тяжелые условия (запы-
(запыленность, высокая температура) попадает
вал-изолятор, вследствие чего резко воз-
возрастает вероятность его отказа и соответ-
соответственно выхода из строя механизма встря-
встряхивания.
Рис. 6.16. Ударно-молотковый механизм со
сбросом молотков:
I — механизм подъема и сброса; 2 — шатун-изо-
шатун-изолятор; 3 — изолятор опорно-проходной, 4 — труба
подвеса системы коронирующих электродов; 5 —
тяга; 6 — молоток; 7 — коронирующий электрод
Для встряхивания коронирующих элек-
электродов применяется также схема с одно-
одновременным ударом по наковальням всех
молотков одного вала (рис. 6.16). При этом
вал, на котором закреплены молотки, по-
посредством рычажного механизма поворачи-
поворачивается на некоторый угол, обычно до 60°,
и соответственно на этот же угол подни-
поднимаются закрепленные на нем молотки. Пос-
После подъема происходит резкий сброс мо-
молотков под действием собственного веса,
в результате чего молотки ударяют по на-
наковальням.
Для осуществления сброса могут при-
применяться механизмы равного типа (кулач-
(кулачковые, храповые и т. п.). В отечественной
практике в последнее время используется
шарнирно-пальцевый механизм, состоящий
из закрепленного на валу водила с паль-
пальцем и свободно сидящего на том же валу
кривошипа, соединенного тягами с рычагом
молоткового вала. Водило поворачивает
кривошип из нижнего положения в верх-
верхнее, после чего кривошип проворачивается
по валу в нижнее положение, а молотки
при этом производят удар. Водило, про-
продолжая вращение, через некоторое время
«догоняет» кривошип в его нижнем положе-
положении, и цикл повторяется. Механизм сброса
с приводом устанавливается вне камеры
электрофильтра, над одним из опорных
изоляторов системы коронирующих элек-
электродов, а тяги, соединяющие его с молот-
молотковым валом, проходят внутри трубчатой
подвески. Верхним звеном тяги является
иатун-изолятор, который присоединяется
1 кривошипу.
Механизмы описанного типа применя-
применяются для бокового и вертикального встря-
встряхивания.
Основным недостатком механизмов со
сбросом молотков является одновремен-
одновременность удара по большому количеству элек-
электродов, что ухудшает работу электро-
электрофильтра, особенно при больших размерах
этой системы.
Однако шарниры и подшипники в ме-
механизме этого типа, расположенные внутри
электрофильтра, менее подвержены износу,
чем в механизме с опрокидывающимися мо-
молотками, из-за ограниченных углов по-
поворота.
При верхнем подвесе коронирующих
электродов используются в основном меха-
механизмы, аналогичные двум описанным ти-
типам, с той разницей, что удар наносится
по вертикально установленным наковаль-
наковальням, в связи с чем механизмы имеют неко-
некоторые особенности.
У д а р н о - и м п у л ь с н ы е системы
встряхивания с использованием элек-
электромагнитных или пневматических ударных
устройств применяются для ударного встря-
1ивания электродов наряду с молотковыми
механизмами. Такие системы удобны тем,
что позволяют в широких пределах регули-
регулировать силу удара и интервал между уда-
ударами, но из-за сложности самих импульс-
импульсных устройств пока не нашли широкого
применения в отечественной практике.
Вибрационные механизмы
встряхивания также применяются для
стряхивания пыли с электрода. Создание
на электродах направленных или неориен-
неориентированных колебаний с помощью электро-
электромагнитных или электромеханических (де-
балансных) вибраторов обеспечивает в оп-
определенных условиях стряхивание осаж-
осажденной пыли. Однако конструкционное ре-
решение этих систем сложно, длительная на-
надежная работа узлов и деталей механизма
в условиях вибрационных нагрузок, вызы-

§ 6.2.
Конструктивные особенности электрофильтров
209
вающих усталостное разрушение мате-
материалов, не обеспечивается. Сравнение же
с ударными механизмами показывает, что
правильно организованное ударное встря-
встряхивание обеспечивает более эффективное
удаление пыли с электродов, чем вибра-
вибрационное. В связи с этим во вновь разраба-
разрабатываемых конструкциях электрофильтров
вибрационное встряхивание электродов при-
применяется редко.
Системы промывки электрофильтров
Для удаления осажденных в мокрых
электрофильтрах твердых частиц применя-
применяется периодическая и непрерывная промыв-
промывка электродов.
Периодическая промывка
электрофильтра создается подачей в актив-
активную зону большого количества промывоч-
промывочной жидкости в течение короткого срока
(обычно до 15 мин). Естественно, что во
время такой промывки напряжение с коро-
нирующей системы должно быть снято, так
как в противном случае неизбежны элек-
электрические пробои. Поэтому на время пе-
периодической промывки однопольных элек-
электрофильтров необходимо отключать по га-
газу промываемую секцию или весь электро-
электрофильтр (если в установке имеется несколь-
несколько параллельно установленных аппаратов)
во избежание проскока неочищенного газа.
В многопольных мокрых электрофильтрах
обычно промывается только одно из полей,
поэтому через такой электрофильтр можяо
продолжать пропуск газа при некотором
ухудшении эффективности очистки. Перио-
Периодическая промывка применяется только
в том случае, если осажденная на электро-
электродах пыль не склонна к схватыванию (к це-
цементации) или хорошо растворяется про-
промывкой жидкостью, так как в противном
случае смыть образовавшиеся в период
между промывками отложения на электро-
электродах не удается.
Непрерывная промывка осу-
осуществляется подачей на электроды мини-
минимально необходимого количества промыв-
промывной жидкости для создания пленки, непре-
непрерывно смывающей осажденную пыль.
Основным требованием к системе непрерыв-
непрерывной промывки является недопущение элек-
электрического пробоя в электрофильтре за
счет струйного стекания жидкости с зазем-
заземленных узлов электрофильтра на корони-
рующую систему и в обратном направ-
направлении.
Непрерывная пленочная промывка при-
применяется обычно в трубчатых электрофиль-
электрофильтрах и обеспечивает смыв осадка только
с осадительных электродов (рис. 6.17). Во-
Вода подается в верхнюю часть аппарата,
подводится к каждому из трубчатых оса-
осадительных электродов и через специальные
переливные насадки тонкой пленкой сте-
стекает на внутреннюю поверхность трубы.
Установлено, что для создания пленки пу-
14—170
тем перелива расход воды должен быть не
менее 300 л/ч на 1 м периметра слива.
Для облегчения создания условий пленоч-
пленочного орошения с учетом неравномерности
раздачи воды по электродам иногда прини-
принимают расход воды на 20—30% выше ука-
указанного. Однако значительное превышение
расхода воды по сравнению с минималь-
минимальным недопустимо, так как может вызвать
образование струй, сливающихся с нижнего
Рис. 6.17. Непрерывная пленочная промыв-
промывка осадительного электрода:
1 — осаднтельный электрод; 2 — переливная на-
насадка; 3 — короннрующий электрод; 4 — уровень.
¦оды * отсеке; 5 — дно отсека, заполненного во-
водой, 6 — направление перелива
конца осадительногс электрода на нижнюю
раму коронирующих электродов. При пра-
правильной организации подачи воды на плен-
пленку и удалении нижней рамы от осадитель-
осадительного электрода на необходимое расстояние
(не менее 500—700 мм) перекрытия не на-
наблюдается.
Система пленочного орошения сложна
в наладке, так как требует обезжиривания
кромок насадок, установки их строго гори-
горизонтально в одном уровне как в каждой
трубе, так и в электрофильтре в целом, и
равномерной раздачи воды по всем элек-
электродам. Система быстро выходит из строя
при неполадках (перебоях в снабжении во-
водой, ухудшении качества подаваемой воды»
остановках и т. п.). В связи с этим эксплуа-
эксплуатация электрофильтров, снабженных систе-
системой пленочной промывки, осложнена.
Непрерывная форсуночная промывка
(рис. 6.18) широко применяется в пластин-
пластинчатых мокрых электрофильтрах. Вода при
этом подается в активный объем электро-
электрофильтра в виде тонко раздробленных ка-
капель из форсунок, расположенных в верх-
верхней части аппарата, над электродами,
а в горизонтальных электрофильтрах также

210
Электрическая очистка газов
Разд. 6
и в газовом потоке перед промываемыми
полями.
Капельная влага, попадая в электриче-
электрическое поле, осаждается равномерно на оса-
дительных и частично на коронирующих
электродах, благодаря чему создаются хо-
хорошие условия для смыва осадка. Расход
воды на форсуночную промывку может
быть принят меньшим, чем на пленочную,
3
Рис. 6.18. Форсуночная непрерывная про-
промывка в горизонтальном электрофильтре
(схема):
I — осадительный электрод: 2 — коронирующий
электрод; 3 — форсунки распиливания промывоч-
промывочной жидкости
так как распределение ее по электродам
в данном случае является более совершен-
совершенным. Основным условием надежной работы
форсуночной системы непрерывной промыв-
промывки является тщательный контроль за рабо-
работой форсунок Частичная забивка форсун-
форсунки может привести к образованию сплошной
струи на выходе из форсунки и элек-
электрическому пробою, а полная забивка фор-
форсунки— к образованию неорошаемого уча-
участка на электродах, что выводит работу
электрофильтра из нормального режима.
В электрофильтрах с непрерывной про-
промывкой возможно наряду с этим наличие
и периодической промывки для смыва от-
отложений с тех поверхностей, на которые
не воздействует система непрерывной про-
промывки. В особенности это относится к пле-
пленочной системе промывки, которая смывает
осажденную пыль только с осадительных
электродов, и поэтому периодическая про-
промывка системы коронирующих электродов
в таких аппаратах необходима
Системы электрической изоляции
электрофильтров
Изоляторы электрофильтров рабо-
работают в условиях запыленной среды, содер-
содержащей пары кислот и воды, и для их нор-
нормальной работы необходима соответствую-
соответствующая защита от воздействия этой среды.
Поэтому изоляторы обычно устанавлива-
устанавливаются вне газового потока в специальных
коробках, причем принимаются меры, пре-
препятствующие циркуляции между объемом,
в котором установлен изолятор, и основ-
основным объемом электрофильтра. Таким обра-
образом достигается снижение возможности за-
загрязнения изоляторов.
Важнейшим условием, обеспечиваю-
обеспечивающим надежность изоляторов, является под-
поддержание • температуры их поверхности на
таком уровне, чтобы не происходила кон-
конденсация паров из газа, так как присутст-
присутствие влаги на запыленной поверхности изо-
изолятора неизбежно приводит к пробою.
В сухих электрофильтрах необходимые
температурные условия в изоляторных ко-
коробках достигаются за счет обогрева их
стенок проходящим через электрофильтр
газом, а дополнительные нагревательные
устройства используют только при пусках
электрофильтра, за исключением некоторых
специальных случаев, когда требуется по-
постоянный обогрев.
В мокрых электрофильтрах постоянный
обогрев изоляторов необходим почти во
всех случаях. Обычно изоляторные короб-
коробки мокрых электрофильтров выполняются
так, чтобы обеспечить в них температуру
выше, чем в самом электрофильтре, причем
температурный режим в коробках должен
быть подвержен постоянному контролю.
Наиболее сложной задачей является
поддержание работоспособности изоляторов
в том случае, если улавливаемая пыль
является проводящей даже в сухом виде
(например, сажа, угольная пыль). При
этом надо исключить запыление поверхно-
поверхности изоляторов, что достигается примене-
применением специальных систем с наддувом чи-
чистого газа или воздуха в изоляторные ко-
коробки
Узлы, обеспечивающие электрическую
изоляцию коронирующих систем электро-
электрофильтра и их механизмов встряхивания,
являются важным элементом аппаратов.
Конструкции узлов изоляции сухих элек-
Рис 6.19. Изоляторные узлы электрофиль-
электрофильтров-
а — с опорным изолятором; б —с промежуточ-
нь.м проходным изолятором; / — опорный изоля-
изолятор; 2—изолятор проходной; 3 —труба подвеса
системы коронирующих электродов

§ «2
Конструктивные особенности электрофильтров
211
грофильтров выполняются по двум схемам
с «порно проходными изоляторами и с про
межуточным проходным изолятором (квар-
(кварцевой трубой)
Узел опорно-проходного изо-
изолятора (рис 6 19,а) выполняется с ис-
использованием конических изоляторов из
кварца или фарфора Фарфоровые изоля-
изоляторы прочнее кварцевых, и с этой точки
зрения надежность их значительно выше,
особенно при больших нагрузках Однако
диэлектрические характеристики фарфора
снижаются при повышении температуры
значительно быстрее, чем кварца Поэтому
применение фарфоровых изоляторов огра-
ограничивается температурой 250—350°С, при-
причем даже для указанных температур изо-
изоляторы должны выполняться из специаль
ных сортов фарфора, сохраняющих свои
диэлектрические параметры Размер ниж-
нег© основания изолятора определяется
необходимостью прохода трубы подвеса
системы коронирующих электродов и на-
находится в пределах 300—350 мм Труба
подвеса закрепляется на верхней шапке
изолятора, через которую нагрузки от
системы передаются на изолятор Высота
изолятора составляет 500—600 мм
Особенностью рассматриваемого узла
является то, что внутренняя полость изо-
изолятора сообщается с газовым потоком, а
наружная поверхность — с атмосферным
воздухом В связи с этим такие узлы при-
применяются в электрофильтрах, если кислот-
кислотная точка росы очищаемых газов не пре-
превышает 120—150 °С, поскольку поддержи-
поддерживать температуру стенки изолятора на
более высоком уровне практически сложно
Узел с промежуточным про-
проходным изолятором (рис 6 19,6)
применяется, если очищаемые газы имеют
высокую температуру и в них содержатся
компоненты которые конденсируются при
температурах выше 200 °С (например, се-
серосодержащие газы обжиговых печей, в ко-
которых конденсация кислоты происходит
при температуре 250—300°С)
В качестве проходного изолятора ис-
используется кварцевая труба, нижняя часть
которой находится в газовом потоке и
таким образом на ней поддерживается
температура, достаточно высокая для пре-
предотвращения конденсации Опорные изо-
изоляторы в данном случае полностью раз-
размешаются в воздушной атмосфере при
сравнительно низких температурах
Перспективным материалом для изоля-
изоляторов электрофильтров являются некото-
некоторые сорта ситалла, хотя изделия из этого
материала дороги
В ряде случаев в качестве изоляторов
для отдельных элементов электрофильтров
применяются изделия (в основном, трубы)
из синтетических электроизоляционных ма-
материалов — фторопласта, стеклопластиков
и т п В частности, стеклоэпоксидные
14*
электроизоляционные трубки обладающие
высокой механической прочностью, исполь-
используются в качестве изоляторов в механиз-
механизмах встряхивания коронирующих электро-
электродов
Системы газораспределительных
устройств электрофильтров
Газораспределительные уст-
устройства, обеспечивающие равномерное
распределение газа по сечению аппарата
и перегородки, предотвращающие перетоки
газа помимо активной зоны электрофиль-
электрофильтра через так называемые «неактивные
зоны» имеют большое значение для эф-
эффективной работы электрофильтра
Создание равномерного газораспределе-
газораспределения в электрофильтре осложняется тем,
что аппарат разделен на большое количе-
количество параллельных газовых каналов при-
причем собственное гидравлическое сопротив-
сопротивление этих каналов ничтожно и поэтому
перераспределения газовых потоков между
ними не происходит даже при большой
неравномерности скоростей газа в них
Для распределения газа по активном> се-
сечению электрофильтра применяются газо-
газораспределительные решетки, направляющие
лопатки различного типа и другие устрой-
устройства
Необходимость применения газораспре-
газораспределительных устройств и их тип определя-
определяются направлением подвода газа, соотно-
соотношением между сечением электрофильтра и
сечением подводящего газохода, а также
возможной неравномерностью потока в
подводящем газоходе (например, начичи-
ем поворотов вблизи входа газа в элек-
электрофильтр)
Для горизонтальных электрофильтров
часто применяется центральный подвод
газа к электрофильтру (рис 6 20,а)суста
новкой двух или трех вертикальных газо
распределительных решеток Решетки пред
ставляют собой перфорированные сталь-
стальные листы со свободным сечением отвер-
отверстий в пределах 30—50% Поскольк\ ре-
решетка является рассредоточенным по
сечению аппарата сопротивлением для пы-
легазового потока, перед ней происходит
выпадение кр>пной пыли, которая частич-
частично осаждается на лобовой части решетки
Поэтому в ряде случаев на решетках
устанавливаются встряхивающие механиз-
механизмы, которые предотвращают налипание
пыли Для того, чтобы надежно отвести
пыль в систему пылеудаления, перед элек
трофильтром часто предусматривается
форкамера (рис 6 20 а)
Сложнее осуществить отвод пыли если
решетки располагаются непосредственно
в диффузоре, так как существует опас-
опасность пылевых отложений в нижней части
решетки Если расширить просвет между
нижним концом решетки и стенкой диф-

П2
Электрическая очистка газов
Разд. 6
У
У
У
Рис. 6 20. Схемы газораспределительных устройств:
«з — центральный подвод газа в горизонтальном электрофильтре; б — подвод газа снизу в горизонтальном
влектрофильтре, е — подвод газа сбоку в вертикальном электрофильтре; / — газораспределительная ре-
решетка, 2 — лопатки; 3 — бункер форкамеры
фузора, то условия газораспределения
ухудшаются из-за перетока большого ко-
количества газа через этот просвет.
В установках очистки газов тепловых
электростанций распространенным являет-
является подвод газа к электрофильтру снизу
(рис 6 20,6). В этом случае в систем)
газораспределения включаются специаль-
специальные лопатки, обеспечивающие распределе-
распределение газа по сечению после поворота с по-
последующей установкой одной или двух
решеток
Подвод газа к вертикальным электро-
электрофильтрам осуществляется в большинстве
случаев сбоку.
Газораспределяющее устройство состо-
состоит из системы решеток, перед которыми
часто устанавливаются направляющие ло-
лопатки. Газораспределительные решетки
вертикальных электрофильтров для предо-
предотвращения на них отложений в ряде слу-
случаев выполняются щелевыми из элементов
уголкового профиля.
Обычно газораспределительные устрой-
устройства предусматриваются в конструкции
электрофильтра и поставляются в ком-
комплекте с внутренним оборудованием. Од-
Однако на равномерность распределения газа
большое влияние оказывают условия под-
подвода газа к аппарату Поэтому при про-
проектировании установок электрофильтров
предусматривается, чтобы подводящие
участки газоходов обеспечивали в сово-
совокупности с внутренней системой газорас-
газораспределения электрофильтра условия рав-
равномерной раздачи газа по сечению аппа-
аппарата. В случае необходимости в подводя-
подводящих газоходах устанавливаются дополни-
дополнительные газораспределительные устрой-
устройства.
Рекомендации по расчету и выбору
газораспределительных устройств и под*
водящих участков газоходов приведены
в [6 11].
Для сложных случаев, когда расчет
систем затруднен и в установке применя-
применяется параллельно несколько электрофиль-
электрофильтров, конструкция газораспределительных
устройств для создания равномерного по-
поля скоростей между соседними электро-
электрофильтрами и внутри каждого из них опре-
определяется аэродинамическим моделирова-
моделированием системы
Для обеспечения высокой эффективно-
и-ги улавливания в электрофильтрах важ-
важное значение имеет предотвращение про-
проскока неочищенного газа через неактивные
зоны. В горизонтальных электрофильтрах
такими зонами являются полости над
электродной системой и под ней (включая
пылесборные бункера), а также проме-
промежутки между крайними осадительными
электродами и корпусом.
В вертикальных пластинчатых электро-
электрофильтрах неактивные зоны образуются
промежутками между крайними электро-
электродами (осадительными и коронирующими)
и корпусом. Только в трубчатых электро-
электрофильтрах неактивные зоны могут быть
исключены полностью, что позволяет до-
добиться в них высокой эффективности
улавливания.
Эффективность электрофильтра дости-
достигает 98—99,5%, поэтому проскок даже
нескольких процентов неочищенного газа
резко скажется на общей эффективности
аппарата. С другой стороны, выполнить
глухое перекрытие ьеактивных зон в пла-
пластинчатых электрофильтрах не представ-
представляется возможным в связи со спецификой
конструкции электрофильтра — необходи-
необходимостью соблюдения пробойных промежут-
промежутков и сохранения зазоров между электро-
электродами и корпусом для нормального встря-
встряхивания и осуществления центровки
Поэтому в конструкции электрофильтра
обычно предусматривается система перего-
перегородок и щитков, создающих лабиринтные

63
Ti пы промыт генных электрофильтров
213
уплотнения и тем самым сводящих до ми
ьпщча. перетоки газа Пренебрежение
установкой таких перегородок может зна-
значительно снизить эффективность даже хо-
хорошо работающего электрофильтра
6.3. ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
Промышленностью освоен выпуск элек-
электрофильтров следующих основных типов
Сухие электрофильтры
Электрофильтры серии УГ
(рис 621, табл 6 1)—унифицированные
горизонтальные сухие электрофильтры для
очистки газов с температурой до 250°С,
2,5 м, электрофильтры третьего габари-
габарита — 4 м
Электрофильтры первого габарита вы-
выпускаются двух- и трехпольными, а второ-
второго и третьего габаритов — трех- и четы-
четырехпольными
Оадительные электроды в электро
фильтрах УГ — из профилированных тон-
костенных широкополосных (ширина эле-
элемента 350 мм) элементов открытого
профиля с нижним молотковым встряхива-
встряхиванием
Коронирующие электроды — рамной
конструкции, с боковым подвесом на квар-
кварцевых опорно проходных изоляторах и
молотковым встряхиванием Коронирую-
Коронирующие электроды электрофильтров УГЗ
встряхиваются в двух уровнях.
газа
Рис 6 21. Электрофильтр У Г
выпускаются взамен применявшихся ра-
ранее электрофильтров типов ДГПН, ПГД,
АП, ПГДС, Ц и предназначены для
очистки от пыли дымовых газов, аспираци-
онного воздуха и других промышленных
газов
Электрофильтры серии УГ в зависимо
сти от активной высоты поля могут быть
трех габаритов: УГ1 с активной высотой
поля 4,2 м, УГ2 с активной высотой поля
7,5 м, УГЗ с активной высотой поля 12,0 м.
Электрофильтры первого и второго
габаритов имеют активную длину полей
Элементы коронирующих электродов —
игольчатые из стальной ленты с выштам-
пованными остриями Шаг между однои-
одноименными электродами — 275 мм
Корпуса электрофильтров УГ рассчи-
рассчитаны на работу под разрежением до 3—
4 кПа и заполнение бункеров пылью с на-
насыпной массой до 1500 кг/м3. Разработаны
усиленные корпуса, рассчитанные на улав-
улавливание пыли с насыпной массой до
3500 кг/м3 и разрежение до 10—15 кПа
Корпуса снабжены пирамидальными
бункерами для сбора уловленной пыли,

214
Электрическая очистка газов
Разд. 6
Таблица 6.1.
Марка элек-
электрофильтра
УП-2-10
УП-3-10
УП-2-15
УП-3-15
УГ2-3-26
УГ2-4-26
УГ2-3-37
УГ2-4-37
УГ2-3-53
УГ2-4-53
УГ2-3-74
УГ2-4-74
УГЗ-3-88
УГЗ-4-88
УГЗ-3-115
УГЗ-4-115
УГЗ-3-177
УГЗ-4-177
УГЗ-3-230
УГЗ-4-230
УГЗ-3-265
УГЗ-4-265
Активная
высота
электро-
электродов, м
4,2
4,2
4,2
4,2
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
Технические характеристики электрофильтров
Активная
длина по-
поля, м
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
2,51
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
3,95
Количе-
Количество по-
полей, шт.
2
3
2
3
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
Площадь
активного
сечения,
м»
10
10
15
15
26
26
37
37
53
53
74
74
88
88
115
115
177
177
230
230
265
265
Общая
площадь
осажде-
осаждения, М2
420
630
630
940
1690
2250
2360
3150
3370
4500
4700
6300
9200
12 300
12 100
16 100
18 400
24 600
24 200
32 200
27 600
36 900
серии УГ
Габаритные размеры, м
Длина
9,6
14,1
9,6
14,1
14,1
18,6
14,1
18,6
14,1
18,6
14,1
18,6
18,8
24,8
18,8
24,8
18,8
24,8
18,8
24,8
38,8
24,8
Ширина
(по осям
опор)
3,0
3,0
4,5
4,5
4,5
4,5
6,0
6,0
9,0
9,0
12,0
12,0
9,0
9,0
12,0
12,0
18,0
18,0
24,0
24,0
27,0
27,0
i
Высота
12,3
12,3
12,3
12,3
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
15,4
21,8
21,8
21,8
21,8
21,8
21,8
21,&
21,8
21,8
21,8
в электрофильтрах первого габарита пре-
предусмотрена возможность применения щеле-
щелевых бункеров с использованием цепных
или шнековых транспортеров для выгруз-
выгрузки пыли
В комплекте с электрофильтром преду-
предусмотрена поставка (в случае необходимо-
необходимости) узлов виброотряхивания бункеров и
встряхивания газораспределительных ре-
решеток.
В настоящее время осуществляется пе-
переход на новую унифицированную серию
электрофильтров ЭГА.
Электрофильтры серии ЭГА
(табл. 6.2)—горизонтальные, модификации
А, изготавливаются в широком диапазоне
типоразмеров при глубокой унификации
узлов и деталей, что позволяет обеспечить
наилучшие технико-экономические показа-
показатели установок электрогазоочистки. Макси-
Максимальная температура применения 330°С.
Электродная система составлена из широ-
широкополосных (ширина элемента 640 мм) эле-
элементов открытого профиля и рамных коро-
нирующих электродов с игольчатыми эле-
элементами. Шаг между одноименными элек-
электродами — 300 мм.
Рис. 6 22. Электрофильтр УГТ

§ 6.3.
Типы, промышленных электрофильтров
215
Таблица 6.2. Техническая характеристика
Марка электрофильтра
ЭГА1-10-6-4-2
ЭГА1-10-6-4-3
ЭГА1-10-6-6-2
ЭГА1-10-6-6-3
ЭГА1-14-7,5-4-3
ЭГА 1-14-7,5-4-4
ЭГА1-14-7,5-6-2
ЭГА1-14-7,5-6-3
ЭГА 1-20-7,5-4-3
ЭГА 1-20-7,5-4-4
ЭГА 1-20-7,5-6-2
ЭГА 1-20-7,5-6-3
ЭГА 1-20-9-6-2
ЭГА 1-20-9-6-3
ЭГА1 -20-9-6-4
ЭГА 1-30-7,5-4-3
ЭГА 1-30-7,5-4-4
ЭГА 1-30-7,5-6-2
ЭГА 1-30-7,5-6-3
ЭГА 1-30-9-6-2
ЭГА 1-30-9-6-3
ЭГА 1-30-9-6-4
ЭГА 1-30-12-6-3
ЭГА1-30-12-6-4
ЭГА1-40-7,5-4-3
ЭГА 1-40-7,5-4-4
ЭГА 1-40-7,5-6-2
ЭГА1-40-7,5-6-3
ЭГА1-40-9-6-2
ЭГА 1-40-9-6-3
ЭГА1-40-9-6-4
ЭГА1-40-12-6-3
ЭГА 1-40-12-6-4
ЭГА2-48-12-6-3
ЭГА2-48-12-6-4
ЭГА2-56-12-6-3
ЭГА2-56-12-6-4
ЭГА2-76-12-6-3
ЭГА2-76-12-6-4
ЭГА2-88-12-6-3
ЭГА2-88-12-6-4
Hi
U u J
III
1U
1U
lu ч
10
14
14
14
14
20
20
20
20
20
20
20
30
30
30
30
30
30
30
30
30
40
40
40
40
40
40
40
40
40
48
48
56
56
76
76
88
88
as*
111
<.a t-
6,0
6,0
6,0
6,0
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
9,0
9,0
9,0
7,5
7,5
7,5
7,5
9,0
9,0
9,0
12,0
12,0
7,5
7,5
7,5
7,5
9,0
9,0
9,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
s
w о
11
2,56
2,56
3,84
3,84
2,56
2,56
3,84
3,84
2,56
2,56
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
2,56
2,56
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
2,56
2,56
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
3,84
о а
<u
?«
II
2
3
2
3
3
4
2
3
3
4
2
3
2
3
4
3
4
2
3
2
3
4
3
4
3
4
2
3
2
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
l электрофильтров серии
Ш
3 ш x
5 к a)
Сяи
16,5
16,5
16,5
16,5
28,7
28,7
28,7
28,7
41,0
41,0
41,0
41,0
49,0
49,0
49,0
61,4
61,4
61,4
61,4
73,4
73,4
73,4
97,4
97,4
81,9
81,9
81,9
81,9
97,9
97,9
97,9
129 8
129,8
155,8
155,8
181,7
181,7
246,6
246,6
285,6
285,6
A
|9
vo я Е
O3S
630
950
950
1430
1660
2210
1660
2480
2360
3160
2360
3550
2830
4240
5660
3550
4730
3550
5320
4240
6360
8480
8440
11250
4730
6310
4730
7100
5650
8480
11310
11250
15 000
13 500
18 000
15 750
21 000
21 400
28 500
24 750
33 000
[ ЭГА
Габаритные размеры
Длина 1
9,26
13,44
11,82
17,28
13,44
17,62
11,82
17,28
13,44
17,62
11,82
17,28
11,82
17,28
22,74
13,44
17,62
11,82
17,28
11,82
17,28
22,74
17,28
22,74
13,44
17,62
11,82
17,28
11,82
17,28
22,74
17,28
22,74
17,28
22,74
17,28
22,74
17,28
22,74
17,28
22,74
Нирина
по осям
опор)
3,2
3,2
3,2
3,2
4,4
4,4
4,4
4,4
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2
9,2
9,2
9,2
9,2
9,2
9,2
9,2
9,2
9,2
12,2
12,2
12,2
12,2
12,2
12,2
12,2
12,2
12,2
15,2
15,2
17,6
17,6
23,6
23,6
27,2
27,2
Высота
12,4
12,4
13,4
13,4
13,9
13,9
14,9
14,9
15,4
15,4
15,4
15,4
16,9
16,9
6,9
14,9
14,9
14,9
14,9
16,4
16,4
16,4
19,4
19,4
15,4
15,4
15,4
15,4
16,9
16,9
16,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9
19,9

216
Электрическая очистка газов
Разд. б
Таблица 6.3. Технические характеристики электрофильтров серии УГТ и °ГГТ
Наименование
Площадь активного сечения, м2
Количество полей, шт.
Шаг между одноименными электродами, мм
Активная высота электродов, м
Активная длина поля, м
Общая площадь осаждения осадительных электро-
электродов, м2
Габаритные размеры, м:
длина
высота
ширина (по осям крайних опор)
4-8
ОГП-
8
4
260
4,5
1,5
380
14,4
10,8
2,0
«о
ОГП-
16
4
260
4,5
1,5
760
14,4
12,6
4,0
Марка электрофильтра
-3-30
УГТ1
30
3
260
7,5
2,58
1860
14,0
17,0
4,5
-3-40
УГТ1
i
40
3
260
7,5
2,58
2560
14,0
18,7
6,0
-3 60
УГТ1
60
3
260
7,5
2,58
3720
14,0
17,0
Q,0
-3-80
80
3
260
7,5
2,58
5120
14,0
18,7
12,0
В электрофильтрах по ширине разме-
размещается от 10 до 88 газовых проходов. Но-
Номинальная высота электродов принимается
из ряда 6; 7,5; 9; 12 м.
Осадительный электрод набирается из
4—8 элементов, что дает активною длину
поля соответственно 2,56; 3,2; 3,84; 4,48;
5.12 м. Количество полей — от двух до че-
четырех.
Электрофильтры серии ЭГА по компо-
компоновке электродных систем и встряхиваю-
встряхивающих механизмов не имеют принципиальных
отличий от электрофильтров серии УГ, од-
однако применение целого ряда усовершенст-
усовершенствований позволило значительно улучшить
характеристики новых электрофильтров
в части снижения их массы и увеличения
уровня надежности.
Электрофильтры серии УГТ
(рис. 6.22, табл. 6 3) — унифицированные
горизонтальные высокотемпературные су-
сухие, предназначены для очистки от пыли
газов с температурой до 425 °С и приме-
применяются в химической промышленности,
в черной и цветной металлургии и цемент-
цементной промышленности.
Промышленностью освоен выпуск элек-
электрофильтров серии УГТ первого габарита
Таблица 6.4. Технические характеристики унифицированных вертикальных
электрофильтров серии УВ и УВВ
Наименование
Площадь активного сече-
сечения, м2
Количество секций, шт.
Количество полей, шт.
Щаг между одноименны-
одноименными электродами, мм
Активная длина поля, м
Общая площадь осажде-
осаждения осадительных элек-
электродов, м2
Габаритные размеры, м:
ширинаХдлина (по
осям опор)
высота*
Марка электрофильтра
о
X
еч
m
21
2
1
275
7,4
1200
6, ох
Х4,5
19,9
о
X
со
СО
32
3
1
275
7,4
18С0
9,0Х
Х4,5
19,9
со
X
со
16
1
1
275
7,4
900
4,5Х
Х4,5
19,9
В
А
32
2
1
275
7,4
1800
9,0Х
Х4.5
19,9
и
48
2
1
275
7,4
2600
9,0Х
Хб,о
21,4
X
со
CQ
72
3
1
275
7,4
39Г0
13.5Х
Х6,0
21,4
УВВ-8
8
1
1
350
6,2
285
з,ох
Х3.15
on п
zU, (J
18,6
УВВ-12
12
1
1
350
6,2
430
4,5Х
Х3.15
zu,U
19,3
со
CQ
16
1
1
350
6,2
570
6, ОХ
Х3.15
20,0
5
УВВ-2Х
24
2
1
350
6,2
870
9,0Х
X3J5
ол л
Zv, U
19,3
• В числителе — для электрофильтров с нижним подводом газа, в знаменатете — Д7Я Э7ектрофильтров с бо-
боковым подводом газа.

6.3
Типы промышленных электрофильтров
217
с активной высотой поля 7,5 м. Электро-
Электрофильтры УГТ имеют активную длину по-
полей 2,5 м и выпускаются трехпольными.
Осадительные электроды — прутковые
с молотковым встряхиванием по средней
части электрода. Коронирующие электро-
электроды — свободно подвешенные с грузовым
натяжением, из проволоки диаметром
2,2 мм, с молотковым встряхиванием верх-
верхней рамы и подвесом системы на вынесен-
вынесенных из зоны электрофильтра опорных фар-
фарфоровых изоляторах, с применением в каче-
качестве проходных изоляторов кварцевых труб.
Корпуса электрофильтров рассчитаны
на разрежение 4 кПа и насыпную массу
пыли до 2000 кг/м3. Бункера корпусов —
пирамидальные или щелевые
Электрофильтры серии ОГП
(табл. 6 3) — горизонтальные сухие элек-
электрофильтры, предназначены, главным обра-
образом, для улавливания огарковой пыли из
газов, отходящих от печей обжига флота-
флотационного колчедана в сернокислотном про-
производстве при температуре до 425 °С, одна-
однако могут применяться и в других процес-
процессах при аналогичных условиях
Рис. 6.23. Электрофильтр УВ

218
Электрическая очистка газов
Разд. 6
Электрофильтры имеют активную вы-
высоту поля 4,5 м и выпускаются четырех-
четырехпольными с полями активной длиной 1,5 м.
В специальных случаях возможно приме-
применение пятипольных аппаратов.
Принципиальное конструкционное ре-
решение осадительных и коронирующих элек-
электродов такое же, что и электрофильтров
УГТ.
В настоящее время электрофильтры
ОГП и УГТ снимаются с производства и
заменяются электрофильтрами ЭГТ (элек-
(электрофильтры горизонтальные, модификация
Т), в которых прутковые осадительные
электроды заменяются пластинчатыми элек-
электродами открытого профиля, а проволоч-
проволочные коронирующие электроды — ленточны-
ленточными электродами с выштампованными зуб-
зубцами.
Электрофильтры серии УВ
(рис. 6 23, табл. 6.4) —унифицированные
вертикальные пластинчатые сухие для очи-
очистки газов при температуре до 250 X, вы-
выпускаются взамен применявшихся ранее
электрофильтров типа ДВП и ДВПН и
предназначены для очистки от пыли дымо-
дымовых газов, аспирационного воздуха и дру-
других промышленных газов при условиях,
благоприятных для работы электрогазоочи-
стительных установок (невысокие запылен-
запыленности очищаемого газа, отсутствие мелких
частиц в очищаемом газе, хорошая отряхи-
ваемость пыли с электродов, невысокие
скорости в активном сечении, не превы-
превышающие 1 м/с).
Электрофильтры имеют одно поле ак-
активной длиной 7,4 м и разделены по газу
на 1—3 секции.
Активное сечение одной секции 10, 16
и 24 м2. Секции сечением 10 и 16 м2 наби-
набираются из электродов шириной 4 м, а сек-
секции сечением 24 м2 — из электродов шири-
шириной 6 м.
Осадительные электроды в электро-
электрофильтрах серии УВ пластинчатые из эле-
элементов открытого профиля с нижним мо-
молотковым встряхиванием.
Коронирующие электроды — рамные
с верхним подвесом и молотковым встря-
встряхиванием.
Основные конструктивные элементы
электрофильтров серии УВ, в том числе
профиль и размеры элементов осадитель-
осадительных электродов, узлы их подвеса, корони-
коронирующие электроды, узлы механизмов встря-
встряхивания, унифицированы с соответствую-
соответствующими элементами электрофильтров се-
серии УГ.
Электрофильтры серии УВВ
(табл. 6.4) — унифицированные вертикаль-
вертикальные пластинчатые сухие электрофильтры
для улавливания из газов угольной пыли
при температуре до 130 СС.
Так же как в электрофильтрах серии
УВ, основные элементы унифицированы
с соответствующими элементами электро-
электрофильтров серии УГ. Поскольку угольная
пыль хорошо встряхивается, встряхиваю-
встряхивающие механизмы электрофильтров серии
УВВ — облегченные.
Особенностью электрофильтров серии
УВВ является то, что из-за возможного
возникновения взрывоопасное™ при накоп-
накоплении угольной пыли корпуса электрофиль-
электрофильтров выполнены в виде шахты, открытой
в атмосферу. Это предотвращает разруше-
разрушение корпуса при «хлопках». Кроме того, все
внутренние устройства электрофильтров вы-
выполнены таким образом, чтобы избежать
накопления пыли. Это достигается исклю-
исключением горизонтальных площадок или
укрытием их скошенными козырьками,
а также устройством стенок бункера с боль-
большими углами откосов.
Межэлектродное расстояние для умень-
уменьшения вероятности возникновения искрово-
искрового пробоя в электрофильтрах серии УВВ
принято увеличенным до 350 мм вместо
275 мм.
Кроме рассмотренных унифицирован-
унифицированных и серийных сухих электрофильтров
общего назначения в промышленности при-
применяется несколько типов специальных су-
сухих электрофильтров.
Электрофильтр типа СГ — го-
горизонтальный пластинчатый сухой электро-
электрофильтр, предназначен в основном для улав-
улавливания сажи из взрывоопасных газов са-
сажевого производства при температуре до
250 °С и избыточном давлении до 100 Па.
Осадительные электроды — прутковые,
коронирующие — свободно подвешенные
провода диаметром 2 мм с грузовым на-
натяжением. Встряхивание электродов —
ударно-молотковое.
К особенностям электрофильтра сле-
следует отнести наличие над каждым из по-
полей предохранительных клапанов большого
сечения, а также систему обдувки изолято-
изоляторов, предотвращающую отложение на них
улавливаемой сажи.
Электрофильтры типа ТС —
вертикальные трубчатые сухие электро-
электрофильтры, предназначены для улавливания
тонкой пыли при температуре до 200 °С
в ряде производств (например, при про-
производстве хромпика, оловянно-свинцовых и
других солей и т. п.).
Электрофильтры двухпольные, причем
первое поле очищаемый газ проходит свер-
сверху вниз, а второе — снизу вверх. Осади-
Осадительные электроды выполнены из труб вну-
внутренним диаметром 300 мм и встряхива-
встряхиваются ударами молотков. Коронирующие
электроды — свободно подвешенные прово-
провода диаметром 2 мм с грузовым натяже-
натяжением — также снабжены ударно-молотко-
ударно-молотковым встряхиванием.
Мокрые электрофильтры
Электрофильтры типа С (табл.
6.5) и ПГ (рис. 6.24, табл. 6.5) — одно-
польные вертикальные трубчатые электро-

§ 6.3.
Типы промышленных электрофильтров
219
Таблица 6.5. Технические характеристики мокрых трубчатых
электрофильтров типа С, ПГ и ДМ
Наименование
Марка электро Ьнльтра
С-5,0
5,0
1
1
250
3,5
104
364
.
—
0,03
60
3,9
13,3
С-7,2
7,2
1
1
250
3,5
148
518
—
0,03
60
4,6
16,2
ПГ-8
7,8
1
1
250
3,5
156
545
120
0,0008
60
5,0
15,5
дм-316
13,3
2
1
230
4,5
316
1420
75—100
200
0,25
60
7,0
21,8
ДМ-600
25,0
4
1
230
4,5
600
2700
150—200
200
0,25
60
10,0
27,4
Площадь активного сечения, м2
Количество секций, шт.
Количество полей, шт.
Внутренний диаметр осадительного электрода, мм
Активная длина поля, м
Количество осадительных электродов, шт.
Активная длина коронирующнх электродов, м
Расход воды на промывку, ма/ч:
непрерывную
периодическую (на 1 секцию)
Давление газа (расчетное), МПа
Температура газа максимальная, °С
Размеры, м:
диаметр корпуса
высота
фильтры в цилиндрическом корпусе, рас-
рассчитаны на работу под давлением до
0,03 МПа при температуре до 60 °С. Элек-
Электрофильтры типа С предназначены для
улавливания смолы из газов коксохимиче-
коксохимических производств и генераторных газов,
Рис. 6 24. Электрофильтр ПГ
а электрофильтры типа ПГ — для улавли-
улавливания смолы и пыли из генераторных га-
газов или для аналогичных условий
Осадительные электроды выполняются
из стальных труб внутренним диаметром
от 250 до 260 мм, коронирующие электро-
электроды — из нихромовой проволоки диаметром
3 мм с грузовым натяжением
Система коронирующих электродов под-
подвешивается к корпусу на тарельчатых фар-
фарфоровых изоляторах, размещенных в обо-
обогреваемых коробках, токоподвод в элек-
электрофильтр выполнен с помощью специаль-
специальных проходных изоляторов
Электрофильтры типа ПГ снабжены си-
системой периодической промывки, которая
состоит из коллектора с форсунками, раз-
размещенного над активной зоной В электро-
электрофильтрах типа С этот узел не предусмо-
предусмотрен, так как улавливаемая смола стекает
с электродов самостоятельно
Электрофильтры типа ДМ
(табл 6 5) — однопольные, многосекцион-
многосекционные, вертикальные, трубчатые электрофиль-
электрофильтры предназначены для тонкой очистки от
пыли предварительно охлажденного и
увлажненного доменного газа при темпера-
температуре от 45 до 60 °С. Цилиндрические кор-
корпуса рассчитаны на давление до 0,15 или
0,25 МПа
Осадительные электроды выполнены из
труб внутренним диаметром около 230 мм,
а коронирующие — из мягкой медной про-
проволоки диаметром 3 мм
Электрофильтры снабжены системами
непрерывной пленочной промывки осади-
осадительных электродов и периодической фор-
форсуночной промывки всего электрофильтра
Подвесные и проходные изоляторы системы
коронирующих электродов выполнены из
фарфора и расположены в обогреваемых
паром изоляторных коробках

220
Электрическая очистка газов
Разд. 6
Газ
Электрофильтры типа СПМ-8—
вертикальные, пластинчатые, однопольные
электрофильтры для очистки от сажи газов
ь производстве ацетилена методом термо-
термоокислительного пиролиза, выполнены в пря-
прямоугольном корпусе и рассчитаны на давле-
давление до 0,015 МПа и температуру до 60°С.
Осадительные электроды плоские из
стальных листов толщиной 3 мм, закреп-
закрепленных в рамках из полосовой стали Ко-
ронирующие электроды —¦ нихромовая про-
проволока диаметром 3 мм, свободно подве-
подвешены с грузовым натяжением Аппарат
снабжен системой непрерывной форсуноч-
форсуночной промывки, которая состоит из восьми
форсунок тонкого распыла, расположенных
над активной зоной электрофильтра Фар-
Фарфоровые опорно-проходные изоляторы, на
которых подвешена система коронирующих
электродов, размещены в обогреваемых ко-
коробках
Электрофильтры типа ШМК
(рис 6 25, табл. 6 6) — вертикальные, одно-
однопольные, с шестигранными трубчатыми оса-
дительными электродами, предназначены
для очистки печного газа контактного отде-
отделения в производстве серной кислоты от
тумана серной кислоты, окислов мышьяка
и селена
Аппараты рассчитаны на разрежение
до 6 кПа и температуру до 50 °С. Система
осадительных электродов представляет со-
собой пакет выполненных в виде сот свинцо-
свинцовых шестигранников, подвешенных верхней
частью к освинцованной трубной решетке.
Коронирующий электрод — освинцованная
Таблица 6.6. Технические
характеристики электрофильтров
типа ШМК
Рис. 6 25 Электрофильтр ЩМК
Наименование
Площадь активно-
активного селения, м2
Количество сек-
секций, шт.
Количество полей,
шт.
Активная длина
поля, м
Общая площадь
осаждения оеа-
дительных элек-
электродов, м2
Размеры электро-
фичьтра, м:
наибольии 1
диаметр кор-
корпуса
высота
Марка электрофильтра

а
4,5
1
1
3,5
254
3,6
12,55
to
CD
а
6,6
1
1
3,5
373
4,0
12,85
а
9,6
1
1
3,5
541
4,9
13,80
CD
?
а
14,ft
1
1
3,5
820
5,4
14,40

§6 4.
Расчет и выбор электрофильтров
22
стальн-ая проволока, причем освинцовка вы-
выполнена в виде звездочки
Система коронирующих электродов под-
подвешивается на фарфоровых изоляторах.
Корпус электрофильтра — стальной, цилин-
цилиндрический, с кислотостойкой футеровкой
Применение электродов с фиксирован-
фиксированными разрядными точками позволяет ин-
интенсифицировать процесс очистки газа
в этих электрофильтрах и увеличить их
производительность, не уменьшая степень
улавливания Это предложение реализовано
в электрофильтрах типа ШМК с игольча-
игольчатыми электродами (ШМК-6,6И, ШМК 9,6И)
Электрофильтры ЭВМТр1-3-3,6
БВК — вертикальные, трубчатые, однополь-
ные электрофильтры в цилиндрическом кор-
корпусе, предназначены для улавливания кис-
кислотного тумана из хвостовых газов башен-
башенных систем сернокислотного производства.
Аппараты рассчитаны на избыточное дав-
давление 10 кПа и температуру до 50 °С Оса-
дительные электроды — стальные трубы
с внутренним диаметром 260 мм Корони-
рующие электроды системы БВК (без влия-
влияния кромок) выполнены из жестких эле-
элементов с продольными коронирующими
ребрами Элементы за нижний обрез оса-
дительных электродов не выступают и за-
закреплены только в верхней раме Нижний
конец каждого осадительного электрода
снабжен кольцевым желобом для сбора и
отвода осажденной кислоты во избежание
вторичного уноса капель при срыве их
с нижней кромки электрода
Применение электродов системы БВК
позволяет поднять скорость газа в актив-
активном сечении до 2—3 м/с, однако электро-
электрофильтр может быть использован только
в том случае, если улавливаемый туман не
образует отложений на поверхностях элек-
электродов В верхней части аппарата, над ак-
активной зоной, расположен коллектор с фор-
форсунками для периодической промывки элек-
электродов крепкой серной кислотой Изолято-
Изоляторы системы коронирующих электродов вы-
выполнены с применением фторопластовых
труб Корпус стальной с кислотоупорной
футеровкой
Электрофильтры типа ЦМВТ —
вертикальные, трубчатые, однопольные
электрофильтры предназначены для улав-
улавливания сернокислотного тумана из газов
в производстве серной кислоты методом
мокрого катализа Корпус аппарата — ци-
цилиндрический, стальной, с кислотоупорной
футеровкой Осадительные электроды — чу-
чугунные трубы с внутренним диаметром
250 мм Коронирующие электроды выпол-
выполнены звездчатой формы из ферросилидо-
вых звеньев
Поставка электрофильтров перечислен-
перечисленных типов (перечень их уточняется ежегод-
ежегодно в соответствии с номенклатурой, выпус-
выпускаемой заводами) осуществляется Управ-
Управлением по разработке и производству газо-
газоочистного и пылеулавливающего оборудо-
оборудования — Управлением газоочистки Минхим-
маша СССР по заявкам, оформленным'
в установленном порядке
Комплектность поставки определяете»
договором на поставку и комплектовочны-
комплектовочными ведомостями Обычно в комплект по-
поставки включается внутреннее оборудова-
оборудование электрофильтров (без корпусов), элек-
электрооборудование системы электропитания
(агрегат питания, высоковольтный кабель),.
а в ряде случаев и комплектующее обору-
оборудование установки, например пылевые зат-
затворы, затворы для отключения электро-
электрофильтра по газу и т п
Корпуса электрофильтров, как прави-
правило, в поставку не включаются и изготавли-
изготавливаются на заводах металлоконструкций или
непосредственно на монтажной площадке,
за исключением некоторых особых случаев
Управление газоочистки Минхиммаша
СССР осуществляет также поставку неко-
некоторых специфических запасных деталей
электрофильтров, в частности специальных
изоляторов
При необходимости разработки элек-
электрофильтра нового типа заявка по уста-
установленной форме с технико-экономическим
обоснованием необходимости проведения
разработки нового типа аппарата направ-
направляется в Управление газоочистки Минчим
маша СССР
6.4 РАСЧЕТ И ВЫБОР
ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
Технологический расчет электрофильт-
электрофильтров сводится к определению времени пре-
пребывания газа в электрофильтре или пара-
параметров, определяющих время пребывайая
(скорость газа и активная длина электро-
электрофильтра), с учетом всех факторов, влия.о-
щих на процесс улавливания частиц
Процесс осаждения частиц в электро-
электрофильтре состоит в том, что частица, дви-
движущаяся вместе с газовым потоком, полу-
получив электрический заряд, под воздействием
сил электрического поля обретает в своем,
движении составляющую скорости, направ-
направленную в сторону осадительного электро-
электрода, которая называется скоростью дрейфа
частицы Таким образом, для того чтобы
осадить частицу на поверхность электрода,
необходимо обеспечить определенное соот-
соотношение между скоростью газа и скоро-
скоростью дрейфа частицы
В мокрых электрофильтрах при дости-
достижении частицами электродов процесс улав-
улавливания можно считать оконченным, так как
частицы, будучи жидкими или смоченными
жидкостью, прилипают к электродам и сте-
стекают по ним, отдавая свой заряд вследст-
вследствие хорошей проводимости
В сухих электрофильтрах на процесс
электрогазоочистки существенно влияет вто-
вторичный унос осажденных частиц из слоя,.

222
Электрическая очистка газов
Разд 8
а также ^нос частиц при встряхивании
электродов
Кроме того, на эффективность работы
электрофильтров значительное влияние ока-
оказывает проскок частиц через так называе-
называемые «неактивные» зоны, а также уровень
надежности механического и электрическо-
электрического оборудования
Теоретическое выражение для парци-
парциальной эффективности электрофильтра, учи-
учитывающее только процесс осаждения час-
частиц, предложено Дейчем
для трубчатого электрофильтра
F 3)
для пластинчатого электрофильтра
%=i-* wH; F.4)
здесь со — скорость дрейфа частиц, м/с,
w — скорость газа в активном сечении, м/с;
L — активная длина электрофильтра, м;
R — радиус трубчатого осадительного элек-
электрода, м, Н — расстояние между корони-
рующим электродом и пластинчатым оса-
дительным эчектродом, м
Формулы выведены, исходя из предпо-
предположений равномерного распределения кон-
концентраций пыли по сечению аппарата, по-
постоянства скорости газового потока и ско-
скорости дрейфа частиц во всех точках элек-
электрофильтра, отсутствия вторичного уноса
осажденной пыли, и не учитывают некото-
некоторые другие явления в электрофильтре
В результате этого при сравнении экспери-
экспериментальных и теоретических зависимостей
эффективности от скорости газа и других
параметров наблюдаются значительные рас-
расхождения
Если ввести понятие удельной поверх-
поверхности осаждения
/=5/1/,
F 5)
где 5 — площадь поверхности осаждения
•осадительных электродов, м2, V — объем-
объемный расход очищаемых газов м3/с исходя
ич F 3) и F 4), в общем виде для любого
электрофильтра можно записать
4h=\-e-*f. F.6)
Из F 6) видно, что для определения
эффективности электрофильтра необходимо
при известной удельной поверхности осаж-
осаждения знать скорость дрейфа частиц
(рис 6 26)
Теоретический расчет скорости дрейфа
мало надежен, так как эта скорость зави-
зависит от большого числа параметров, кото-
которые нельзя точно учесть К тому же
формула Дейча, как было упомянуто, не
учитывает ряда факторов, действующих
в электрофильтре Поэтому на практике
формулу F 6) используют в том случае,
если имеется опыт эксплуатации аналогич-
аналогичного электрофильтра в аналогичных усл«-
виях Тогда, исходя из фактической степени
улавливания частиц в электрофильтре-ана-
электрофильтре-аналоге, определяют условное среднее значе-
значение скорости дрейфа для данных \сл*-
вий — эффективную скорость дрейфа Так
как при рассмотренном подходе величина
скорости со в неявной форме включает
в себя зависимости от многих факторов, т®
надо тщательно подходить к выбору элек-
электрофильтра-аналога Недоучет некоторых,
на первый взгляд малозначительных, фак-
факторов может повлечь за собой серьезные
ошибки в определении эффективности элек-
электрофильтра
К характеристикам, которые должны
лечь в основу при сравнении проектируе-
проектируемого электрофильтра с аналогом, следует
отнести параметры пылегазового потока
(температура, давление, состав газа, кон-
концентрация, дисперсность и свойства улав-
улавливаемых частиц), электрический режим
аппарата, скорость газа в активном сече-
сечении, режим встряхивания электродов, кон-
конструкцию электоодов
Из практики работы электрофильтров,
в частности, известно, что эффективная ско-
скорость дрейфа, определенная по формуле
Дейча на основании промышленных испы-
испытаний, уменьшается при снижении скорости
газа в активном сечении и соответственном
повышении эффективности Этот казалось
бы парадоксальный факт объясняется тем,
что электрофильтры, работающие с боль-
большей эффективностью, улавливают большее
количество трудноулавливаемых частиц,
чем электрофильтры, менее эффективные
В то же время эффективную скорость
дрейфа можно рассматривать как характе-
характеристик} определяющую степень улавливае-
мости частиц, причем чем труднее осущест-
осуществить улавливание, тем ниже эффективная
скорость дрейфа
Для многих технологических процессов,
особенно вновь проектируемых, подобрать
соответствующие аналоги невозможно, в
связи с чем определить эффективность
электрофильтра расчетным путем можн®
лишь приблизительно
Следует отметить, что делаются попыт-
попытки дать уточненное выражение для расче-
расчета эффективности электрофильтра как на
основе формулы Дейча, так и с более пол-
полным учетом влияния действующих фак-
факторов
Для возможности учета изменения эф-
эффективной скорости дрейфа при изменении
скорости газа в активном сечении, а также
введения поправки на другие факторы, не
учитываемые формулой Дейча, на основа-
основании анализа практических данных предло-
предложена [612] модификация этой формулы
для условий улавливания золы из дымо-
дымовых газов котельных агрегатов
_((afH,5
F.7)

§ 64
Расчет и выбор электрофильтров
223
чо
50
60 мг/(м3-с)
Рис 6 2G Номограмма для проведения расчетов по формуле rm= I — е
Другая модификация формулы Дейча,
отражающая зависимость эффективной ско-
скорости дрейфа от скорости газа, предложе-
предложена в [6 5]
На основании исследований, проведен-
проведенных НИИОГаз (Семибратовский филиал),
разработана методика расчета степени
очистки газа в пластинчатых электрофиль-
электрофильтрах применительно к установкам очистки
газов в теплоэнергетике [6 14]
Методика, сохраняя для расчета пар-
парциальной степени очистки экспоненциаль-
экспоненциальную зависимость от скорости газа, дает
возможность учитывать влияние многих
факторов, участвующих в процессе элек-
электрического пылеулавливания, в том числе
проскока частиц через неактивные зоны
электрофильтра, уноса частиц при встряхи-
встряхивании, неоднородности поля концентраций
пылегазового потока, неравномерности га-

224
Электрическая очистка газов
Разд. б
зораспределения, а также влияние разме-
размеров электрического поля и др.
Расчет производят, исходя из зависи-
зависимостей, связывающих геометрические раз-
размеры электрофильтра, среднюю скорость
] аза и скорость дрейфа у осадительного
электрода. Расчеты на основании описан-
описанной методики являются достаточно слож-
сложными и реализуются поэтому с помощью
ЭВМ
Имеется также упрощенный вариант
[6 14] зависимости для расчета общей эф-
эффективности электрофильтра, выведенный
на основании этой методики:
т]=1-ехр(-/(унЛро.«), F.8)
где Куп — обобщенный коэффициент вто-
вторичного уноса; А и Р — безразмерные па-
параметры.
Параметр р, аналогичный по структуре
показателю экспоненты в формуле Дейча,
вычисляется по формуле
9 ~ wkwV.H » *«•"'
где Ео — диэлектрическая постоянная,
К2/(Н-м2); Е — напряженность поля у оса-
дительного электрода, В/м; rfso — медиан-
медианный диаметр частиц, и; L — активная дли-
длина электрофильтра, м; w — средняя ско-
скорость газа в активном сечении, м/с; kw —
коэффициент неравномерности газораспре-
газораспределения; ц — динамическая вязкость газа,
Н-с/м2; Н — расстояние между коронирую-
щим и осадительным электродом, м.
Параметр А зависит от отношения пло-
площадей активной и неактивной зон электро-
электрофильтра F*, среднего квадратичного откло-
отклонения размеров частиц а и параметра k:
где Т — температура газа, К; р — давление
газа, мм рт ст.
Значения параметра А определяются по
графику рис. 6.27,а для F*=0,91 (электро-
(электрофильтры типа УГ) или рис. 6.27,6" для
F* = \ (электрофильтры, в которых неак-
неактивные зоны отсутствуют или надежно пе-
перекрыты для прохода газа).
Для электрофильтров, в которых зна-
значения F* отличаются от этих величин,
эффективность может быть рассчитана по
формуле
F.11)
где значения параметра А принимаются из
условия F*—l.
Обобщенный коэффициент вторичного
уноса для пылей с удельным электриче-
электрическим сопротивлением 5-10в^р^5-109 Ом-м
определяется из выражения
/СУн= 1—0,275*1^3,
где коэффициент относительной высоты
осадительных электродов
)
коэффициент относительной скорости
газа
/ w \°>г5
F.13)
коэффициент относительной пылеемко-
сти электродов
тп
= ехр — 1,72
F.14)
Коэффициенты ku k2, k$ определяются
с учетом соответствующих базовых значе-
значений ^о=8 м; а>о=1 м/с; то=1 кг/м2.
А
2,6
1,8
t,D
0,6
\
\
Ч
ч
ч
\
ч
—.
А
0,8 W
Ofi-
3,Z
o,z
Zfi-
0,1
0,05 1B
h=0
0,8
\
\
\
\
\
V
\
ч
\
\
s.
s
V
4
\
•—
0,6
Ofi-
o,z
-0,05
T 2
4- 5 d
t Z 2
Рис. 6 27. Зависимость параметра А от *
и а:
в —для F*=0,91; б —для F*-l
Средняя погрешность расчета уноса
пыли из электрофильтра A—г\) по приве-
приведенной методике не превышает 20% экспе-
экспериментально измеренного уноса для пылей
второй группы, т. е. при отсутствии обрат-
обратной короны в электрофильтре (см. ниже).
Однако следует иметь в виду, что при-
приведенные зависимости для расчета эффек-
эффективности электрофильтров выведены на
основании практических данных по работе
действующих электрофильтров, имеющих
определенную конструкцию и работающих
в определенных конкретных условиях.
В связи с этим их применение также огра-
ограничено и не может быть автоматически пе-
перенесено на электрофильтры других типов.
Факторы, влияющие на эффективность
электрофильтра
Ниже приводятся некоторые данные,
позволяющие оценить характер влияния
основных факторов на эффективность рабо-
работы электрофильтра.
1) Скорость газа в активном
сечении является одним из определяю-

§ 64
Расчет и выбор электрофильтров
225
щих факторов работы электрофильтра
(рис 6 28,а)
С точки зрения влияния на процесс
осаждения частиц этот параметр взаимо-
взаимосвязан с другим — активной длиной элек-
электрофильтра, поскольку оба определяют вре-
время пребывания газопылевого потока в ап-
аппарате или, что по-существу то же самое,
удельную поверхность осаждения электро-
электрофильтра
1 1,5 Z Z,5 О
Скорость
газа, м/с
\
\
А
Л"
350 700 rasa то
ПпВВвПеяная
масцнаот^Дж/м
Рис 6 28 Характер зависимости степени
улавливания электрофильтров от различ-
различных факторов:
а — от скорости газа б — от удельной мощности,
подведенной к электродам электрофильтра
Из формулы Дейча F 6) следует, что
для обеспечения требуемой эффективности
увеличение скорости газа может быть ком-
компенсировано соответствующим увеличением
активной длины электрофильтра, т е долж-
должно быть обеспечено требуемое время пре-
пребывания газа в аппарате
В действительности при превышении
определенного предела скорости любое уве-
увеличение длины электрофильтра не может
предотвратить снижения его эффективно-
эффективности Это объясняется тем, что скорость га-
газа является важнейшим фактором, влияю-
влияющим на процессы вторичного уноса Уве-
Увеличение скорости газа в сухом горизон-
горизонтальном электрофильтре с 1,5 до 3 м/с
приводит к возрастанию уноса пыли при
встряхивании в 8—10 раз В то же время
при скорости газа до 1 м/с унос пыли при
встряхивании незначителен [б 16]
Поэтому максимальная скорость газа
ограничивается определенными пределами
в зависимости от конструкции электрофиль-
электрофильтра Для сухих электрофильтров с плоски-
плоскими осадительными электродами и верти-
вертикальных электрофильтров скорость газа
принимается обычно в пределах до 0,8—
1,0 м/с
В горизонтальных сухих электрофиль-
электрофильтрах с профилированными электродами
в зависимости от требуемой выходной за-
запыленности и условий улавливания верх-
верхний предел скорости газа не превышает
1,5—1,7 м/с за исключением особо благо-
благоприятных условий
Поскольку увеличение скорости газа
в электрофильтре сильно снижает его эф-
эффективность, важнейшим условием нор-
нормальной работы электрофильтра является
15- 17 0
равномерное распределение очищаемого га-
газа по всему активному сечению аппарата.
Местное увеличение скорости запыленного
газового потока на 20—30% ее среднего
значения, по которому рассчитан электро-
электрофильтр, вызовет резкое снижение эффек-
эффективности а следовательно, и проскок не-
неочищенного газа, который существенно сни-
снизит степень улавливания электрофильтра
в целом Этот увеличенный проскок не бу-
будет компенсироваться увеличением эффек-
эффективности в зонах пониженных скоростей
газа ввиду экспоненциальной зависимости
эффективности от скорости газа
2) Электрические параметры
электрофильтра являются другим
важнейшим фактором, определяющим его
эффективность Эти параметры напряже-
напряжение на электродах и сила тока короны —
характеризуют интенсивность электрическо-
электрического поля В свою очередь частицы в элек-
электрическом поле получают заряд, а заря-
зарядившись, под воздействием сил поля обре-
обретают скорость дрейфа к электродам
Определяющим параметром с точки
зрения дрейфа заряженных частиц в элек-
электрическом поле является напряженность
поля Скорость дрейфа частиц пропорцио-
пропорциональна квадрату напряженности электриче-
электрического поля, которая зависит от отношения
напряжения на электродах к межэлектрод-
межэлектродному промежутку Таким образом, наилуч-
наилучшие условия для осаждения частиц созда-
создаются при поддержании максимального на-
напряжения на электродах Напряжение на
электродах связано с механическими каче-
качествами электрофильтра — точностью цент-
центровки его электродов и качеством их по-
поверхности, параметрами пылегазового пото-
потока, определяющими пробойное напряжение,
а также качеством электротехнического
оборудования, способного к автоматизиро-
автоматизированному поддержанию на электродах ма-
максимального напряжения, близкого к про-
пробойному
Удельная мощность, подводи-
подводимая к электрофильтру, также используется
в качестве обобщенной характеристики, ко-
которая в конечном счете определяет интен-
интенсивность процессов, проходящих в актив-
активной зоне электрофильтра
Зависимость степени улавливания золы
из дымовых газов от удельной мощности,
подводимой к электрофильтру, дана на
рис 6 28 6
3) Концентрация и дисперс-
дисперсность частиц, подлежащих улавлива-
улавливанию, также оказывает влияние на эффек-
эффективность электрофильтров Здесь следует
прежде всего отметить влияние этих пара-
параметров на зарядку частиц
При больших входных концентрациях
частиц их объемный заряд оказывает су-
существенное влияние на характеристики ко-
коронного разряда, и при определенных усло-
условиях происходит затухание тока коронного

226
Электрическая очистка газов
Разд. 6
разряда, т. е. возникает явление, называе-
называемое запиранием короны. Решающую роль
в данном случае играет счетная концентра-
концентрация частиц — их количество в единице объ-
объема. Поэтому в случае очень мелких частиц
запирание короны может происходить даже
при сравнительно небольших весовых кон-
концентрациях, и наоборот, в случае крупных
частиц электрофильтр может справляться
с относительно большой их входной кон-
концентрацией.
Результатом запирания короны являет-
является недозарядка частиц и соответствующее
снижение эффективности электрофильтра.
Расчет электрофильтра, работающего
в условиях высоких входных концентраций
частиц, вызывающих запирание короны,
производится путем определения дополни-
дополнительного участка электрофильтра, компен-
компенсирующего ту его часть, которая фактиче-
фактически исключается из нормального процесса
из-за запирания короны. Вместо расчетно-
расчетного увеличения активной длины электро-
электрофильтра может быть соответственно сни-
снижена скорость газа в электрофильтре, что-
чтобы обеспечить увеличенное время пребыва-
пребывания газа в аппарате.
Условия, при которых следует учиты-
учитывать влияние входной концентрации частиц
на эффективность электрофильтра, опреде-
определяются сравнением параметров дисперсной
фазы: обобщенного параметра дисперсной
фазы на входе ?>вх и запирающего пара-
параметра дисперсной фазы D3&n. Учет влияния
дисперсной фазы необходимо производить
при DBX/D3an^3 [6.14].
Для летучей золы теплоэлектростанций
условия запирания короны практически со-
соответствуют входной запыленности 30—
40 г/м3 при нормальных условиях.
Для предотвращения запирания коро-
короны перед электрофильтром и для уменьше-
уменьшения входной запыленности в электрофиль-
электрофильтре устанавливается дополнительная меха-
механическая ступень очистки газа. Однако
в такой предварительной ступени улавли-
улавливаются, как правило, относительно крупные
частицы и счетная концентрация частиц
снижается недостаточно. Поэтому в боль-
большинстве случаев целесообразнее для ком-
компенсации снижения эффективности из-за
запирания короны увеличивать размеры
электрофильтра, чем устанавливать допол-
дополнительную ступень очистки газа.
Размеры улавливаемых частиц сущест-
существенно влияют на скорость их дрейфа. Для
частиц размером от 1 до 20 мкм скорость
дрейфа прямо пропорциональна диаметру,
и соответственно повышается эффектив-
эффективность улавливания. При дальнейшем уве-
увеличении размеров частиц скорость дрейфа
замедляется, поэтому значительного повы-
повышения эффективности не наблюдается.
Что касается частиц крупностью менее
1 мкм, то для них преобладающее значе-
значение приобретают диффузионные процессы,
в связи с чем наблюдается некоторое уве-
увеличение скорости дрейфа при уменьшении
диаметра частиц. Установлено, что зависи-
зависимость скорости дрейфа от размера частиц
имеет минимум в диапазоне диаметров час-
частиц 0,1—0,3 мкм [6.4].
4) Удельное электрическое
сопротивление пыли является
фактором, который существенно влияет на
ход процесса электрической очистки газа
в сухих электрофильтрах и может в неко-
некоторых случаях значительно искажать этот
процесс, затрудняя или даже исключая
возможность высокоэффективного пыле-
пылеулавливания.
В связи с тем что процесс осаждения
и удаления осажденных частиц с электро-
электродов в сухих электрофильтрах в значитель-
значительной степени зависит от удельного электри-
электрического сопротивления осажденного слоя»
принято делить пыли на три группы:
пыли первой группы с удель-
удельным электрическим сопротивлением слоя
менее 102 Ом-м (низкоомные пыли);
пыли второй группы с удель-
удельным электрическим сопротивлением слоя
\&—\№ Ом-м;
пыли третьей группы с удель-
удельным электрическим сопротивлением слоя
более 108 Ом-м (высокоомные пыли).
Нормальный процесс осаждения и уда-
удаления частиц с электродов характерен для
пылей второй,группы, которые обычно хо-
хорошо улавливаются в электрофильтрах.
При осаждении на электроде эти пыли раз-
разряжаются не сразу, а через некоторое вре-
время, достаточное для накопления слоя и
формирования из мелких осажденных час-
частиц агломератов под действием электриче-
электрических и аутогезионных сил.
Размер агломератов обычно таков, что
основная часть пыли при встряхивании
электродов попадает в бункер электро-
электрофильтра и только небольшое количества
уносится газовым потоком, образуя вто-
вторичный унос.
Улавливание пылей первой группы свя-
связано с определенньгаи сложностями, так
как низкоомные пыли мгновенно разряжа-
разряжаются, попадая на электрод. Если при этом
пыли не агломерируются за счет аутоге-
аутогезионных сил, то большая часть осажденной
пыли вновь уносится газовым потоком.
Примером такой пыли могут служить час-
частицы недогоревшего топлива (недожог)
в дымовых газах котельных агрегатов, пло-
плохо улавливаемые в электрофильтрах.
Однако наибольшие трудности возни-
возникают при улавливании в электрофильтрах
высокоомной пыли. При этом могут про-
происходить явления, существенно нарушаю-
нарушающие процесс электрогазоочистки. На осади-
тельном электроде образуется пористый
изолирующий слой. При превышении неко-
некоторого критического значения напряженно-
напряженности электрического поля в слое происходит;

§ 64
Расчет и выбор электрофильтров
227
электрический пробой пористого слоя, в ре-
з>льтате которого образуется тонкий канал,
заполненный положительными ионами. Ка-
Канал выполняет роль острия, о которого
развивается мощный обратный коронный
разряд, действующий навстречу основному.
Эффективность электрофильтра, работаю-
работающего в условиях обратной короны, резко
«снижается.
250
го w 20
Напряжение, кВ
40
Рис. 6 29 Вольт-амперные характеристики
электрофильтра, работающего с интенсив-
интенсивной обратной короной (а); со слабой об-
обратной короной (б) и без обратной коро-
короны (в)
Снижение эффективности объясняется
уменьшением электрического заряда частиц
за счет их частичной перезарядки в зоне
короны обратного знака, снижением про-
пробивного напряжения, достигающим в от-
отдельных случаях 50%; деформацией элек-
электрического поля в межэлектродном про-
пространстве, вызывающей существенное умень-
уменьшение скорости дрейфа частиц
Возникновение обратной короны и ее
«нтенсивность обусловливаются не только
удельным электрическим сопротивлением
слоя пыли, но также толщиной слоя пыли
«а электроде и удельной плотностью тока
короны Поэтому даже при известном
удельном электрическом сопротивлении пы-
пыли нельзя однозначно прогнозировать усло-
условия возникновения короны без учета влия-
влияния конструктивных элементов электродной
•системы и условий встряхивания элек-
электродов
Появление обратной короны в электро-
электрофильтре можно проследить по вольт-ампер-
«ой характеристике сравнением восходящей
ветви, измеренной при последовательном
повышении напряжения до максимального,
и нисходящей ветви, измеренной при сни-
снижении напряжения до полного затухания
короны (метод И К Решидова). Несовпа-
Несовпадение характеристик и образование петли
указывает на наличие обратной короны,
причем увеличение интенсивности обратно-
обратного коронирования сопровождается расши-
расширением петли (рис 6 29).
15*
Поскольку одним из факторов, способ-
способствующих возникновению обратной короны,
является местное увеличение удельной плот-
плотности тока в межэлектродном простран-
пространстве, стремятся свести этот фактор к ми-
минимуму за счет применения электродных
систем с характеристиками, обеспечиваю-
обеспечивающими равномерное распределение удельных
токов. Для электрофильтров типа УГ весь-
весьма полезным в этом смысле является уста-
установка ленточно-игольчатых коронирующих
электродов с иглами вдоль газового потока
[6.15].
5) Свойства газа, влияющие на
электрические параметры системы, также
в значительной степени оказывают воздей-
воздействие на ход процесса. К числу таких
свойств газа относятся его температура,
влажность, плотность, химический состав,
включая микросодержание некоторых при-
примесей, положительно влияющих на процесс
(например, SO3).
Влияние температуры очищаемого газа
и его влажности на эффективность улавли-
улавливания в сухих электрофильтрах определя-
определяется связью этих параметров с пробивным
напряжением и удельным электрическим
сопротивлением слоя пыли.
Пробивное напряжение возрастает
с увеличением плотности газа, поэтому при
снижении температуры пробивное напряже-
напряжение увеличивается, обеспечивая устойчивую
работу электрофильтра при более высоком
напряжении.
Водяные пары в газе в свою очередь
увеличивают пробивное напряжение (рис.
6.30), обеспечивая тем самым лучшие усло-
условия улавливания.
Удельное электрическое сопротивление
слоя пыли является одним из важнейших
факторов, от которых зависит эффектив-
эффективность электрофильтра. Поэтому важно
проследить влияние температуры и влаж-
влажности газа на удельное сопротивление пы-
пыли, которое может быть проиллюстрирова-
проиллюстрировано рис 6 31.
i20
л .
\л\
ч
1 
i
Влажность, %
/20
у-75
0
200
Ь СО 100 150
Температура газа,°С
Рис. 6.30. Зависимость пробивного напря-
напряжения от температуры и влажности возду-
воздуха (для определенных геометрических па-
параметров системы электродов)

228
Электрическая очистка газов
Разд.
Удельное электрическое сопротивление
материала обычно понижается с ростом
температуры, что справедливо также и для
сухой пыли> улавливаемой в электрофиль-
электрофильтре (кривая А на рис. 6.31).
Температура.
Рис. 6.31. Влияние температуры и точки
росы газа на величину удельного сопро-
сопротивления слоя пыли
Поэтому для того чтобы понизить
удельное электрическое сопротивление пы-
пыли ниже уровня, соответствующего обрат-
обратной короне, в некоторых случаях доста-
достаточно вести процесс электрической очистки
при более высокой температуре.
Однако на удельное электрическое со-
сопротивление слоя пыли влияет также спо-
способность частиц адсорбировать на своей
поверхности присутствующие в газе ком-
компоненты, обладающие низким удельным
сопротивлением, прежде всего воду и сер-
серный ангидрид. Адсорбция этих компонен-
компонентов резко увеличивается, а удельное элек-
электрическое сопротивление падает, когда
температура газа приближается к точке
Q9 Ч ^"
?l
90
75 100 125 150 V5 200 225
Температура газа, °с
Рис. 6.32. Характер взаимозависимости
между температурой газа, удельным элек-
электрическим сопротивлением пыли и степенью
улавливания электрофильтра (очистка га-
газов от высокоомной золы при сжигании
одного из видов малосернистого топлива):
1 — степень улавливания; 2 — удельное электри-
электрическое сопротивление
росы, что характеризуется кривыми Б дл»
точки росы t и В для точки росы ?_к.
Таким образом, характер зависимости-
удельного электрического сопротивления
слоя описывается кривой с максимумом.
Обычно этот максимум лежит в области
температур 170—300°С (рис. 6.32).
Удельное электрическое сопротивление
можно уменьшить, снизив температуру
газа. Если же это по каким-либо причи-
причинам невозможно, то можно приблизить
точку росы к рабочей температуре увели-
увеличением в газах компонентов, повышающих
эту точку, — водяных паров, серного ан-
ангидрида и др.
В ряде случаев для обеспечения тре-
требуемой степени очистки газа приходите*
специально кондиционировать газ, увели-
увеличивая его влажность или добавляя в не-
небольших количествах серный ангидрид,
если последний не связывается улавливае-
улавливаемым продуктом, или аммиак.
6) Процессы вторичного уно-
уноса также должны быть учтены при оцен-
оценке эффективности электрофильтра [6 16].
Процессы связаны с тем, что однажды
осажденные на электродах частицы вновь
попадают в газовый поток. Наиболее су-
существенно вторичный унос проявляется-
при встряхивании электродов, самообру-
самообрушении слоя пыли, осажденного на элек-
электродах, а также при выбивании пыли и*
слоя оседающими частицами Учитывая
постоянно повышающиеся требования*
к очистке промышпенных газов и соответ-
соответственно высокую эффективность современ-
современных электрофильтров, следует иметь в ви-
виду, что процессы вторичного уноса в ряде
случаев становятся факторами, определяю-
определяющими эффективность сухого электрофиль-
электрофильтра, поскольку однократное осаждение ча-
частиц в таких электрофильтрах осуществля-
осуществляется с большой степенью вероятности.
В результате исследований [6.16] пока-
показано, что срыва частиц из осажденного
слоя при обдуве его незапыленным пото-
потоком при скорости до 3 м/с не происходит,
однако, если на слой действует запылен-
запыленный поток, происходит выбивание (эрозия)
осажденных частиц из слоя крупными ча-
частицами, находящимися в потоке. Унос
частиц при осаждении пропорционален ки-
кинетической энергии их движения Ек, Дж:
?к = 0,26 dzw2p, F.15>
где d — медианный диаметр осаждаемой
частицы, м; w — скорость частицы, м/с;
р — плотность материала частицы, кг/м3
Анализ данных показывает, что унос
при осаждении значительно снижает эф-
эффективность очистки газов, если крупность
основной массы частиц на входе превы-
превышает 20—30 мкм. Таким образом можно
объяснить имеющие место в ряде случаев
аномально низкие значения степени очист-

§ 6.4.
Расчет и выбор электрофильтров
229
кн газов в электрофильтрах (или в их
первых полях) при улавливании крупной
пыли, которая должна улавливаться наи-
наиболее эффективно.
Существенное значение имеет унос пы-
пыли при падении осажденной пыли с элек-
электродов в бункер электрофильтра. Этот
процесс происходит при встряхивании
электродов, а также при самообрушении
пыли с осадительных электродов в случае
накопления слоя большой толщины.
Пыль от электродов отрывается в виде
достаточно крупных агрегатов. Однако
при отрыве от электрода после удара (при
встряхивании) и в результате столкнове-
столкновений агрегатов между собой и с электрода-
электродами при падении в бункер происходит
дезагрегирование части пыли, а после па-
падения в бункер образуется вторичное
пылевое облако, чем и объясняется захват
дезагрегированных частиц газовым пото-
потоком.
Решающее влияние на унос при прочих
равных условиях оказывает пылеемкость
осадительного электрода — масса пыли на
единице его поверхности перед встряхива-
встряхиванием.
Увеличение пылеемкости электрода зна-
значительно снижает вторичный унос при
встряхивании. Однако при превышении
некоторого значения пылеемкости наблю-
наблюдается самообрушение слоя осажденной
пыли, что приводит к возрастанию уноса.
Таким образом, при определенной величи-
величине пылеемкости электрода суммарный унос
при встряхивании и самообрушении явля-
является минимальным. Вместе с тем следует
учитывать, что накопление слоя на элек-
электродах ухудшает электрический режим
электрофильтра, особенно при улавливании
высокоомной пыли. Поэтому оптимальная
пылеемкость электрода пг0 должна выби-
выбираться с учетом того, чтобы ухудшение
улавливания за счет ухудшения электриче-
электрического режима компенсировалось снижени-
снижением уноса пыли при встряхивании
Расчет оптимального интервала встря-
встряхивания, т. е. паузы между ударами по
одному и тому же осадительному электро-
электроду, мин, может быть проведен па следую-
следующей зависимости:
•в= 16,7
F.16)
где 5П—площадь осаждения поля, м2;
V — количество газов, поступающих в по-
поле, м3/с; zBS — запыленность на входе
в поле, г/м3; т] — степень очистки газов
полем электрофильтра
Значения оптимальной пылеемности т0,
кг/м2, в зависимости от удельного электри-
электрического сопротивления пыли, принимаемое
при расчетах электрофильтров для устано-
установок газоочистки в теплоэнергетике, приво-
приводится на рис. 6 33.
Таблица 6.7. Расчетное соотношение
интервалов встряхивания осадителлгых
электродов электрофильтров
Номер
поля
Степень очистки газов эпектрофильтрсм
0,8 | 0,9 | 0,95 I 0.98
0,99
электрофильтры
i
2,
2
1
со"
1
4,
5
1
7,1
1
ю,
1
I
31,6
Трехпольгые электрофильтры
1
1,
2,
7
9
1
2
4
,1
,6
1
2,
7,
7
4
1
3
13
,7
,6
1
4,
21,
6
5
1
10,0
100,0
Четырехпольные электрофильтры
1
2
3
4
1
1,
2,
3,
5
2
3
1
1,
з,
5,
8
2
6
1
2,
4,
9,
1
5
6
1
2,
7,
18,
7
1
8
1
3,
10,
31,
2
0
6
1
5,
31,
178,
6
6
0
Соотношение между длительностью ин-
интервала встряхивания в первом и после-
последующих полях дано в табл. 6.7.
то,кг/мг\
73Z
BJB
'
0
\
\
\
\
л
\
1
\
5~ 6 7 В 9 W Iqjj
Рис. 6.33. Зависимость оптимальной пыле-
пылеемкости осадительного электрода р от
удельного электрического сопротивления
слоя осажденной пыли
Оптимизация встряхивания электродов
повышает эффективность электрофилотров.
Применение оптимального периодического
встряхивания вместо непрерывного позво-
позволило в ряде случаев снизить выбросы
в 2—3 раза.
При реализации периодического встря-
встряхивания следует иметь в виду увеличение
нагрузки на систему пылезолоудаления,
поскольку одноразовый сброс пыли в бун-
бункере значительно увеличивается и устрой-
устройства для выгрузки пыли из бункеров
электрофильтров могут не справиться
с увеличенным объемом пыли. В частно-
частности, такая опасность существует при пере-
переводе на периодическое встряхивание боль-
больших золоулавливающих электрофильтров

230
Электрическая очистка газов
Разд 6
на теплоэлектростанциях, оборудованных
системами гидрозолоудаления. Поэтому
при периодическом встряхивании необхо-
необходима проверка пропускной способности
эолоудаляющей системы
7) Конструктивные парамет-
параметры электрофильтров могут в зна-
значительной мере влиять на эффективность
процесса улавливания. Это в первую оче-
очередь относится к конструкции электродной
системы, конфигурация и размеры которой
должны обеспечивать оптимальные усло-
условия электрического режима электрофиль-
электрофильтра
Большое значение дпя эффективной
работы электрофильтра имеет правильный
выбор количества его полей и величина
поверхности осаждения, приходящаяся на
один агрегат электропитания
С увеличением количества полей при
сохранении их суммарной активной длины
очистка газов в электрофильтре улучшает-
улучшается из-за возможности создания наилучше-
наилучшего электрического режима в каждом поле,
а также из-за возможности дифференциа-
дифференциации встряхивания по полям на основе оп-
оптимального встряхивания каждого поля.
Также положительно влияет на улучшение
работы электрофильтра уменьшение по-
верхяости осаждения, приходящейся на
апрегат питания, поскольку при этом уда-
удается снизить вероятность расцентровки
системы, подключенной на один агрегат, и
оптимизировать электрический режим Од-
Однако разукрупнение как полей, так и аг-
агрегатов значительно удорожает установки
газоочистки, и поэтому при проектирова-
проектировании необходим технико-экономический ана-
анализ всех факторов для выбора оптималь-
оптимального варианта
Важным конструктивным параметром,
влияющим на степень очистки, является
высота электродной системы
В последнее время в свячи с необхо
димостью увеличения единичной произво-
производительности электрофильтров, а также
ограничения площадей для установки та-
таких электрофильтров появилась тенденция
к увеличению высоты электродных систем
Эта тенденция особенно сильно прояви-
проявилась в оснащении установок золоулавли-
золоулавливания новых мощных энергоблоков, где
в настоящее время исключительное при-
применение нашли электрофильтры с электро-
электродами высотой 12 м
Электрофильтры типа УГ 3-го габарита
обладают более низкими удельной метал-
металлоемкостью и стоимостью, отнесенными
к 1 м2 поверхности осаждения, если их
сравнивать с аппаратами, у которых вы-
высота электродной системы составляет
7,5 м (электрофильтры типа УГ 2-го габа-
габарита) и которые занимают при этом зна-
значительно большую площадь Однако уве-
увеличение высоты электродов приводит
к увеличению вторичного уноса при встря-
встряхивании в связи с увеличением высоты
падения пыли Кроме того, увеличение
высоты электродов, как правило, связано
с укрупнением полей, приходящихся на
агрегат электропитания, а также ухудше-
ухудшением центровки из-за затруднения монта-
монтажа высоких электродных систем
На основании анализа эксплуатацион-
эксплуатационных показателей этих электрофильтров
высказывается мнение [6 18], что для соз
дания равноценных условий улавливания
в электрофильтрах с электродами высотой
12 м по сравнению с электрофильтрами
с электродами 7—8 м необходимо увели-
увеличение активной длины высоких электро-
электрофильтров в 1,2—1,4 раза
8) Показатели надежности
также влияют на эффективность электро-
электрофильтра Поскольку в результате отказов
отдельных элементов механической и элек-
электрической частей электрофильтров проис-
происходят соответствующие изменения процес-
процесса, то со временем эксплуатационная эф-
эффективность электрофильтра снижается по
сравнению с первоначальной Решающую
роль при этом играет ухудшение центров-
центровки электродных систем, которое происхо-
происходит обычно из-за коробления под влияни-
влиянием температурных факторов, деформации
от воздействия встряхивающих механиз-
механизмов Ухудшение эксплуатационных качеств
электрофильтра иногда усугубляется пло-
плохим качеством его монтажа Так, в случае
некачественной первоначальной центровки
в электродной системе могут возникнуть
значительные электродинамические силы,
приводящие к раскачке системы корони
рующих электродов и резкому ухудшению
электрического режима работы аппарата
Этот дефект характерен для электрофиль-
электрофильтров с грузовым натяжением свободно
подвешенных электродов, как сухих, так
и мокрых
Ухудшение работы электрофильтра мо-
может быть вызвано также ухудшением ра-
работы встряхивающих механизмов, в ре-
результате чего может происходить посте-
постепенное накопление пыли на электродах
Применение коронирующих электродов
с фиксированными разрядными точками,
как показала практика последних лет, мо-
может вызвать постепенное снижение эффек-
эффективности электрофильтра за счет снижения
первоначально высоких электрических па
раметров из-за притуптения коронирую-
коронирующих кромок (острий игл) Такое притуп-
притупление может быть вызвано коррозионными
Процессами, очень интенсивно протекающи-
протекающими в зоне короны, а также технологиче-
технологическими дефектами изготовления игольчатых
электродов
Существенное влияние на онижение
эффективности электрофильтров может
оказать ненадежная работа автоматизиро-
автоматизированной системы поддержания максимать-
ного уровня напряжения на электродах.

§ 65
Агрегаты электрического питания электрофильтров
231
Естественно, что такие существенные
отказы, как обрывы коронирующих элек-
электродов, выход из строя встряхивающих
механизмов и пылеудаляющих систем, раз-
разрушение изоляторов, которые выводят из
строя целые поля электрофильтров или
даже несколько полей сразу, резко сни-
снижают эффективность электрофильтров
Выбор электрофильтров
Выбор типа электрофильтра определя-
определяется требуемой степенью улавливания ча-
частиц, концентрацией и свойствами этих
частиц, параметрами и объемом очищае-
очищаемого газа, а также условиями установки
электрофильтра
Мокрые электрофильтры для очистки
газа от пыли обеспечивают обычно более
высокую степень улавливания, чем сухие,
из за отсутствия в них вторичного уноса
осажденных частиц и наличия в активной
зоне ряда благоприятных условий, способ-
способствующих стабильному протеканию про-
процесса электрогазоочистки
В мокрых электрофильтрах при соот-
соответствующих условиях может быть обес-
обеспечена стабильная очистка до выходных
концентраций частиц в очищенном газе
ниже 5—10 мг/м3, что удовлетворяет са-
самым жестким требованиям технологиче-
технологического использования газа, например в тур-
турбинах или компрессорных установках
Мокрые электрофильтры используются
также в том случае, если в соответствии
с поставленными условиями очищаемый
газ должен быть охлажден до температу-
температуры соответствующей точке росы
Однако мокрым электрофильтрам при^
сущи все недостатки мокрых способов
пылеулавливания, а именно: необходи-
необходимость обработки образующихся шламов,
наличие стоков, загрязняющих водоемы,
возможность коррозии при наличии агрес-
агрессивных составляющих в газе и т д По-
Поэтому в тех случаях, когда это возможно,
предпочтительно использование для пыле-
пылеулавливания сухих электрофильтров Сле-
Следует, однако, иметь в виду, что стабиль-
стабильная очистка газа в этих аппаратах до вы-
выходных концентраций ниже 50 мг/м3
в большинстве случаев сильно осложнена
и может быть достигнута только путем
значительною увеличения объема аппара-
аппарата
При использовании сухих электрофиль-
электрофильтров предпочтение следует отдавать гори-
горизонтальным аппаратам, в которых может
быть достигнута значительно более высо-
высокая эффективность улавливания, чем
в вертикальных Вертикальные электро-
электрофильтры для очистки дымовых газов
обычно применяются в случае невозмож-
невозможности размещения горизонтальных из-за
отсутствия места При этом следует учи-
учитывать, что однопольные вертикальные
электрофильтры могут работать с относи-
относительно невысокой степенью улавливания
или в облегченных условиях (низкие
входные концентрации пыли, отсутствие
в ее составе особо мелких частиц благо-
благоприятные условия для осуществления про-
процесса электрогазоочистки) В ряде специ-
специальных случаев используются двухпольные
трубчатые электрофильтры с низкими око-
ростями газа в активном сечении
6.5. АГРЕГАТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
Неотъемлемой частью установок элек-
электрической очистки газов являются агрега-
агрегаты питания снабжающие элеьтрофильтры
выпрямленным током высокого напряже-
напряжения F0—80 кВ)
Агрегат питания состоит из регулятора
напряжения повысительного трансформа-
трансформатора и выпрямителя (рис 6 34)
Обратная сбязь
Т
Рис 6 34 Блок схема агрегата питания
электрофильтра
/ — регулятор, 2 — повысите тьный трансформа-
трансформатор 3 — выпрямитель 4 — этектрофит тр
Так как эффективность электрофильтра
тем выше, чем ближе рабочее напряжение
к пробивному, то для обеспечения опти-
оптимального режима аппарата питание необ-
необходимо регулировать напряжением на
электродах, поддерживая его на макси-
максимально высоком уровне Пробивное на-
напряжение в электрофильтре зависящее от
многих факторов (количества очищаемых
газов, их температуры, плотности и влаж-
влажности, концентрации частиц в газах, на-
наличия слоя пыли на электродах и др ),
обычно колеблется в значительных преде-
пределах, особенно в сухих эле арофильтрах.
Поэтому скорость и способ регулирования
напряжения или тока и степень автома-
автоматизации этого процесса имеют первосте-
первостепенное значение
При изменении указанных выше пара-
параметров, когда рабочее напряжение дости-
достигает значения пробивного, в электрофильт-
электрофильтре возникают искровые разряды, перехо-
переходящие при определенных условиях в элек-
электрическую дугу Искровые разряды в элек-
электрофильтре неизбежны и из за кратковре-
кратковременности действия (около 10~3 с) не
представляют опасности для системы агре-
агрегат— электрофильтр, если исключить воз-
возможность перехода искрового разряда в
затяжную дугу короткого замыкания
Дуговые разряды длятся 01—5 с и
сопровождаются значительным увеличением
тока нагрузки и резким снижением напря-
напряжения, а по своему механическому воз-

232
Электрическая очистка газов
Разд. 6
действию могут вызвать разрушения (про-
(прожоги) электродов и сильную раскачку
свободнолодвешенных коронирующих элек-
электродов.
Развитию аугового разряда гаоссЛт-
вует ряд факте, ов, в числе которых ,ек-
тричеокая емкости электрофильтра и энер-
энергия питающей сети, лоэтаму возможность
возникновения дугового разряда возраста-
возрастает с чзеличением размеров электрических
полей электрофильтра и мощности агрега-
агрегатов, и\ питающих.
В агрегатах старых конструкций регу-
регулирование напряжения осуществлялись
вручную, что не позволило поддерживать
напряжение на электродах достаточно
близким к пробивному.
В агрегатах питаиия, выпускаемых в
настоящее время, процесс регулирования
напряжения автоматизирован.
Разработано несколько способов регу-
регулирования, среди которых системы регули-
регулирования по заданному току и начряжению,
по дуговому пробою в фильтое, по задан-
заданному числу искрорых разрядов в электро-
электрофильтре по максима ть^й мощности корон-
коронного разряда, по максимальному среднему
напряжению.
Регулирование выходного тока и на-
напряжения агрегата происходит за счет
воздействия управляющего сигнала на
главный регулятор, в качестве которого в
агрегатах питания последних моделей ис-
используют магнитные усилители и тиристо-
тиристоры (управляемые кремниевые диоды).
Повысительный трансформатор явля-
является одним из ответственных узлов агре-
агрегата питаиия. Условия работы электро-
электрофильтра выдвигают особые требования к
конструкции трансформатора, в частности
изоляция трансформатора должна выдер-
выдерживать электродинамические перегрузки,
возникающие при пробоях в электро-
электрофильтре.
В качестве выпрямителей в агрегатах
питания электрофильтров длительное вре-
время использовались механические выпрями-
выпрямители с вращающейся крестовиной. Агрега-
Агрегаты питания в последнее время оснащаются
полупроводниковыми выпрямителями (се-
(селеновыми или кремниевыми), преимущест-
преимущества которых очевидны.
Промышленностью выпущено несколь-
несколько моделей агрегатов питания с автомати-
автоматическим регулированием напряжения и по-
полупроводниковыми выпрямителями, наи-
наибольшее применение из которых нашли
агрегаты! типа АРС и АУФ, а епоследст-
вии АТФ.
В агрегатах типа АРС регулирование
осуществлялось по дуговому пробою с по-
помощью магнитного усилителя и использо-
использовался селеновый выпрямитель Более со-
совершенные по конструкции агрегаты тила
АУФ снабжены универсальной системой
регулирования, включающей в себя три
независимых принципа регулирования:
экстремальный, искровой и периодический,
в них применен кремниевый выпрямитель.
Экстремальное регулирование позволяет
поддерживать на электродах максималь-
максимальное значение среднего напряжения, при
искровом регулируется частота искровых
разрядов в интервале 80—500 искр в ми-
минуту. При периодическом принципе регу-
регулирование осуществляется по дуговому
лробою и напряжение в электрофильтре
поддерживается в предпробойной зоне
Одяако использование в агрегате типа АУФ
в качестве регулятора магнитного усили-
усилителя, обладаю цего относительно большой
инерцией (свыше 0,1 с), не обеспечивает
быстрого гагг^шя дуговых разрядов, что
приводит к снижению эффективности элек
трофильтра, а в ряде случаев к прожогам
электродов, особенно при большой мощно-
мощности агрегата
В агрегатах типа АТФ впервые приме-
применены гирисюрные регуляторы, основным
преямущест зом которых по сравнению с
магнитным усилителем является практиче-
практически безы [ерциовное действие, "что очень
важно для гашения дуговых разрядов в
электрофильтре
В настоящее время агрегаты типа
АТФ модррьизированы и на их основе на-
.di серийный выпуск агрегатов новой мо-
модификации типа АТПОМ Основные ха-
характеристики агрегатов питания типа АТФ
и АТПОМ приведены в табл. 6 8
Все ранее выпускавшиеся отечествен-
отечественные агрегаты питания должны устанавли-
устанавливаться в помещении, поэтому в установках
электрофильтров всегда предусматрива-
предусматривалась преобразовательная подстанция, в ко-
которой кроме агрегатов питания размеща-
размещались силовые распределительные щиты и
сборки, станции управления механизмами
электрофильтра и щиты сигнализации.
Преобразовательная подстанция для элек-
электрофильтров относится к разряду закры-
закрытых распределительных устройств и под-
подстанций выпрямленного тока с напряжени-
напряжением выше 1000 В.
Для передачи электрической энергии
от агрегатов питания к электрофильтрам
используется специальный одножильный
силовой кабель марки АСБГЭ, концы ко-
которого заделываются в фарфоровые кон-
концевые кабельные муфты.
Для защиты системы агрегат — кабель
от высокочастотных перенапряжений меж-
между кабелем и электрофильтром последова-
последовательно включается защитное сопротивле-
сопротивление типа ЗСК, которое обычно размещает-
размещается в изоляторной коробке электрофильтра.
В агрегатах питания типа АТФ сило-
силовая часть (трансформатор и выпрямитель)
выполнена так, что она может быть уста-
установлена под "укрытием, вне помещения.
Это значительно упрощает подвод тока
высокого напряжения к электрофильтрам

§ 6.5.
Агрегаты электрического питания электрофильтров
233
Та б яиаа 6.8. Технические характеристики агрегатов электрического питания
электрофильтров типа АТФ и AT ПОМ
Наименование
Номинальное напряжение
сети, В
Номинальная частота, Гц
Номинальный выпрямленный
ток нагрузки (среднее
значение), мА
Но\'инальное выпрямленное
напряжение, кВ:
среднее значение
амплитудное значение
Мощность, потребляемая тм
сеги, кВ-А, не более
* о -ффициент полезного ле
г твия, не менее
коэффициент мощности не
менее
АТФ 24)
АТПОМ 2,0
380
400
415
50; 60
250^25
50+3
80+8
26
( ,85
0,6
АТФ 400,
А.ТПОМ 400
380
400
415
50; 60
400+40
50+3
80+8
40
0,85
0,6
Марка а) регата
АТФ 600
АТПОМ Ь00
380
400
415
50; 60
600+СО
50+3
80+8
60
0,85
0,6
питаюп
АТФ-'000,
АТПОМ-1000
380
400
415
50; 60
1СО0+10О
50+3
80^8
100
0,90
0,6
АТФ 1в00;
АТПОМ 1600
380
400
415
50; 60
1600+160
50+3
80+8
160
0,90
0,6
и удешевляет установки электрофильтров,
так как позволяет устанавливать силовую
часть агрегата в непосредственной близо-
близости от токоподводов электрофильтра (на-
(например, на крышке аппарата) и обходить-
обходиться без высоковольтного кабеля. Кроме то-
того, снижаются расходы по строительству
и содержанию подстанции в связи с тем,
что в ней размещаются только низковольт-
низковольтное электрооборудование и щиты управ-
управления.
В агрегатах типа АТПОМ для сило-
силовой части, устанавливаемой вне помеще-
помещения, укрытия не требуется, что еще более
) прощает установку этого оборудования.
При выборе агрегата питания руко-
руководствуются следующими соображениями.
Номинальный ток агрегата должен
обеспечивать работу электрофильтра на
всех режиуах. Необходимая мощность
определяется по токл, который необходим
для создания максимальных значений
удельного тока короны.
"^Удельный ток короны для обычных
промышленных электрофильтров составля-
составляет 0,08—0,1 мА/м для гладких корониру-
ющих электродов
Для игольчатых коронирующих элек-
электродов понятие удельного тока короны
является условным, так как коронный раз-
разряд происходит в отдельных точках, число
которых определяется шагом между игла-
иглами. Поэтому в настоящее время чаще
удельный ток относят к единице поверх-
поверхности осадительных электродов (мА/м2).
Е ;>том случае мощность агрегата опреде-
определяют по соотношению
/=ts5-1000,
F 18)
1000,
F.17)
»де /—номинальный ток агрегата, A; L —
активная длина киронирующих электродов,
оитающихся от оаного агрегата, м; г'х,—
удельный так короны на единицу длины
коронирующих электродов, мА/м.
Значения удельных токов короны для
определенных условий работы! электро-
электрофильтра определяются на основании дан-
• ых, получаемых при снятии показателей
-¦ч промышленном электрофильтре, или по
результатам испытаний опытных электро-
электрофильтров.
где S — поверхность осаждения осадитель-
осадительных электродов, приходящаяся на одив
агрегат, м2, «s —удельный ток, мА/vt2.
Для электрофильтров типа УГ, приме-
применяемых в установках золоулавливания
теплоэлектростанций, удельные токи при-
принимаются в пределах 0,2—0 35 мА/м2 при
сжигании каменного угля и 0,3—0,5 мА/м*
ирн сжигании бурого угля
При выборе количества агрегатов пи-
питания предпочтительным вариантом явля-
является схема питания агрегат—поле, т. е
на каждое электрическое поле устанавли-
устанавливается самостоятельный агрегат.
Если подключит! несколько электриче-
электрических полей паралле^ но одному агрегату,,
тс электрический р^лим будет соответство-
соответствовать режиму полл с худшими условиями
по центровке элеч родов, их режиму отря-
•кивания и парамефам пылегазового пото-
потока Поэтому питание по схеме агрегат —
несколько полей принимают только для не-

234
Электрическая очистка газов
Разд 6
больших электрофильтров (полей), когда
есть возможность создать идентичные
условия для параллельно подключенных
к агрегату полей
6 6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ И ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ
Нормальная работа электрофильтров
возможна лишь при соблюдении преду-
предусмотренных при проектировании и уточ-
уточненных при наладке параметров пылегазо-
вого потока и режимов очистки электро-
электродов Современная установка электрической
очистки газов включает комплекс аппара-
аппаратов и механизмов, четкое взаимодействие
которых может быть обеспечено высоко-
высококачественным монтажом и наладкой
Оборудование электрофильтров посту-
поступает на монтажную площадку отдельными
узлами и блоками, поэтому именно от ка-
качества монтажа зависят его основные экс-
эксплуатационные показатели Для оценки
качества центровки электродов еще до по-
подачи в электрофильтр подлежащих очист-
очистке газов снимается вольт амперная харак-
характеристика на воздухе, которая в дальней-
дальнейшем служит для контроля состояния элек-
электрофильтра при остановках аппарата в
процессе эксплуатации и после ремонтов
При монтаже и в процессе приемки
электрофильтра из монтажа особое внима-
внимание следует обратить также на правиль-
правильную работу механизмов встряхивания в
сухих электрофильтрах и систем промывки
электродов в мокрых, исправность изоля
торных узлов, герметичность корпусов
электрофильтров, а также на тщательный
и квалифицированный монтаж и регули-
регулировку систем электропитания
Подробно перечень технических требо-
требований, которые следует соблюдать при
производстве монтажных работ, и прави-
правила приемки и испытаний электрофильтров
регламентируются СНиП Ш-Г 10 12 66
«Оборудование очистки газов Правила
производства и приемки монтажных ра-
работ», а также сопроводительной докумен-
документацией оборудования электрофильтров
(инструкциями по монтажу и эксплуата
ции, паспортами и т д)
Как правило, пуску электрофильтров
предшествуют яаладочные работы, в про-
процессе которых окончательно отрабатыва-
отрабатываются и корректируются проектные режим-
режимные параметры, а также устанавливаются
режимы встряхивания или промывки элек-
электрод ав с учетом конкретных условий ра-
работы установки
Во время промышленной эксплуатации
необходимо контролировать и соблюдать
установленный при наладке режим рабо-
работы электрофильтра по всем показателям
с занесением основных показателей в жур
нал установленной формы, который дол-
должен вестись на всех без исключения уста-
установках электрофильтров Регистрация ос-
основных технологических параметров рабо-
работы электрофильтров позволяет проводить
анализ нарушений, возникающих в про-
процессе их эксплуатации, и устанавливать
причины этих нарушений
Контроль за работой внешних узлов
электрофильтров (приводов механизмов
встряхивания, изоляторов, систем электро-
электропитания и т д) должен проводиться си-
систематически в соответствии с графиками
планово-предупредительных осмотров и ре-
ремонтов Для контроля за состоянием вну-
внутреннего оборудования электрофильтра
необходимо использовать как плановые,
так и внеплановые остановки технологиче-
технологических линий, в составе которых эксплуати-
эксплуатируются электрофильтры
При контроле внутреннего оборудова-
оборудования следует проверять правильность цен-
центровки электродов, выявлять возможные
механические повреждения узлов, и в пер-
первую очередь коронирующих электродов,
следить за состоянием внутренних поверх-
поверхностей электрофильтра и удалять возник-
возникшие в процессе эксплуатации отложения,
проверять состояние внутренних частей
изоляторных узлов и проиаводить чистку
внутренних поверхностей изоляторов от
загрязнений при любой возможности
Значительное влияние на работу элек-
электрофильтров оказывает состояние систем
пылеудаления и шламоудаления Перепол
нение бункера пылью из-за плохой работы
пылеудаляющих устройств или их несвое-
несвоевременного включения (приводит к корот-
короткому замыканию в активной зоне и от-
отключению электрофильтра Если пыль
имеет способность слеживаться и схваты-
схватываться, электрофильтр при этом надолго
выходит из строя, так как для приведения
в нормальное состояние его внутреннего
оборудования требуется большой объем
работ
Неприятные последствия вызывают под
сосы атмосферного воздуха в камеру сухих
электрофильтров, работающих под разреже-
разрежением, через неплотности сварных швов кор-
корпуса, люков, в местах прохода валов меха-
механизмов встряхивания Подсосы могут сни-
снизить эфективность электрофильтра за
счет увеличения объема газа, проходящего
через электрофильтр, понижения точки росы
газа, выноса уловленной пыли из бункера
(если подсосы происходят в бункере)
В результате подсосов происходит мест-
местное охлаждение газов, что вызывает интен
сивные коррозионные процессы и налипание
пыли в зоне подсосов из за конденсации
содержащихся в газе паров Поэтому в про-
процессе эксплуатации нельзя допускать воз-
возникновения подсосов и незамедлительно
устранять их при обнаружении

§71.
Конструкции газоходов
235
Важным условием надежной работы
сухих электрофильтров, очищающих газы с
температурой выше 100°С, является пра-
правильная теплоизоляция их корпусов, что, к
сожалению, часто не учитывается на прак-
практике. Некачественная теплоизоляция стенок
корпуса приводит к местному охлаждению
стенок и как следствие— к коррозии их и
налипанию пыли, также как в случае мест-
местных охлаждений в результате подсосов.
Кроме того, плохая теплоизоляция не-
несущих элементов корпуса (рам, балок, ре-
ребер) вызывает большие температурные пе-
перепады в сечениях этих элементов, на
которые они не рассчитаны, что ведет в
конечном счете к возникновению остаточных
деформаций и короблению корпусов, а в
ряде случаев чревато разрушениями элемен-
элементов корпуса. Особенно опасна эксплуатация
с некачественной теплоизоляцией электро-
электрофильтров больших размеров (например, се-
серии УГ2 и УГЗ), а также высокотемпера-
высокотемпературных электрофильтров (серии УГТ).
Эксплуатация электрофильтров регла-
регламентируется «Правилами технической экс-
эксплуатации газоочистных и пылеулавливаю-
пылеулавливающих установок», разработанными Государ-
Государственной инспекцией по контролю за рабо-
работой газоочистных и пылеулавливающих
установок и обязательными для всех мини-
министерств и ведомств.
Особенности техники безопасности при
обслуживании установок электрической
очистки газов определяются тем, что элект-
электрофильтры представляют собой достаточно
сложные высоковольтные агрегаты с боль-
большим количеством точек обслуживания, ко-
которые устанавливаются в составе техноло-
технологических линий. Этим установки электро-
электрофильтров отличаются от большинства дру-
других высоковольтных установок, которые
размещаются обособленно, в специальных
помещениях или на специальных площадках
и обслуживаются специальным персоналом.
Поэтому при обслуживании установок
электрической очистки газов необходимо
вести тщательный контроль за соблюдением
всех требований, обусловленных «Правила-
«Правилами устройства электроустановок» и «Пра-
«Правилами технической эксплуатации электро-
электроустановок потребителей и «Правилами тех-
техники безопасности при эксплуатации элект-
электроустановок потребителей», и производить
обучение персонала в соответствии с дейст-
действующими правилами и производственными
инструкциями.
Внутренний осмотр и ремонт электро-
электрофильтров должен производиться только под
непосредственным наблюдением или при
участии лица, ответственного за эксплуата-
эксплуатацию электрофильтра, и допускается только
после снятия напряжения и заземления
агрегатов питания и высоковольтного кабе-
кабеля, питающего коронирующую систему.
Для предотвращения случайных сопри-
соприкосновений персонала с частями электро-
электрофильтра, находящимися под напряжением,
дверцы изоляторных коробок, как правило,
оснащаются блокирующими заземляющими
устройствами.
Вблизи всех люков предусматриваются
заземляющие винты для присоединения
переносных заземлений, без наложения ко-
которых на участки коронирующей системы
доступ в электрофильтр не допускается.
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
ГАЗОВЫЕ ТРАКТЫ
7.1. КОНСТРУКЦИИ ГАЗОХОДОВ
Газоходы могут иметь круглое или
прямоугольное поперечное сечение. Первые
менее металлоемки и проще в изготовлении,
поэтому газоходы прямоугольного сечения
применяются только в тех случаях, когда
это диктуется компоновочными соображе-
соображениями, обычно при коротких участках меж-
между аппаратами с прямоугольным сечением
присоединительных патрубков.
Для того чтобы газоходы не забива-
забивались осевшей золой или пылью и имели
при этом умеренное гидравлическое сопро-
сопротивление, скорость газов при выборе их
сечения обычно принимают в пределах от
10 и 20 м/с, однако в некторых случаях
избежать значительных отложений пыли
удается лишь при скорости газов до 30 м/с.
Таблица 7.1. Профиль ребер
жесткости для газоходов круглого
сечения при расстоянии между
ними 1500 мм
Наружный диа-
диаметр X толщина
стенок, мм
юоохз
2000X3
2000X5
2500X5
3000X5
3500X5
4000Х5
Профиль, мм
Полосовая сталь 60X6
Уголок 60X60X5
Полосовая сталь 60X6
Уголок 60X60X5
Уголок 60X60X5
Уголок 75X75X6
Уголок 75X75X6

236
Газовые тракты
Разд. 7
Таблица 7.2. Предельные размэры сторон корэзоз с толщиной стенки 3 ми
без теплозэ^ изоляции в завигимэсти от прэфлля позереччых ребер жесткости, м
{разре и-е-
ние), Па
Полоса 50X5 мм
Ь/а=0,5
Ь/а=0,7
b/a=l
Полоса 70X6 мм
Ь/а=0,5
bfa— 0,7
blq—l
Уголок 50X50X5 мм
Ь/а=0,5
Ь1а=0,7
bfa=l
юсо
2000
3000
4000
юсо
20С0
3000
4000
ЯРОО
4000
2,5
1,9
1,5
1,4
1,2
0,9
0,7
0,7
2,6
2,0
1,7
1,5
1,8
1,4
1,2
1,0
2,3
1,8
1,5
1,3
2,3
1,8
1,5
1,3
6,4
4,4
3,6
3,2
6,1
5,4
Уголок 63X63X6 мм
2.7 5,6
2,2 4,7
1.8 3,9
1,6
3,4
3,9
3,2
2,7
2,3
5,5
4,1
3,4
3,0
5,5
4,1
3,4
Швеллер № 12
3,0
2,7
6,6
5.8
4,6
4,0
5,8
5,0
3,6
5,8
5,0
3,6
2,7
2,3
2,0
1,8
1,3
1,1
1,0
3,9
2,9
2,5
2,2
2,7
2,0
1,7
1,5
2,6
2,1
1.9
о, 5
2,6
9 1
Уголок 75X75X6 мм
6,4
4,9
4,1
1.8
8,2
7,2
3,2
2,4
2,0
1,8
6,8
5,3
4,4
3,9
4,7
3,7
3,0
2,7
6,2
4,6
3,9
3.4
Швеллер № 16
4,1
3.6
7,8
6,2
5,4
7,8
6,8
6,2
4,6
3,9
3,4
7,8
6,8
4,2
3,5
2,9
2,6
7,5
6,1
5,1
4,5
2,1
1,7
1,4
1,3
4,6
3,7
3,1
2.8
3,2
2,5
2,1
1,9
4,4
3,3
2,7
2,4
Швеллер № 10
3,7
3,0
2,5
2,2
8,5
6,5
5,5
4,8
5,9
4,5
3,8
3,3
7,7
5,8
4,8
4,2
4,4
3,3
2,7
2,4
7,7
5,8
4,8
4,2
Таблипа 7.3 предельные размеры сторояг коро5оз с толщиной стенки 3 мм
с тепловой изолядлей, в зависимости от профиля поперечных ребер жесткости, м
? <Ь я
х 3-Е
III
ЮьО
2001
3000
4000
100"
2000
3000
4000
н
200
300
400
200
300
400
l>00
0
4,0
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
а
4,
з,
2
з,
2
о
^,
3,
^,
2,
2,
?/а-.
а
,9
,4
,2
,6
,2
,0
,4
,0
,9
•>
9
8
=0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Полоса
b
,9
,7
,6
,8
,6
,5
,7
,5
,4
,6
,4
4
5X50
& 'а=0,7
а
]
]
(
]
1
(.
Уголок
5
3
8
7
8
4
2
4
1
9
2
9
2,
1,
1,
1,
1,
1,
1,
1,
1,
0,
2
6
4
8
4
2
6
2
0
4
1
У
4
3
2
3
2
2
3
2
2
3
2
2
?,0
,4
,2
,7
1,2
1,1
,5
,1
,3
,0
i 9
63
,7
,4
,9
,9
,9
,5
,4
,6
,2
,1
,3
,0
о
1,4
1,0
0,8
1,2
0,6
'',7
1,0
0,7
0,6
0,9
0,7
0,5
Х63)
3,2
2,3
2,0
2,7
2,0
1,7
2 3
1,8
1,5
2,1
1,6
1,4
мм
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
<6
4
з,
2
з,
2,
2,
3,
2,
2,
2,
2,
1,
а
,9
,4
,2
,5
,1
,0
,3
,0
,8
,2
,9
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
мм
1
2
8
6
6
3
4
3
0
8
1
8
4
3
2
3,
2,
2,
3,
2,
2,
2,
2,
1,
о
,4
,2
,5
,1
,0
,3
,0
,8
,2
,9
1
2
8
6
6
3
4
3
0
8
1
8
2
2
1
2
1
1
2
1
1
1
1
1
5
3
3
4
3,
2,
3,
2,
2,
з,
2,
2,
Ь/а
а
,8
,1
,8
,3
,7
,5
,0
,5
,3
,6
,4
2
=0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
Полоса
Ь
,4
,0
,9
,1
,8
,7
,0
,7
,6
9
,7
,6
2
2
1
2
1
1
2
1
1
1
1
1
Уголок
1
7
2
2
1
т
1
7
7
4
3
о
2
2
1
1
2
1,
1,
J,
1,
1,
1,
1,
5
8
6
1
5
3
8
3
2
6
2
1
5
3
3
4
з,
2,
3,
2,
2,
з,
2,
2,
6X70
Ь/а=0,7
а
,9
,1
,8
,5
,8
,6
,2
,6
,4
,9
,4
,3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
b
,0
,4
9
,7
,2
,1
,5
,1
,0
,4
,0
,9
мм
2
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
75X75X6
3
8
3
4
3
8
9
9
5
5
0
3
3
2
2
3
2
1,
2,
2,
1,
2,
1,
1,
,7
,6
3
0
3
9
7
0
7
4
8
6
4
3
3
4
3,
2,
3,
2,
2,
3,
2,
2,
Ь/а=1
а
,7
,0
,7
,2
,7
,4
,9
,4
,з
,7
,3
,1
b
2,7
2,0
1 7
2,2
1,7
1,4
1,9
1,4
1,3
1,7
1,3
1,1
мм
9
6
1
0
0
6
5
6
3
1
3
1
4,9
3,6
3,1
4,0
3,0
2,6
3,5
2,6
2,3
3,1
2,3
2,1
3
2
9
3
2
1
2
1
1
2
1
1
6
4
4
5
3
3
4,
3,
3,
4,
3,
2,
Ь/а:
а
,6
,6
3
,0
,2
,9
,6
,0
,7
,3
,7
,5
,3
,6
0
2
9
4
5
4
0
1
1
7
Уголок 50X5OXS
=0,5
b
1,8
1,3
1,1
1,5
1,1
0,9
1,3
0,9
0,8
1,1
0,8
0,7
3
2
3
2
2
2
2
1
2
1
1
Ь/а
а
,7
,7
3
,1
,3
,о
,8
,1
,8
,5
,9
,6
=0
2
1
1
2
I
1
1
1
1
1
1
1
Швеллер
3,1
2,3
2,0
2,6
1.9
1,7
2,2
1,7
1,5
2,0
1,5
1,3
6
4
4
5
4
з
4,
3,
3,
4,
3,
2,
,5
,8
,1
5
1
5
8
6
1
3
3
9
4
3
2
3
2
2
3,
2,
2,
3,
2,
2,
,7
&
,5
,8
,6
,1
,6
,1
,9
,4
,2
,7
,3
,1
№
,5
,3
8
8
8
4
3
5
1
0
3
0
3
2
2
2
2
1
2
1
1
2
1
1
мм
'/
а
,5
,6
,2
,9
,1
,9
,5
,9
,6
2
7
,5
10
6
4
3
5,
з,
3,
4,
3,
2,
3,
2,
2,
1
5
9
0
7
2
3
2
8
9
9
6
3
2
2
2
2
1
2
1
1
2
1
1
6
4
3
5
3,
3,
4,
3,
2,
3,
2,
2,
1
ь
,5
,6
,2
,9
,1
,9
,5
,9
,6
2
,7
5
,1
5
9
0
7
2
3
2
8
9
9
6

7 1.
Конструкции газоходов
237
3000
4000
S.oT
o>
В л
200
300
400
200
300
400
Полоса
6/a=o,5
a
5,5
4,1
3,6
4,9
3,7
3,3
6
Ш
2,7
2,0
1,8
2,4
1,8
1,6
5X50
6/a=0.7
a
зелле
5,8
4,3
3,8
5,2
3,9
3,4
6
p №
4,0
3,0
2,6
3,6
2,7
2,3
MM
6/O=]
a
12
5,3
3,9
3,4
4,6
3,5
3,1
6
5,3
3,9
3,4
4,6
3,5
3,1
Полоса
6/a=0,5
a
7,3
5,5
4,8
6,6
5,0
4,4
6
Ш
3,6
2,7
2,4
3,3
2,5
2,2
6/o=
a
в елле
7,8
5,8
5,1
7,0
5,4
4,6
6X70
6
p №
5,4
4,0
3,5
4,9
3,7
3,2
MM
6/0=1
a
16
7,0
5.3
4,6
6,3
4,7
4,2
6
7,0
5,3
4.6
6,3
4,7
4 ?.
Продолжение табл.
7.3
Уголок 50X50X5 мм
6/a=0,5
а 1 6
7,0
6,1
6,3
5,6
IIIi
3,5
3,0
3,1
?, R
6/fl=0,7
a
зелле
7,4
6,5
5',6
b
p №
5J
4,5
4~6
4 1
b/a=]
a
20
бТ?
5,9
6,0
5,3
b
6,7
5,9
6,0
5 3
Таблица 7.4. Предельные размеры сторон коробов с толщиной стенки 4—5 мм
с телловой изоляцией а зависимости от профиля поперечных ребер жесткости, м
* А я
a) «i
Hi
1000
2000
3000
4000
1000
2000
3000
4000
3000
4000
!*.
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
200
300
400
Полоса
6/a=0,5
a
2,0
1.4
1,2
1,6
1,2
1,0
1,4
1,1
0,9
1,3
1,0
0,8
6
1,0
0,7
0,6
0 8
0,6
0,5
0,7
0,5
0,4
0,6
0,5
0,4
50X5
6/a=0,7
a
2,0
1,5
1,3
1,7
1,3
1,1
1,5
1,1
1,0
1,4
1,0
0,9
6
1,4
1,0
0,9
1 9.
0,9
0,7
1,0
0,7
0,7
1,0
0,7
0,6
MM
6/a=l
a
1,9
1,8
1,2
1 6
1,2
1,0
1,4
1,0
0,9
1,2
0,9
0,8
Уголок 63X63X6 м
4,9
3,6
3.1
4,1
3,1
2,7
3,7
2,7
2,4
3,2
2,4
2,1
5,5
4,1
3,6
4,9
3,7
3,3
2,4
1,8
1,5
2,0
1,5
1,3
1,8
1,3
1,2
1,6
1,2
1,0
5,1
3,7
3,2
4,3
3,2
2,8
3,8
2,8
2,5
3,4
2,6
2,3
3,5
2,5
2,2
3,0
2,2
1,9
2,6
1,9
1,7
2,3
1,8
1,6
Швеллер №
2,7
2,0
1,8
2,4
1,8
1,6
5,8
4,3
3,8
5,2
3,9
3,5
4,0
3,0
2,6
3,6
2,7
2,4
4,7
3,5
3,0
4,0
2,9
2,6
3,4
2,6
2,3
3,1
2,3
2,0
12
5,2
3,9
3,5
4,7
3,5
3,1
6
1,9
1,8
1,2
1,6
1,2
1,0
1,4
1,0
0,9
1,2
0,9
0,8
M
4,7
3,5
3,0
4,0
2,9
2.6
3,4
2,6
2,3
3,1
2,3
2,0
5,2
3,9
3,5
4,7
3,5
3,1
Полоса
6/a=0,5
a
2,9
2,1
1,8
2,4
1,8
1,6
2,1
1,6
1,4
1,9
1,4
1,2
6
1,4
1,0
0,9
1,2
0,9
0,8
1,0
0,8
0,7
0,9
0,7
0,2
70X6
6/a=0,7
a
3,0
2,2
1,9
2,5
1,9
1,6
2,2
1,7
1,4
2,0
1,5
1,3
6
2,1
1,5
1,3
1,7
1,3
1,1
1,5
1,2
1,0
1,4
1,0
0,9
мм
6/a=l
a
2,8
2,1
1,8
2,3
1,7
1,5
2,0
1,5
1,3
1,8
1,4
1.2
6
2,8
2,1
1,8
2,3
1,7
1,5
2,0
1,5
1,3
1,8
1,4
1,2
Уголок 75X75X6 мм
5,9
4,3
3,7
4,9
3,7
3,2
4,3
3,2
2,8
3,9
2,9
2,6
7,4
5,5
4,8
6,6
5,0
4,4
2,9
2,1
1,8
2,4
1,8
1,6
2,1
1,6
1,4
1,9
1,4
1,3
6,1
4,3
3,8
5.2
3,8
3,3
4,5
3,4
3.0
4,1
3,1
2,7
4,2
3,1
2,6
3,6
2,6'
2,3
3,1
2,3
2.1
2,8
2,1
1,8
Швеллер №
3,7
2,7
2,4
3,3
2,5
2,2
7,8
5,8
5,1
7,0
5,3
4,7
5,4
4.0
3,5
4,9
3,7
3,2
5,6
4,2
3,6
4,7
3,5
3.1
4,1
3,1
2,7
3,7
2,8
2,4
16
7,0
5,3
4,6
6,3
4,8
4,2
5,6
4,2
3.6
4,7
3,5
3.1
4,1
3,1
2,7
3,7
2,8
2,4
7,0
5,3
4,6
6,3
4,8
4,2
Уголок 50X50 ¦
b/a=0,5
a
3,7
2,7
2,3
3,1
2,3
2,0
2,7
2,0
1,8
2,4
1,8
1,6
6,3
4,6
1,0
5,2
3,9
3,4
4,6
3,4
3,0
4,1
3,1
2,7
—
7,0
6,1
6,3
5,6
6
1,8
1,3
1,1
1,5
1,1
1,0
1,3
1,0
0,9
1,2
0,9
0,8
ft/a=0,7
a
3,8
2 8
2,4
3,2
2,4
2,1
2,8
2,1
1,8
2,6
1,9
1,7
b
2,6
1,9
1,6
2,2
1,6
1,4
1,9
1,4
1,2
1,8
1,3
1.2
Швеллер №
3,1
2,3
2,0
2,6
1,9
1,7
2,3
1,7
1,5
2,0
1,5
1,3
6,5
4,7
4,1
5,5
4,1
3,5
4,8
3,6
3,2
4.4
3,3
2,9
4,5
3,2
2.8
3,8
2,8
2,4
3,3
2,5
2,2
3,0
2,3
2,0
Швеллер №
.—
3.5
3,0
—
3,1
2,8
—
7,4
6,5
6,7
5.9
—
5,1
4,5
—
4,6
4,1
vim
bja
a
3,5
2,6
2,3
2,9
2,4
1,9
2,6
1,9
1,7
2,3
1.7
1,5
10
5,9
4,5
3.9
5,0
3,7
3,3
4,4
3,3
2,9
3,9
2,9
2,6
20
—
6.7
5,9
—
6,0
5,3
=i
b
3,5
2,6
2.3
2,9
2,4
1,9
2,6
1,9
1,7
2,3
1,7
1,5
5,9
4,5
3,9
5,0
3,7
3.3
4,4
3,3
2.9
3,9
2,9
2,6
—
6,7
5.9
—
6,0
5,3

238
Газовые тракты
Раэд. 7
Выбранные сечения газоходов должны быть
увязаны с сечением клапанов и компенса-
компенсаторов.
При отсутствии специальных требова-
требований к выбору материала газоходы изготав-
изготавливаются из листовой стали ВСтЗпсб или
ВСтЗкп2 толщиной 3—5 мм и усиливаются
ребрами жесткости. Расстояния между реб-
ребрами жесткости должны быть увязаны с
размерами матов теплоизоляции.
Рис. 7.1. Такелажные детали:
в —скобы; б — крюки; в — серьги; г — цапфы
Газоходы круглого сечения, как прави-
правило, снабжаются только поперечными ребра-
ребрами жесткости с расстоянием между ними
1,5 м. При диаметре менее 1000 мм и вер-
вертикальном расположении газоходов круг-
круглого сечения ребра жесткости обычно не
устанавливаются. Профиль ребер жесткости
для газоходов круглого сечения в зависи-
зависимости от толщины стенки и диаметра газо-
газохода может быть выбран по табл. 7.1.
Предельные размеры сторон газоходов
прямоугольного сечения в зависимости от
профиля ребер жесткости, толщины стенки,
температуры (для газоходов с теплоизоля-
теплоизоляцией) и давления (разрежения) газов могуг
быть приняты по табл. 7.2, 7.3 и 7.4, а рас-
расстояния между ребрами жесткости — по
табл. 7.5.
Таблица 7.5. Расстояния между
поперечными ребрами жесткости
газоходов прямоугольного сечения
Давление
(разрежение),
Па
1000
2000
3000
4000
Температура
среды» °С
30
200
300
400
30
200
300
400
30
200
300
400
30
200
300
400
Расстояние между
поперечными ребрами
жесткости, мм
1000
1000
1000
500
1000
1000
750—500
500
1000
750—500
500
750
500
500
Таблица 7.6. Расстояние между
продольными ребрами жесткости
Газоходов прямоугольного сечения, мм
Толщина
стенки
короба, мм
3
5
Разрежение, Па
1000
1000
1500
2000
1000
1500
3000
500
1000
4000
500
1000
Таблица 7.7. К
Скобы
Нагрузка,
кгс
800
1200
1600
2500
d
16
20
24
30
выбору размеров, мм, такелажных
Крюки
Нагрузка,
кгс
1100
2500
н
93
129
Л
45
60
L
140
200
ь
10
16
деталей (рис.
7.1)
Серьги
Нагрузка,
кгс
1200
2500
в
80
120
н
210
250
я,
60
90
в
8
12

§ 7.2.
Запорные и регулирующие клапаны
239
таблица 7.8. Примерная масса, kj,
1 м длины газохода круглого сечения
с толщиной стенки 5 мм, включая массу
приварных элементов
Наружный
диаметр, мм
426
478
529
630
720
820
920
1020
1120
1220
1320
1420
1620
1820
2020
2220
2420
2820
3220
Без изоляции
59
62
73
92
100
115
129
143
158
170
181
192
218
242
268
292
328
367
421
С изоляцией
128
135
150
179
201
227
254
278
306
330
351
376
432
482
536
586
648
727
848
Таблица 7.9. Примерная масса, кг,
1 м2 стенки газохода прямоугольного
сечения, включая массу приварных
элементов
Характеристика газохода
Без изоляции
С изоляцией при температу-
температуре теплоносителя до 200°С
То же до 400° С
Толщина стенки,
мм
3
40
90
ПО
5
60
по
130
Продольные ребра жесткости для газо-
газоходов прямоугольного сечения независимо
от профиля поперечных ребер обычно вы-
выполняются из полосовой стали 50x5 мм.
Расстояния между ними в зависимости от
толщины стенки короба и разрежения в
газоходе могут быть приняты по табл. 7.6.
В конструкции газоходов должны быть
предусмотрены такелажные детали, необхо-
необходимые при транспортировке и производстве
монтажных работ. К ним относятся скобы,
крюки и серьги (рис. 7.1), изготавливаемые
из стали марки ВСтЗпсб. Размеры, показан-
показанные на рис. 7.1, принимаются в зависимо-
зависимости от предельной вертикальной нагрузки
по табл. 7.7. Вертикальная нагрузка от
массы газоходов может быть определена
по табл. 7.8 и 7.9.
7.2. ЗАПОРНЫЕ И РЕГУЛИРУЮЩИЕ
КЛАПАНЫ
Для регулирования расхода газов и
отключения отдельных газоочистных аппа-
аппаратов или их секций применяются круглые
и прямоугольные поворотные клапаны.
Конструкция круглого клапана показа-
показана на рис. 7.2, основные размеры круглых
клапанов с наиболее часто применяемыми
сечениями приведены в табл. 7.10.
Рис. 7.2. Круглый клапан:
/ — корпус; 2 — заслонка; 3 — упорное кольцо;
4 — вал; 5 — набивка сальника; 6 — крышка саль-
сальника; 7 — вал концевой; 8 — прокладка; 9 —
крышка; 10 — упор; // — штифт конический раз-
разводной
Конструкция клапанов прямоугольного
сечения показана на рис. 7.3, их основные
размеры приведены в табл. 7.11. Основные
технические характеристики клапанов по-
повышенных сечений Зуевского энергомехани-
энергомеханического завода приведены в табл. 7.12.
Корпус круглого клапана имеет прилив
для крепления приводного устройства. Для
прямоугольных клапанов установка привод-
приводного устройства предусмотрена на шейке

240
Газовые тракты
Разд 7
Таблица. 710. Клапаны круглого сечения
Условный
проход D ,
мм
300
325
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
1000
1200
1300
1400
Размеры, мм
Я
180
220
240
260
280
300
А
430
450
480
535
585
645
745
850
950
1050
1150
1250
1350
1450
1550
As
385
405
435
490
540
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
310
330
360
410
640
520
620
710
810
910
1010
1110
1210
1310
1410
d
30
40
50
d2 } h
18
22
22
35
104
105
с
250
260
275
300
325
355
405
455
505
555
605
675
725
775
825
Количество
отверстий во
ф шнце, ит
10
10
10
12
14
16
16
16
18
20
22
24
26
28
30
Мкр, //.м
7,35
9,8
11,8
17,6
24,5
33,3
62,0
77,5
113,0
156,5
215,5
284,0
372,0
430,0
470,0
Масса, кг
45 8
47,8
52,6
65,6
72,0
84,5
102,0
162,5
185,5
210,0
242,0
340,0
394,0
439,0
491,0
Таблица 7.11. Клапаны прямоугольного сечения
Размеры, мм
АХВ
300X400
300X500
300X600
300X700
400X500
400X600
400X700
400X800
500X600
500X800
500X900
500ХЮ00
600X700
600X800
600X900
700X500
700X700
700X800
800X800
800X1200
800X1600
900X400
900X700
L
681
781
881
981
78J
881
981
1081
881
1081
1181
1281
1015
1116
1216
816
1016
1116
1522
1922
1216
1016
и
428
528
628
718
818
918
930
1018
528
628
728
838
628
728
828
928
728
928
1028
1128
828
928
1028
826
828
928
928
1340
1740
528
828
h
160
180
160
Число
осей,
шт.
1
2
Число отвер-
отверстий во флан-
фланце, шт.
18
20
22
24
18
20
22
24
22
26
26
28
26
28
30
24
28
30
32
40
40
22
28
Мки. Н м
9,30
11,75
14,0
16,2
16,6
20,6
24,8
32,6
37,8
56,3
62,7
77,0
23,9
27,3
30,8
38,8
40,8
46,5
47,3
76,5
100,25
36,0
63,0
Мата, кг
48,7
54,4
60,0
66,0
61,0
Ь7,О
73,7
84,2
78,4
98,0
106
114
111
127
136
1С0
117
136
144
191
241
105
139

§7 2.
Запорные и регулирующие клапаны
241
Продолжение табл 7.П
Размеры, мм
АХВ
900X1200
1000X600
1000X700
1000X800
юоохюоо
1200X600
1200X700
1200X800
1200ХЮ00
1200X1200
1400X700
1400X800
1400X900
1400X1000
1400X1200
1500X800
1500X900
1500ХЮОО
1500X1200
160ПХЮ00
1600X1200
16@X1400
1600X1600
1800X900
1800X1000
18Г0Х1200
1800X1400
18С0Х1800
2000ХЮ00
2000X1200
2СГОХ1600
2000Х'800
2000X2000
2200X1200
2200X1400
2200X1600
2200X18Г0
2200X2000
2400X1200
2400ХН00
2400X1600
24Р0Х'800
2400X2000
L
1522
916
1022
1122
1322
922
1022
1122
1322
1522
1022
1122
1122
1322
1522
1122
1222
1322
1522
1322
1322
1722
1922
1242
1342
1542
1742
2142
1342
1542
1942
2142
2342
1542
1742
1942
2142
2342
1542
1742
1942
2142
2342
и
1030
1118
ИЗО
1310
1540
1610
1740
1980
2140
2380
2580
1%
1340
729
840
940
1140
740
840
940
1140
1340
840
Э40
1040
1140
1340
940
1040
1140
1340
1140
1340
1540
1740
1080
1180
1310
1580
1980
1180
1380
1780
1980
2180
1380
1580
1780
1980
2180
1380
1580
1780
1980
2180
h
180
160
180
240
Чисто
осей,
шт
2
со со
4
5
Число отвер-
отверстий во флан-
фланце, шт
36
30
32
34
36
34
36
38
40
44
40
42
42
44
48
42
42
44
48
46
50
54
56
40
40
44
46
52
42
46
50
54
56
48
50
52
56
58
32
54
56
60
62
Мкр, Н м
114,6
54,5
67,5
77,4
96,8
57,3
67,0
76,9
96,0
114,0
101,0
114,8
128,3
144,0
172,5
115,5
130,0
145,0
174,5
188,0
220,5
262,8
301,0
171,3
188,0
228,8
268,0
350,0
139,0
252,0
310,0
348,2
387,0
286,0
342,0
380,1
430,0
477,0
289,0
338,0
385,0
435,0
484,0
Масса, кг
212
139
160>
180
207
175
190
217
246
279
228
257
277
296
331
260
280
299
335
329
383
405
459
385
410-
454
493
609
432
281
596
644
698
539
597
671
721
780
582
648
725
781
846
16—170

242
Газовые тракты
Разд. 7
Рис. 7.3. Клапаны прямоугольного сечения:
о —с одной заслонкой; б — со многими (в данном случае с тремя) заслонками
Таблица 7.12. Прямоугольные клапаны
Зуевского энергомеханического завода
Размеры
сечешия, мм
2500X1300
3000X2000
1600X2800
5500X2500
осей,
о
5
УЗ
6
б
4
12
:са,
со
913
1422
ИЗО
3445
Размеры
сечения, мм
3500X1600
3300X2700
27ОоХ24ОО
4300X2500
осей,
щ
7
б
6
8
га
о
са
1510
1824
1458
2188
подшипника ведущего вала. Присоедини-
Присоединительные размеры для подшипников прямо-
прямоугольных клапанов, размеры и расположе-
расположение отверстий для болтов унифицированы,
что позволяет выполнять перестановку
подшипников и валов с одной стенки кор-
корпуса клапана на другую (противополож-
(противоположную). Это обеспечивает возможность осу-
осуществлять закрытие клапана вращением
маховика по часовой стрелке при любой
компоновке вертикального привода.
Для управления клапанами применяют-
применяются дистанционные и местные ручные или
электрические и пневматические приводы.
Электрические и пневматические приводы
находят применение, главным образом, при
автоматизированном управлении работой
систем пыле- и золоулавливания.
При расположении клапанов непосред-
непосредственно на отметках управления применя-
применяются приводы местные червячные и рычаж-
рычажные.
Примерные компоновки дистанционных
ручных приводов даны на рис. 7.4. Однако
любая из этих компоновок может быть в
зависимости от конкретных требований изме-
изменена добавлением промежуточных узлов —
коробки перемены направления или шарнир-
шарнирного узла. Коробки перемены направления
служат как для изменения направления
вращения вала, так и для изменения поло-
положения оси вала в пространстве.
Шарнирные узлы применяются в случа-
случаях, когда требуется обойти препятствие на
пути прохождения вала либо когда расстоя-
расстояние между колонкой и клапаном превыша-
превышает 4 м.
Для осуществления кинематической
связи валов с углом наклона до 30° и дли-
длиной трубы не более 4 м применяются шар-
шарнирные муфты, которые компонуются толь-
только с колонковыми приводами — вертикаль-
вертикальными и консольными.
В дистанционных приводах каждый
вал, соединяющий какие-либо два жестко
закрепленных узла, должен иметь компен-
компенсатор, который располагается у муфт (муф-
(муфта соединяет червячный привод с одной из
сторон коробки перемены направления или
валом клапана).
Приводы дистанционные колонковые
вертикальные для клапанов, установленные
ниже отметки управления, изготавливаются
с верхним и нижним расположением шар-
шарнирных муфт. Дистанционный привод обес-
обеспечивает закрытие клапана вращением ма-
маховика по часовой стрелке. Это достигается
выбором соответствующего варианта короб-
коробки перемены направления, при отсутствии
коробки перемены направления требуемое
направление вращения маховика может
быть обеспечено с помощью червячного ре-
редуктора.
Приводы для круглых и прямоугольных
клапанов выбираются в зависимости от
крутящего момента и диаметра вала.
Привод дистанционный рычажный с
горизонтальным и вертикальным располо-
расположением вала применяется для всех типо-

§ 7.2.
Запорные и регулирующие клапаны
243
Рис. 7.4. Ручные приводы к клапанам:
а —колонковый а червячным редуктором; б—консольный с червячным редуктором; в —рычажный;
е _ тросовый; д — местный червячный; е — местный рычажный; ж — колонка; э — шарнирный узел;
и — коробка перемены направления; к — штанга
размеров как круглых, так и прямоуголь-
прямоугольных клапанов.
Привод колонковый с карданным ва-
валом — вал вертикальный или наклонный
под углом 30° — также пригоден для всех
типоразмеров круглых и прямоугольных
клапанов.
Привод местный рычажный использует-
используется при крутящем моменте МКр=20 Н-м и
диаметре вала DB = 20 мм только для круг-
круглого клапана ?)у== 100; при МКр=20 Н-м
и DB = 28 мм — для круглого клапана D от
150 до 275; при МкР=70 Н-м и DB =
16*
= 30 мм — для круглых клапанов Z)y от
300 до 600; при Мкр=100 Н-м и ?>„ =
= 40 мм — для прямоугольных клапанов от
300X400 до 500ХЮ00 мм; при Мкр=*
=70 Н-м и DB=400 мм — для всех типо-
типоразмеров прямоугольных клапанов.
Приводы, выбранные по этим данным,
применяются без червячного привода.
Приводы консольные могут применяться
как с верхним, так и с нижним расположе-
расположением шарнирных муфт и предназначаются
для клапанов с червячным приводом.
Редукторы червячные могут компоно-

244
Газовые тракты
Разд. 7
ваться как с верхним, так и с нижним рас-
расположением шарнирных муфт, могут исполь-
использоваться в четырех исполнениях и выбира-
выбираются в зависимости от диаметра вала кла-
клапана: при наибольшем крутящем моменте
МКр=100 Н-м — для диаметров валов
клапанов 20 и 30 мм и при наибольшем
крутящем моменте VWKp=500 Н-м — для
диаметров валов клапанов 40 и 50 мм.
Приводы дистанционные рычажные
компонуются из привода рычажного, рычага
с вилкой и соединяющего их трубчатого
вала с наибольшим крутящим моментом
100 Н-м. Приводы дистанционные тросовые
компонуются из привода тросового, направ-
направляющих тросовых роликовых блоков, тал-
талрепов, ведомого ролика, закрепляемого на
валу клапана, и троса (наибольший крутя-
крутящий момент 50 Н-м).
В качестве электрического привода для
клапанов обычно применяют исполнитель-
исполнительные механизмы типа МЭО Чебоксарского
ПО «Промприбор». Типоразмеры этих меха-
механизмов составляют ряд: МЭО-4/10-0,25;
МЭО-4/25-0,63; МЭО-10/10-0,25; МЭО-10/
25-0,63; МЭО-10/25-0,25; МЭО-10/63-0,63;
МЭО-10/160-0,63; МЭО-25/10-0,25; МЭО-25/
25-0,63; МЭО-25/25-0,25; МЭО-25/63-0,63;
МЭО-25/63-0,25; МЭО-25/160-0,63; МЭО-25/
63-0,25; МЭО-25/160-0,63; МЭО-63/10-0,25;
МЭО-63/25-0,63; МЭО-63/25-0,25; МЭО-63/
63-0,63, МЭО-63/63-0,25; МЭО-83/160-0,63;
МЭО-160/25-0,25, МЭО-160/63-0,63;
МЭО-160/63-0,25; МЭО-160/160-0,63;
МЭО-400/63-0,25; МЭО-400/160-0,63;
МЭО-1000/63-0,25; МЭО-1000/160-0,63.
Цифры после букв МЭО обозначают:
номинальный крутящий момент на выход-
выходном валу, выраженный в кгс-м; номиналь-
номинальное время полного хода выходного вала, с;
номинальный полный ход выходного вала
в долях o6opoia. Например, МЭО-4/10-0,25
•обозначает, что номинальный крутящий мо-
момент составляет 4 кгс-м D0 Н-м); номи-
номинальное время полного хода выходного ва-
вала составляет 10 с и за это время он совер-
совершит 0,25 оборота.
В качестве привода механизмов МЭО
могут быть использованы электродвигатели
типа ДАУ или АОЛ. В последнем случае к
обозначению типоразмера добавляется
буква К. Например, МЭО-400/163-0.25К.
Механизмы МЭО-63/25-0,25; МЭО-63/
63-0,63; МЭО-160/25-0,25 и МЭО-160/
63-0,063 могут быгь поставлены в пылене-
пыленепроницаемом исполнении.
В качестве пневмопривода для клапа-
клапанов могут быть применены механизмы ти-
типа ПСП.
Механизм исполнительный пневматиче-
пневматический поршневой опытного завода ОКБ
«Теплоавтомат» (г. Харьков) выпускается
в двух модификациях: ПСП-1—с позици-
позиционером и ПСП-Т-1—с позиционером и
тормозом. Обе модификации механизма рас-
рассчитаны на давление рабочей среды возду-
воздуха 0,6 МПа, имеют ход штока 320 мм и
могут развивать усилия до 6200 Н. Габа-
Габаритные размеры и масса механизма ПСП-1
составляют 730X175X200 мм и 26 кг, а
механизма ПСП-Т-1 — 730X195X225 мм
и 28 кг.
Механизмы исполнительные, пневмати-
пневматические мембранные, пружинные типа МИМ,
МИМП и МИМЭК. выпускаются Могилев-
Подольским приборостроительным заводом.
Диаметр заделки мембраны в каждом из
этих механизмов может составлять 160,
200 или 250 мм. Максимально допустимое
давление сжатого воздуха в рабочей поло-
полости механизмов составляет при диаметре
заделки мембраны 160 мм 0,4 МПа, при
диаметре заделки мембраны 200 и 250 мм—
0,25 МПа.
Полный рабочий ход выходного элемен-
элемента рассматриваемых механизмов осуществ-
осуществил 1 п
-ъ
— е—
ш
l
R
500
J
"\
J
a-
|
1
<
N.
1!
\
у
T
1
500
i
1 |
а)
НапривлеЛ
ние дви,-)
ЖВНЧЯ I
cpGObJ I
В)
f
—^¦
t
б)
<
ч.
50
*—
н
43
rfi
ц
h
¦
ч-о
Рис. 7 5. Линзовые компенсаторы:
а и б — круглого сечения; в — прямоугольного се-
сечения

7.3.
Компенсаторы
245
Риг 7p Дисковые компенсаторы:
— конструкция института Днепрпроектстальконструьция; 5— конструкция Челябинского института Гип-
ромез
ляется при изменении пневм? гического ко-
командного сигнала от 0,02 до 0,1 МПа. Дли-
Длина рабочего хода в зависимости от диамет-
диаметра заделки мембраны и исполнения меха-
механизма для механизмов МИМ может состав-
составлять 6; 10; 16 и 25 мм, для механизмов
МИМЦ —10; 16 и 25 мм и для механизмов
МИМ-К—100 мм.
7.3. КОМПЕНСАТОРЫ
На газоходах, по которым подается
газ с температурой выше 70°С и трассиров-
трассировка которых не обеспечивает самокомпенса-
самокомпенсации, следует предусматривать компенса-
компенсаторы температурных удлинений.
Компенсаторы устанавливаются также
иа газоходах перед дымососами и венти-
вентиляторами независимо от температуры газа
в непосредственной близости от последних
во избежание передачи усилий на механиз-
механизмы и вибраций от механизмов на газоходы.
Кроме того, компенсаторы могут устанав-
устанавливаться на вертикальных участках газо-
газоходов с любой температурой газа для рас-
распределения нагрузок, передаваемых на раз-
различные элементы здания.
Температурное удлинение газохода, м,
определяют по уравнению
где 12,5-10~6 — коэффициент расширения
стали, 1/°С; tCT—температура стенки газо-
газохода, °С; L — длина газохода, м.
На газоходах систем пыле- и золоулав-
золоулавливания обычно устанавливаются линзовые
и в последнее время дисковые компенсато-
компенсаторы. Линзовые компенсаторы могут быть
изготовлены круглого сечения (рис. 7,5,а и
б) (табл. 7.13, 7,14 и табл. 7 15) и прямо-
прямоугольного (рис. 7,5,0, табл. 7.16 и 7.17).
Дисковые компенсаторы могут быть
изготовлены по чертежам института
Днепрпроектстальконструкция (рис. 7.6,а,
табл. 7.18) или челябинского института
Гипромез (рис. 7.6,6, табл. 7.19).
7.4. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ
КЛАПАНЫ
При очистке газов, содержащих взры-
взрывоопасные примеси, газоходы и газоочист-
газоочистные аппараты должны снабжаться предо-
предохранительными клапанами.
При отсутствии специальных требова-
требований к конструкции предохранительных кла-
клапанов и материалу их мембран предохра-
предохранительные клапаны диаметром 250—
350 м изготавливаются с асбестовой диа-
диафрагмой, диаметром более 350 мм—с ме-
металлической диафрагмой. Клапаны с асбе-

246
Газовые тракты
Разд. 7
Таблица 7.13. Основные размеры
круглых конденсаторов
м"м
200
250
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2800
3200
DH'
мм
219
273
325
377
426
480
;530
630
720
820
920
1020
1120
1220
1320
1420
1620
1820
2020
2220
2420
2820
3220
D,
MM
516
616
616
716
617
816
916
1016
1116
1216
1320
1416
1520
1616
1720
1816
2016
2216
2420
2616
2820
3220
3620
d,
MM
225
279
331
383
432
486
536
635
726
826
926
1026
1126
1226
1326
1426
1626
1826
2026
2226
2426
2826
3226
H,
±
h
oi
1 ОЛ
loU
150
180
200
240
MM
к
!=§
SrO
R. m
one
ZOO
OCR
ZOO
OQC
ZOO
305
345;
Масса, кг
i
к
c;
О та
!§
5,54
7,42
7,23
9,45
9,12
11,6
14,7
17,6
20,3
22,7
25,1
27,5
29,9
33,1
34,7
37,0
41,6
45,6
51,4
55,8
63,4
70,3
79,9
Si
CO ?
10,8
14,6
13,9
18,2
17,2
21,9
27,6
32,3
37,0
41,3
45,7
40,3
54,1
59,0
62,8
66,4
74,7
83,5
92,2
100
112
126
143
Таблица 7.14. Основные технические
характеристики круглых линзовых
компенсаторов
D , мм
200
250
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1600
1800
2000
2200
2400
28 00
3200
Компенсирующая способ-
способность одной линзы
без предва-
предварительной
растяжки Д,
мм
с предвари-
предварительной рас-
растяжкой на
величину А,
мм
Распорное усилие-
при деформации
на величину Д, Н<
Температура среды, °С
200
| 420
15
20
20
18
25
35
32
30
24
22
20
18
17
| 200
| 420
30
40
40
36
50
70
60
48
44
40
34
200
| 420
1400
1700
2300
2550
3300
2550
2300
4000
4100
4600
4800
5150
5800
6200
6600
6900
7400
8500
10 900
11400
10 000
12 700
13 800
2150
2250
1950
2000
2200
2450
2550
2700
2750
6200
3200
3300
3600
4450
5600
5900
5150
6450
6550
Примечание. Для D <500 приведенные зна.
чения Д определяются конструкционными возможностя-
возможностями выполнения отбортовки у полулинз.
Рис. 7.7. Предохранительные клапаны:
а — с асбестовой диафрагмой; б — с металличе-
металлической диафрагмой; в —соединение металлической
диафрагмы; / — фланец; 2— асбестовая диафраг-
диафрагма; 3 — сетка; 4—асбестовая прокладка; 5-»
диафрагма из белой жести марки А; 6— ре-
решетка

7.4
Предохранительные клапаны
247
Таблица 7.15. Компенсаторы круглого сечения на давление до 0,2 МПа
Dy
D,
Однолинзовый
Двухлин-
30Bbffl
Трехлннзовьй
Четырехлин-
зовьй
&6|
¦ 5са Ч
9 u
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
1200
1400
1500
1600
1800
2000
2200
2400
377
426
478
529
630
720
820
920
1020
1220
1420
1520
1620
1820
2020
2220
2480
750
830
880
930
1030
1120
1220
1320
1420
1620
1820
1920
2020
2220
2420
2620
2820
445
2,5
465
485
3,0
505
545
46,5
54,0
60,0
68,2
80,2
92,1
104,8
123,3
139,2
191,0
222,1
242,9
259,7
289,8
326,3
394,7
430,2
585
625
665
705
785
65,7
76,7
84,6
96,9
113,2
130,2
147,9
177,9
200,8
274-, 9
318,1
350,7
374,4
417,8
478,6
580,5
610,9
725
785
845
905
1025
85,0
99,5
109,2
125,5
146,2
167,9
190
231
262
358
414,
458,7
489,0
546,0
633,5
729,3
794,6
865
945
1025
1105
1265
103,3
122,2
133,7
153,8
179,3
206,5
234,2
287,0
323,9
442,3
510,8
565,1
601,5
671,4
787,3
898,2
977,8
49
57
55
54
52
51
51
42
41
40
39
38
38
37
36
34
32
25
29
28
27,5
26,5
26
26
21,5
21
20,5
20
19,5
19,5
19
19
18,5
17,5
9750
9950
10 600
11200
12 500
13 600
14 800
22 900
24 700
28 200
31700
33 500
35 200
38 600
42 100
45 600
49 100
Примечание. Полная компенсирующая способность относится к температуре среды не более 100°С; до 400°С
значение компенсирующей способности уменьшается на 5% на каждые 100°С.
Таблица 7.16. Основные размеры прямоугольных линзовых компенсаторов
Условный размер,
Dy мм
300X400
300X500
300X600
400X500
400X600
400X800
500X600
500X800
500ХЮ00
600X800
600ХЮ00
600X1200
800ХЮ00
800X1200
800X1600
А
309
409
509
611
811
Б
409
509
609
509
609
809
609
809
1009
809
999
1181
999
1181
1611
L
615
715
815
905
1017
1217
1217
Li
715
815
915
815
915
1115
915
1115
1315
1115
1405
1587
1405
1587
2017
Н, мм
Однолин-
зовый
185
245
Двухлин-
зовый
265
325
Масса, кг
Однолин-
Однолинзовый
10,9
12,0
13,0
13,1
14,2
16,15
15,4
17,6
19,8
18,6
29,3
32,1
32,3
35,1
41,5
Двухлин-
зовьй
20,0
22,0
24,0
24,0
26,0
30,4
28,1
32,4
36,1
34,2
52,5
57,3
57,7
62,6
74,0

248
Газовые тракты
Разд. Г
Продолженае табл. 7.16
Условный размер,
D мм
1000X1200
1050X1350
1000X1600
1000X2000
1200X1600
1200X2000
1200X2400
1500X2750
1600X2000
1600X2400
1600X3200
2000X2400
2000X3200
2000X4000
2400X3200
2400X4000
А
1011
1061
1011
1211
1511
1611
2011
2411
Б
1181
1341
1611
1971
1611
1971
2411
279]
1971
2411
3211
2411
3211
4011
3211
4011
L
1417
1467
1417
1617
1905
2017
2417
2817
и
1587
1747
2017
2377
2017
2377
2817
3167
2377
2817
3617
2817
3617
4417
3617
4417
Н, мм
Однолии-
зовьй
2451
Двухляи-
зовый
325
Масса, кг
Однолин-
зовый
38,2
41,4
44,7
50,2
47,6
53,0
59,6
69,2
59,2
65,8
77,8
72,0
84,0
96,4
90,0
102,0
Двухлин-
зовый
68,0
73,4
79,5
89,3
84,8
94,5
106
12а
107
119
140
128
149
170
159
180
Таблица 7.17. Компенсирующая
способность прямоугольных линзовых
компенсаторов
Таблица 7.18. Основные технические
характеристики дисковых компенсаторов»
института Днепрпроектстальконструкция
Выпет
линзы, мм
150
200
Компенсирующая способность, мм
Температура среды, °С
200
4200
без предваритель-
предварительной растяжки
9
16
5
9
200
4200
с предварительной
растяжкой
18
32
10
18
стовой диафрагмой устанавливаются только
внутри зданий. Металлическая диафрагма
выполняется из мягкой жести толщиной не
более 0,5 мм с одинарным швом посреди-
посредине либо из алюминиевого листа толщиной
от 0,5 до 1 мм с надрезом по средней ли-
линии на 50% его толщины.
Предохранительные клапаны должны
располагаться в верхней части газоходов.
Для клапанов, устанавливаемых вблизи
мест прохода обслуживающего персонала,
ставятся вытяжные коробг, чтобы при под-
подрыве клапана не обожгло людей.
На рис. 7.7,6 показан снабженный ре-
Шеткой предохранительный клапан, уста-
Da, мм
630
720
820
920
1020
1120
1220
1320
1420
1520
1620
1720
1820
2020
2220
2420
2520
2620
2820
3020
Основная осадка
одной волны, мм
Толщина стенки,
мм
4
41
40
39
38
38
55
55
55
54
54
53
53
52
52
51
50
50
50
49
49
5
32
32
31
31
30
45
44
44
43
43
42
42
41
41
41
40
40
40
39
39
6
27
26
26
26
25
37
37
37
36
36
35
35
35
35
34
34
34
34
33
33
Усилие сжатие одной
волны на 1 см, Н
Толщина стенки, мм
4
1730
1880
2030
2180
2330
2480
2620
2790
2950
3090
3240
3400
3560
3840
4180
4460
4600
4750
5170
5320
О I 6
3380
3680
3960
4260
4550
4850
5130
5440
5750
6030
6330
6630
6960
7510
8170
8720
8980
9270
10 090
10 390
5850
6360
г850
7370
7870
8380
8860
9П20
1940
10 420
10 940
11460
12 030
12 970
14 ПО
15 070
15 510
16 020
17 430
17 960

§ ы
Вентиляторы и дымососы
249
Таблица 719. Основные размеры
д"сковых компенсаторов, мм,
Челяб* пского института Гипромез
"у
700
800
900
5000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1800
2000
2200
2400
2500
2600
2800
1000
4200
3500
н
720
820
920
i020
1120
'220
Г320
^420
1520
1620
1820
2020
2200
2420
2520
2620
2820
3020
3220
3520
1744
1844
1944
2044
2144
2244
2344
2444
2544
2644
2844
3044
3244
3444
3544
3644
844
4044
4244
4544
1720
1820
1920
2020
2120
2220
2320
2420
2520
2620
2820
3020
3220
3420
3520
3620
3820
4020
4220
4520
и
702
802
902
1002
1102
1202
1302
1390
1490
1590
1790
1990
2190
2390
2490
2590
2790
2990
3190
3490
692
792
892
992
,092
1192
292
'376
1176
157'
177
197
21?ь
237b
2476
2576
2776
2976
3176
3476
Усилия
сжатия
одной вол-
волны на 1 см,
Н
6000
6500
7500
8000
8500
9000
10 000
10 000
10 500
11 000
12 000
13 000
14 500
15 000
15 500
!6ООО
17 500
18 000
19 000
20 500
навливаемый на тракте, работающем под
разрежением. При установке клапанов на
тракте, находящемся под давлением, приме-
применение решетки не требуется. Сечение пре-
предохранительного клапана в этом случае
должно быть принято с учетом давления в
газоходе
Технические характеристики предохра-
предохранительных клапанов приведены в табл. 7.20.
Таблица 7 20. Технические
характеристики предохранительных
клапанов
При меч ание Компенсирующая с юсобность
диого диска 30 мм
Размеры, мм
D
У
250
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
н
273
325
377
426
480
530
630
720
820
920
1020
363
415
467
538
592
642
744
834
934
1024
1134
330
385
435
498
555
605
705
795
895
995
1095
Масса, и
Материал диафрагмы
жесть
—
—
23,3
24,8
27,7
32,4
37,1
40,1
44,9
50,3
алюми-
алюминий
—
—
22,9
24,5
27,4
31,9
36,4
39,2
43,9
48,9
аобест
9,90
11,90
13,30
—
—
—
—
—
-—
—
—'
РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ
ВЕНТИЛЯТОРЫ И ДЫМОСОСЫ. ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ
8.1 ВЕНТИЛЯТОРЫ И ДЫМОСОСЫ
Номенклатура вентиляторов в
достаточно полном объеме может быть при-
приведена только в специальной справочной
литературе. Вместе с тем особенности ра-
Рис 81. Основные размеры
ЦП-7 40
вентилятора
боты систем пыле- и золоулавливания огра-
ограничивают применимость для них большинст-
большинства вентиляторов общепромышленного на-
назначения.
В данном справочнике рассмотрены
технические характеристики лишь тех вен-
вентиляторов, которые по своим аэродинами-
аэродинамическим характеристикам наиболее, примени-
применимы в рассматриваемой отрасли техники.
Центробежные вентиляторы
ЦП-7-40 предназначены для систем пыле-
пылеулавливания и пневмотранспорта при гид-
гидравлическом сопротивлении сети не более
4000 Па (рис. 8.1 и 8 2, табл. 8.1)
Вентиляторы имеют бронированные ло-
лопатки и могут быть использованы при тем-
температурах газов до 200°С.
Центробежные вентиляторы
Ц6-30 (рис. 8.3 и 8.4, табл. 8 2) предназна-
предназначены для транспортировки газов, содержа-
содержащих неабразивные и нелипкие твердые при-
примеси с концентрацией до 0,5 кг/кг, и выпу-
выпускаются в зависимости от температуры пе-

250
Вентиляторы и дымососы. Дымовые трубы
Разд. 8
Таблица 8.1. Основные размеры» мм,
вентиляторов ЦП-7-40
2000 В 000 1000
Производительность 0,м3/ч а)
20D0 В 000 10000 14 000
Производительность п,м3/ч В)
5000 10000 15000 20 000 25000
Праизбодительноста Q,mj/v в)
Рис. 8.2. Аэродинамические характеристи-
характеристики вентиляторов ЦП-7-40:
а —№ 5; 6 — Ш 6; в —№ 7
Номер вен
тилятора
f5
6
8
Размеры, мм
А
804
920
1262
Ах
242
300
400
Б
773
921
1223
Бх
250
300
400
в
500
600
900
г
490
570
710
н
850
960
1275
я»
550
600
820
ремещаемой среды с водяным охлаждением
подшипникового узла или без такового.
Вентиляторы высокого дав-
давления серии В В Д (рис. 8.5) предна-
предназначены для перемещения воздуха и газов
при температуре до 100сС, не содержащих
липких и длинноволокнистых веществ. Со-
Содержание твердых примесей не должна
превышать 150 мг/м3.
Вентилятор В-Ц12-49-8-01 Мос-
Московского вентиляторного завода, разрабо-
разработанный специально для подачи атмосферно-
атмосферного воздуха в холодильники цементных
печей, благодаря аэродинамическим харак-
характеристикам (рис. 8.6) находит применение*
в системах газоочистки. В табл. 8.3 указа-
указаны габаритные размеры и масса вентилято-
вентилятора, а также мощность, потребляемая в за-
зависимости от типа комплектующего элект-
электродвигателя.
Вентиляторы типа ВЦ предна-
предназначены для работы в системах отсоса воз-
воздуха или газа, содержащего волокнистые
примеси. Основные технические характери-
характеристики вентиляторов андижанского завода-
«Коммунар» приведены в табл. 8.4.
Мельничные вентиляторы
предназначены для работы при температу-
температурах газов до 200°С. Рабочие колеса венти-
вентиляторов ВМ-18А и ВМ-20А изготавливают-
изготавливаются из низколегированной стали 10Х-СНД.
Все мельничные вентиляторы могут рабо-
работать при запыленности газов до 80 г/м3.
Подшипники вентиляторов имеют жид-
жидкую картерную смазку, для охлаждения
масла при температуре газов свыше 70°С
в корпус вставляется змеевик водяного-
охлаждения. Расход воды с температурой
не выше 20°С должен составлять: для вен-
вентиляторов ВМ-18А и ВМ-20А — не менее
0,7 м3/ч, для всех остальных вентилято-
вентиляторов ВМ приведена в табл. 8 5.
Техническая характеристика вентилято-
вентиляторов ВМ приведена в табл. 8.5.
Дутьевые вентиляторы ВДН
(рис. 8.7) помимо своего основного назна-
назначения— подачи воздуха в топки котлоагре-
гатов — находят широкое применение и в»
системах пылеулавливания. Характеристики
вентиляторов серии ВДН на режиме макси-
максимального КПД приведены в табл. 8.6 и 8.7.

ai.
Вентиляторы, и дымососы
251
Рис. 8.3. Основные размеры вентиляторов Ц-6-30
Таблица 8.2. Основные размеры вентиляторов Ц6-30
"Номер вен-
вентилятора
5,6
6,3
8
Размеры, мм
At
1400
1621
1850
Л,
480
530
600
Л3
480
530
780
Л
130
191
204
л5 j />i
152
160
186
520
520
560
Б*
330
372
490
Б»
280
317
402,5
Б.
735
827
1049
Вг
560
630
800
В*
400
480
580
ва
730
850
960
Дг
290
320
390
Д*
260
290
360
Дз
222
250
320
Таблица 8.3. Технические
характеристики вентилятора
В-Ц12-49-8-01
ZBOO
3 4- 5 В 7 8 9 70 QxW J,M3/4
Фис. 8.4. Аэродинамические характеристики
вентиляторов Ц6-30
Таблица 8.4. Технические характеристики вентиляторов серии ВЦ
Марка элек-
электродвигателя
4А200Ь6УЗ
4A250S6y3
4А250М6УЗ
4A280S4y3
4А280М4УЗ
4А315Б4УЗ
Потреб-
Потребляемая
мощность,
кВт
35,8
121
Размеры, мм
L
2448
2533
2573
2788
2828
2883
h
200
250
280
315
Масса,
кг
1125
1315
1360
1610
1670
1805
Наименование
Марка вентилятора
1ВЦ
ВЦ-8М
ВЦ-ЮМ
ВЦ-12М
^Производительность, тыс. м'/ч
Полное давление, Па
Максимальный КПД
^Установленная мощность электродвигателя,
кВт
Диаметр рабочего колеса, мм
Табаритные размеры с электродвигателем,
мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
40—43
3920
0,66
75
800
2370
1330
1340
1080
5,8—12,5
2700—2300
0,8
10
800
1520+30
1436±15
1365+25
375
9—18
4800—4300
0,7
30
1000
1660+30
1680+15
1575+25
885
9 29
6600—5200
0,72
55
1200
1993+30
1930+15
1825+25
1358

300
360 720 1080 1440 1800
475 485
Схема ^положении кожуха
Схема положений кожуха
WOO 4000 6000 8000 10000
ПраиэдпЯи/пельнвсть
Ф
ft Q ЗпОП 6000 3000 ПООО
ПроиздаПитвльность Ц7м3/ч
Рис. 8.5. Основные размеры и аэродинамич^с „ ie
а — ВВД № 5; б — ВВД № 8, в — ВВД К 9;

8.2.
Дымовые трубы
253
Таблица 8.5. Техническая характеристика вентиляторов серии ВМ
Наименование
Марка вентилятора
8
Диаметр рабочего колеса, мм
Произ водитель ноет ь,
тыс. м*/ч
Полное давление, Па
Температура, вС
Частота вращения, об/мин
Мощность на валу, кВт
Максимальный КПД, %
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса без электродвигате-
электродвигателя, кг
1500
38
7300
70
1480
95
82
2155
2550
2660
3000
1700
58
9200
70
1480
180
82
2420
2915
3002
4000
1800
108
10 650
70
1480
395
81
2645
3135
3172
4300
2000
250
12 900
70
1480
660
81
2690
3374
3424
4700
2220
160
9000
60
980
540
72
1530
3680
4640
6900
1830
180
12 800
120
1480
800
76
2950
3730
2865
6800
1200
14
5300
80
1480
33,5
62
1605
1700
1870
1900
1800
33
5120
80
980
73
62
2000
2480
2630
4200
1800
60
4750
80
980
125
62
2000
2750
2680
4800'
Примечание. Номинальные параметры приведены ири максимальном КПД.
Вентиляторы горячего дутья
серии ВГДН и дымососы серии ДН,
ДРЦ, ДЦ и ГД (рис. 8.8, табл. 8.6, 8.8 и
8.9) могут быть использованы при темпера-
температурах газов до 400°С.
О ШО 6000 9000 12000 1S00Q 16000 21000
ПроизЗодителшстп Q, м3/ч 2}
характеристики вентиляторов ВВД:
«—ввд щ. и
8.2. ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ
Металлические дымовые тру-
б ы высотой до 45 м применяются при уме-
умеренной производительности пыле- и золо-
улавливагощих установок для рассеивания1
газов в атмосфере. Разработан ряд типовых
металлических труб диаметром 400, 500,
630, 800 и 1000 мм. Трубы первых трех
диаметров имеют высоту 20 и 30 м, послед-
последних— 30 и 45 м. Дымовые трубы раскреп-
раскрепляются оттяжками, расположенными в за-
зависимости от высоты труб в один или два
яруса. В каждом ярусе устанавливается по-
потри оттяжки, в плане оттяжки расположе-
расположены под углом 120°, угол наклона оттяжек
к горизонту принят в пределах 40—60°.
Материал стволов труб— мартеновская
сталь марки ВСтЗпс.
Цоколи дымовых труб запроектированы1
в двух вариантах: с надземным и подзем-
подземным примыканием газоходов. Для чистки-
каналов в стенке цоколя предусмотрен)
проем, заполняемый кирпичной кладкой на
глиняном растворе.
Максимально допустимая температура,
отходящих газов в случае применения ме-
металлических труб без футеровки составляет
350°С.
Для защиты металлических труб от
коррозии при отводе серосодержащих га-
газов внутренняя поверхность труб в период
монтажа, когда трубы находятся в горизон-
горизонтальном положении, покрывается двум»
слоями жаростойкого и коррозионно устой-
устойчивого лака ФГ-9. Наружная сторона труб
и оттяжки окрашиваются двумя слоями то-
того же лака с добавлением 6% алюминиевой
пудры.
Трубы высотой до 100—150 м могут
быть выполнены из кирпича или железобе-

254
Вентиляторы и дымососы. Дымовые трубы
Разд. 8
Таблица 8.6. Основные размеры, мм, вентиляторов серии ВДН
и дымососов серии ДН Бийского котельного завода (рис. 8.7)
Номер венти-
вентилятора или
дымососа
8
9
10
11,2
12,5
А
277
296
315
343
368
At
330
565
А3
610
760
в
1331
1491
1651
1843
2050
765
855
945
1055
1170
в3
520
585
650
728
812
в3
400
450
500
560
625
D
800
900
1000
1120
1250
530
660
685
н
1210
1360
1506
1690
1885
Нг
560
630
700
785
875
Я»
582
602
702
732
и
470
480
355
577
667
и
300
335
375
420
470
7О0ОО
3000
чкрумная
скорость
колеса, к/с
23 30 W 50 60 70 30
Таблица 8.7. Техническая
характеристика вентиляторов
серии ВДН
Марка венти-
вентилятора
ВДН-15
ВДН-17
ВДН-18
ВДЕ-20
ВДН-22-IIy
ВДН-24-Иу
ВДН-26-Цу
ВДН-28-Иу
ВДН-32Б
ВДН-31,5
ВДН-25Х2
ВДН-25Х2-1
ВДН-36Х2
1000
1000
1000
1000
750
750
750
750
750
750
1000
1000
920
54
60
152
215
210
275
350
430
475
275
520
560
1550
3200
4800
3940
4800
3400
4030
4700
5150
6150
10 570
8000
9000
1350
60
90
190
326
225
350
520
700
920
990
1265
1680
6450
и f. Ч
ОЁ01
я ? н
2S2
3500
2630
5500
6100
7600
8400
9400
15 800
16 500
12 800
26 800
26900
54 700
Примечание Производительность и полное
давление показаны при расчетной температуре 30°С.
5Z0 БЗО
80±1,2 3717
Рис. 8.6. Основные размеры и аэродинамические характеристики вентиляторов В-Ц12-49-8-01

§ 8.2.
Дымовые трубы
255
Рис. 8.7. Основные размеры вентиляторов ВДН и дымососов ДН Бийского котельного за-
завода
тона. Более высокие, применяемые в основ-
основном на электростанциях, трубы (до 250 м
и выше), выполняются исключительно из
железобетона. Для защиты железобетонных
труб от коррозии их покрывают изоляци-
изоляцией— эпоксидным лаком и стеклотканью ш
футеруют красным или кислотоупорным
кирпичом на диабазовой или андезитовой1
замазке. Внутренняя поверхность футеров-
футеровки затирается с последующей кисловкой)
5 5 7 В 3 Ш
15 20
3/7 Ц,1ПЫБ.М]Ч
Рис. 8.8. Аэродинамические характеристики вентиляторов ВДН
и дымососов ДН Бийского котельного завода

256
Вен и гяторы и дымососы. Дымовые трубы
Разд. 8
Рис 89 Железобетонная дымовая труба
высотой 250 м с диаметром устья 8 м*
а — общий вид* / — фундамент; 2 — поколь, 3 —
пандус; 4—ствол, 5 — ходовая лестница; б —
светофорная площадка, 7 — громоотвод, б —
верхняя часть- / — чугунный колпак, 2 — асбес-
асбестовая прокладка, 3 — ствол 4 — изоляция; 5 —
футеровка; в — нижняя часть (разрез по А-А)-
/ — перегородка, 2 — пандус, 3 — футеровка; 4 —
ствол
Таблица 8.8. Техническая
характеристика дымососов
серки ДН, ДРЦ и ДЦ
Ф8000
8aut I
Марка дымососа
ДН-15
ДН-15НЖ
ДН-17
ДН-17НЖ
ДН-19
ДН-19НЖ
ДН-21
ДН-22
ДН-24
ДН-26
ДН-22Х2-0.62
ДН-24Х2-0.62
ДН-26Х2-0.62
ДРЦ-21Х2
ДЦ-25Х2
1000
1500
1000
1000
1000
1000
1000
750
750
750
750
750
750
740
970
50
68
76
68
102
106
143
162
210
267
289
375
447
420
280
2260
3800
3000
2100
4460
2720
5850
3200
3810
4470
3300
3930
4610
3150
6600
40
85
73
50
172
98
284
175
270
403
325
502
749
575
690
<Я о»
200
400
200
400
100
400
100
100
100
100
100
100
100
170
350
2620
2490
2990
2850
7290
6800
6200
8030
8940
10 100
18 400
21500
29 100
14 200
16 400
Таблица 8.9. Техническая характеристика вентиляторов и дымососов для ра5оты при
высоких температурах
Наи leiioBaHie
Диаметр рабочего колеса,
мм
Производительность,
тыс. м3/ч
Потное давление, Па
Температура, °С
Частота вращения, об/мин
Мощность на валу, кВт
Максимальный КПД, %
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса без электродвига-
электродвигателя, кг
Марка вентилятора и дымососа
>>
ю
СО
е[
с_
03
1350
60
2190
4^0
970
51
70
2580
2290
2145
2400
>,
ю
i
Ю
1550
85
2870
400
970
95
70
2660
2620
2385
2800
со
(к
Е
2000
146
2750
400
730
156
70
3300
3380
3030
4800
ш
К
ю
1500
50
1590
400
980
27,5
82
2758
3180
2250
2890
1
РЗ
1700
73
2030
400
980
51
83
2585
3450
2550
3085
1
1900
102
2530
40C
980
90
83
4500
3240
2880
в
2100
128
3100
400
980
190
83
4790
S
й
Q
2000
200
4900
400
1000
390
68
3345
3835
3420
5800
1
3100
330
4300
347
750
480
84
4285
5900
4600
14 000
X
и
2600
600
5680
345
1000
1090
83
6480
30 000
Примечание номишчьлые параметры юиведены при максимальном КПД

Механизмы сухой выгрузки золы или пыли
257
Таблица 8.10. Типоразмеры
железобетонных дымовых труб
по типовым чертежам института
Теплопроект
Диаметр
трубы, м
4,2
4,8
6.0
6.5
7,2
8,0
8,4
9,6
Высота трубы, м
120
X
X
X
X
—
X
150
_
—
X
X
X
X
180
—
X
—
X
X
X
250
—
—¦
X
X
X
20%-ным раствором серной кислоты. Меж-
Между железобетонным стволом и футеровкой
может быть предусмотрен изолирующий
слой из минеральной ваты. Типоразмеры
железобетонных дымовых труб по типовым
чертежам института Теплопроект приведены
в табл. 8.10, пример их конструкционного
оформления — на рис. 8.9.
Более сложные по конструкции трубы
с узким вентилируемым зазором между
стволом и футеровкой, трубы типа «труба
в трубе» со значительным зазором между
дымоотводящим и несущим стволами, по-
позволяющим обеспечить свободное движение
людей и проведение необходимых ремонт-
ремонтных работ, а также многоствольные дымо-
дымовые трубы, объединенные общим несущим
стволом (оболочкой), применяются только
на мощных тепловых электростанциях и
рассматриваются в [8.2].
Высокие дымовые трубы должны иметь
светофорные площадки для светоогради-
тельных огней, устанавливаемых через каж-
каждые 15 или 30 м.
Обслуживание светофорных площадок
предусматривается с помощью огражденных
лестниц или лифта. Кроме того, трубу
окрашивают полосами красного цвета ши-
шириной 2—2,5 м с интервалами по высоте
15 м.
Для всех труб предусматривается си-
система молниезащиты.
РАЗДЕЛДЕВЯТЫЙ
УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ЗОЛЫ ИЛИ ПЫЛИ ИЗ СИСТЕМ
ПЫЛЕ- И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЯ
9.1. МЕХАНИЗМЫ СУХОЙ ВЫГРУЗКИ
золы или пыли
Устройства для сухой выгрузки золы
или пыли по характеру работы делятся на
пылевые затворы непрерывного и периоди-
периодического действия.
К непрерывно действующим от-
относятся мигалки с конусным или плоским
клапаном, двойные пылевые затворы с
электроприводом и лопастные шлюзовые
питатели, а также некоторые виды кон-
конвейеров.
К периодически действующим
относятся шиберные и шаровые затворы.
Затворы для непрерывной выгрузки пыли
Мигалки с конусным клапа-
клапаном (рис. 9.1) могут устанавливаться
в случае, если разрежение над ними не
превышает 1000 Па. При больших разре-
разрежениях могут устанавливаться последо*-
вательно две мигалки. В случае работы
на влажных пылях угол раскрытия кону-
конуса уменьшается с 90 до 60°. Высоту вер-
вертикального участка над мигалкой, м, не-
необходимую для предупреждения подсосов
17 17П
воздуха, определяют по формуле
g?mc
¦+0.1,
(9.1)
где А/7 — разрежение в аппарате, Па; g=
=9,81—ускорение силы тяжести, м/с2;
Рис. 91. Мигалка с конусным клапаном:
/ — входной патрубок; 2 — клапан; 8 — рычаг;
4 — груз

258
Устройства для выгрузки золы и пыла
Разд. 9
Таблица 9.1» Типоразмеры мигалок
с конусным клапаном Сызранского
Турбостроительного завода, мм
100
150
200
300
450
600
Размер, мм
DX.S
108X4
159X5
219X6
325X8
480X6
630X6
219X6
273X7-
351X8
"80X6
720X7
920X7
302
356
434
564
804
1005
412
412
462
557
620
918
377
486
590
750
1032
1316
18
28
46
86
159,7
269,7
Рва с — насыпная плотность золы или пы-
пыли, кг/м3.
Диаметр мигалки (внутренний диаметр
входного патрубка), м, рассчитывают по
формуле
D= 1,12
(9.2)
где GуЛ — количество выгружаемой пыли,
кг/с; q — удельная нагрузка мигалки, при
отсутствии других рекомендаций может
быть принята в пределах 60—100 кг/(м2Х
Хс).
Нормализованные значения условного
диаметра мигалки D7 составляют ряд: 100,
150, 200, 300, 450 и 600 мм (табл. 9.1).
Регулировка мигалки — создание тре-
требуемой герметичности (т. е. отсутствия
подсоса воздуха) и равномерный спуск
пыли при минимальном колебании клапа-
клапана — сводится к нахождению наивыгодней-
наивыгоднейшего положения груза, обеспечивающего
Таблица 9.2. Типоразмеры клапанных
затворов (мигалок с плоским клапаном),
мм
Услов-
Условный
диа-
диаметр
D , мм
200
250
300
400
500
600
Размер, мм
о.
219
273
325
426
530
630
D
217
273
321
416
527
629
я.
325
377
426
630
720
820
н
600
660
700
810
850
900
150
170
195
250
300
350
305
325
350
848
948
1048
Масса,
кг
83,9
122
138
229
272
354
поддержание определенного столба пыли
над клапаном мигалки.
При отрегулированной работе мигал-
мигалки пыль или зола должны непрерывно и
почти равномерно высыпаться наружу.
Клапан либо стоит неподвижно либо со-
совершает медленные колебания с ампли-
амплитудой 2—3 мм, не ударяясь об обрез тру-
трубы. Если мигалка недогружена, то даже
при самом тщательном ее изготовлении и
самой тонкой регулировке мигалка теряет
чувствительность и работает неудовлетво-
неудовлетворительно.
Мигалки с плоским откид-
откидным клапаном (рис. 9.2 и табл. 92 и
9 3) используются, если участок течки, не-
непосредственно примыкающий к устройству
для выгрузки зо*лы или пыли, имеет на-
наклон к вертикали более 5°, так как конус-
конусные мигалки устанавливать не допу-
допускается.
Противовесы мигалок с плоским
откидным клапаном, указанные в табл. 9.3,
подобраны с учетом разрежения на уча-
участке их установки до 2000 Па и наличия
Рис. 9.2. Мигалки е плоским клапаном:
а —С одним клапаном; 6 — с двумя клапанами; в — схемы установки мигалок для подбора груза по
табл. 9.3; / — корпус; 2 — клапан; 3 — рычаг: 4 —лючок; 5 — груз

§ 91
Механизмы сухой выгрузки золы или пыли
259
Таблица 9.3. Расположение груза
в зависимости от угла наклона
установки мигалки с плоским клапаном
Dy, мм
Масса гру-
груза на од-
одном рыча-
рычаге, кг
Угол наклона оси затвора «
90е
80е
70е
60е
L, мм (рис. 9.2)
Мигалки с одним клапаном
200
250
300
5
10
15
440
430
500
410
480
370
470
310
320
370
Мигалки с двумя клапанами
400
500
600
10
15
530
900
1030
510
860
1030
510
860
1010
480
850
1000
уплотняющего столба пыли высотой 0,8—
1 м при насыпной плотности пыли
900 кг/м3.
Двойной пылевой затвор с
электроприводом разработан ин-
институтом Гипрогазоочистка Затвор может
работать при температуре до 400°С и раз-
разрежении в аппаратах до 1000 Па.
На рис. 9.3 показан двойной пылевой
затвор производигельностью 1,5 кг/с, вы-
выпускаемый Нижне-Туринским машинострои-
машиностроительным заводом.
Шлюзовые питатели (рис. 9.4)
при отсутствии над ними уплотняющего
столба золы или пыли могут являться ис-
источником подсоса воздуха в систему газо-
Рис. 9.3 Двойной пылевой затвор с элек-
электроприводом
17*
счистки. Поэтому их желательно приме-
применять в сочетании с уровнемером, отклю-
отключающим питатель до того, как будет сра-
сработан весь слей скопившейся над ним зо-
золы или пыли, и включающим его вновь
после того, как уровень уловленного ма-
материала в бункере газоочистного аппарата
превысит некоторое заданное значение.
Рис. 9.4. Шлюзовой питатель
Технические характеристики и основ-
основные габаритные размеры шлюзовых пита-
питателей Дмитровоградского завода химиче-
химического машиностроения приведены в
табл. 9.4 и 9.5.
К конвейерам, которые могут быть
использованы в качестве пылевыгрузочных
устройств и одновременно с этим для
транспортировки уловленной золы или
пыли на умеренные расстояния, относятся
Рис. 9 5. Шнековые конвейеры:
а —ео сплошным винтом; б я в •—принцнияаль-
лые схемы конвейеров о уплотняющими винтами

260
Устройства для выгрузки золы и пыли
Разд 9
Таблица 9.4. Технические характеристики шлюзовых питателей Дмитровоградского
завода химического машиностроения
Марка
питателя
Ш1-15
Ш1-20
Ш1-30
Ш1-45
Диаметр
загрузоч-
загрузочного
штуцера,
мм
100
150
250
400
Производи
тельность,
м»/ч
0,14 1,34
0,39—3,7
1,46—14,2
5,9—55,8
Ротор
Частота
вращения,
об/мин
2—19
2—19
2—19
2,1—20
Диа
метр,
мм
150
200
300
450
Емкость,
ма
0,0012
0,0033
0,0126
0,05
Электродвигатель
Марка
4АХ80А6
ВАО-21-6
4АХ80В6
ВАО-21-6
4АХ80В6
ВАО-22-66
4АХ904
ВАО-32-6
Мощность,
кВт
0,75
0,8
0,75
0,8
1,1
2,2
Частота
вращения
вала,
об/мин
920
930
920
930
920
930
1420
950
Примечания 1. Длл питателей с нерегулируемым приводом производительность имеет максимальное зка-
2. В числителе—для общепромышленного исполнения, в знаменателе—для взрывозащищенного
ШЗагрузка
Ш загрузка
Рис 9 6 Конвейер типа КПС
шнсковые винтовые конвейеры и конвейе-
конвейеры с погружными скребками
Шнеков ый конвейер может
иметь сплошной винт (рис 9 5,а),или ли-
лишенный нескольких витков уплотняющий
шнек для создания в конвейере уплотняю-
уплотняющей пробки золы или пыли (рис 9 5,5
и в)
Винт уплотняющего шнека, показан-
показанного на рис 9 5 6, монтируется частично
в бункере аппарата и частично в собствен-
собственном ко"жухе Перед выгружным патрубком
шнека, конец которого лишен нескольких
витков устанавливается наклонная метал-
металлическая плоскость, благодаря которой об-
образующаяся в этом месте пробка из пыли
проталкивается шнеком в боковую раз-
разгрузочную течку.
В уплотняющем шнеке, показанном
на рис 9 5,в, образование пылевой пробки
происходит примерно в центре шнека, где
исключены от одного до* двух витков
винта
В шнеки перед пуском в эксплуатацию
необходимо насыпать достаточное количе-
количество пыли для образования запирающей
Рис. 9 7. Пневмослоевой затвор — переклю-
переключатель ВТИ

§ 91
Механизмы сухой выгрузки зогы или пыли
261
Таблица 9.5. Габаритные размеры,
мм» и масса, кг, шлюзовых питателей
типа Ш1
Продолжение табл. 9.5
Марка питателя
ШЫ2РНУ-01
ШЫ5РНК-01
ШЫ5РВУ-01
Ш1-15РКВ-01
Ш1-15ЭНУ-01
Ш1-15ЭНК-01
ШЫ5ПНУ-01
Ш1-15ПНК-01
ШЫ5ПВУ-01
Ш1-15ПВК-О1
Ш1-15БНУ-01
Ш1-15БНК-О2
Ш1-15БВУ-02
Ш1-15БВК-О2
Ш1-20РНУ-01
Ш1-20РНК-01
Ш1-20РВУ-01
Ш1-20РВК-01
Ш1-20ЭНУ-01
Ш1-20ЭНК-01
Ш1-20ПНУ-01
Ш1-20ПНК-01
Ш1-20ПВУ-01
Ш1-20ПВК-01
Ш1-20БНУ-02
Ш1-20БНК-02
Ш1-20БВУ-02
Ш1-20БВК-02
Ш1-30РНУ-01
Ш1-30РНК-01
Ш1-30РВУ-01
Ш1-30РВК-01
Ш1-30ЭНУ-01
Ш1-30ЭНК-01
Ш1-30ПНУ-01
Ш1-30ПНК-01
Ш1-30ПВУ-01
Ш1-30ПВК-01
Ш1-30БНУ-62
Ш1-30БНК-02
Ш1-30БВУ-02
Ш1-30БВК-02
Ш1-45РНУ-01
Ш1-45РНК-01
Ш1-45РВУ-01
Ш1-45РВК-О1
Ш1-45ЭНУ-01
Ш1-45ЭНК-91
Длана,
мм
635
681
609
685
731
659
795
830
760
963
Шири-
Ширина, мм
630
714
755
864
923
655
717
630
714
755
864
923
655
714
675
739
775
884
948
675
739
670
725
760
Бысо
та, мм
330
515
330
382
520
382
470
530
470
645
Масса,
КГ
164
157
158
188
170
163
168
161
199
192
150
143
177
170
176
174
207
205
182
160
180
178
211
209
162
160
189
187
224
224
258
258
232
232
230
230
262
262
209
209
240
240
350
342
380
371
356
348
Марка питателя
Ш1-45ПНУ-01
Ш1-45ПНК-01
Ш1-45ПВЧ-01
Ш1-45ПВК-01
Ш1-45БНУ-02
Ш1-45БНК-02
Ш1-45БВУ-02
Щ1-45БВК-02
Длина,
мм
1000
925
Шири-
Ширина, мм
905
960
670
725
Высо-
Высота, мм
653
653
Масса.
кг
345
346
383
375
336
328
365
357
Примечание Буквы Р, П и Э обозначают
способ управления работой питателя: ручное, пневмати-
пневматическое или электрическое
Буква В обозначает, что для привода пылепитателя
установлен электродвигатель во взрывобезопасном испол-
исполнении
Буква У обозначает исполнение питателя из углеро-
углеродистой стали ити чугуна, а буква К—коррозионностой-
кое исполнение из стали 08Х22Н5Т.
пробки Оптимальная форма и высота ме-
металлического листа уплотняющего шнека,
так же как и длина участка, на котором
образуется пробка за счет изъятия части
витков, должна определяться опытным
путем в зависимости от свойств золы или
пыли и перепада давления
Технические характеристики наиболее
распространенных шнековых конвейеров
приведены в табл. 9 6 и 9 7
Конвейеры с погружными скребками
КПС (рис. 9 6) представляют собой за-
закрытый металлический короб, состоящий
из отдельных последовательно соединенных
секций Между приводной и натяжной го-
головками внутри короба перемещается тя-
тяговая цепь со скоебками Трасса конвейе-
конвейера может быть горизонтальной, наклонной
и горизонтально-наклонной Для установ-
установки под бункерами пылеулавливающих ап-
ларатсв находят применение в основном
конвейеры Гороховецкого завода ПТО
(табл 9 8).
Пневмослоевые затворы
ПСЗ и пневмослоевые затворы-
переключатели ПСП разработаны
ВТИ для удаления золы из бункеров су-
сухих золоуловителей Принцип действия
аппаратов аналогичен принципу действия
гидрозатвора, в котором роль жидкости
выполняет аэрированный слой золы
На тепловых электростанциях с систе-
системами сбора сухой золы аэрсЪкелобами
обычно устанавливается два параллельных
аэрожелоба, один из которых является ре-
резервным, поэтому практическое применение
нашли в основном аппараты типа ПСИ
(рис 9 7)
При работе аппарата зола из бункера
/ поступает в спускной стояк 2, разделен-
разделенный на две секции сплошной вертикальней
18—17©

262
Устройства для выгрузки золы и пыли
Разд. 9>
Таблица 9.6. Основные характеристики шкекоБЫх конвейеров машиностроительного
завода „Металлист" (г. Вольск)
Наименование
Диаметр шнека, мм
200
320
400
500
Производительность при коэффициенте
наполнения винта 0,3 (максимально),
м3/ч
Шаг винта, м
Частота вращения винта, об/мин
Толщина витков винта, м
Толщина стенок желобов, м]
Сечение загрузочного патрубка, м
Сечение разгрузочного патрубка, м
Масса 1 м конвейера без привода, кг
Максимальная^длина конвейера, м
5,4
0,16
60
0,004
0,003
0,2X0,2
0,184X0,184
58
20
21
0,24
60
0,004
0,003
0,3X0,3
0,26X0,26
106
20
28
0,32
37,5
0,006
0,004
0,4X0,4
0,35X0,35
127
30
48
0,40
37,5
0,006
0,004
0,5X0,5
0,45X0,45-
166
30
Таблица 9.7. Основные характеристики шн.ековых конвейеров Брянского
ремонтно-механического предприятия
Наимено вание
Производительность при коэффициенте
напольения винта 0,3, м3/ч
Шаг винта, м
Частота вращения винта, об/мин
Толщина витков винта, м
Размеры загрузочного патрубка (в све-
свету), м
Размеры разгрузочного патрубка (в све-
свету), м
Масса 1 м длины конвейера без приво-
привода, кг
200
5,8
0,16
63—65
0,004
0,20X0,20
0,18X0,18
43,6
Диаметр
320
23
0,25
63—65
0,004
0,28X0,28
0,28X0,28
90
) шнека, мм
400
49
0,32
63—65
0,006
0,415X0,415
0,36X0,36
102
500
96
0,40
63—65
0,004
0,515X0,515
0,44X0,44
125
Таблица 9.8. Основные технические характеристики конвейеров типа КПС
Наименование
Ширина короба, мм
Максимальный угол наклона трассы
Угол подъема наклонной трассы
Скорость движения цепи, м/ч
Производительность при скорости дви-
движения цепи 0,16 м/с, м3/ч:
по горизонтальным участкам с хо-
холодным, до 200 °С, грузом
по участкам с максимальным накло-
наклоном с горячим, до 450 °С, грузом
Максимальная длина конвейера, м
Мощность электродвигателя в зависи-
зависимости от производительности и дли-
длины конвейера, кВт
КПС-М-200Т
200
15е
15е
0,16; 0,2;
0,25; 0 315-
0,4
21
7
65#
1,5-7,5
Марка
КПС-М-320Т
320
15°
15°
0,16; 0,2;
0,25; 0,315;
0,4
45
12
50
1,5—7,5
i
конвейера
КПС-М-500Т
500
15е
15°; 30е
0,16; 0,2;
0,25; 0,315;
0,4
80
28
70
5,5—15
КПС-М-650Т
600
15е
15е; 30#
0,16; 0,2;
0 25* 0 315*
0,4
ПО
36
60
5,5—15

§ 9.1.
Механизмы сухой выгрузки золы или пыли
263
перегородкой 5. К двум боковым стенкам
примыкают подъемные стояки 4, из кото-
которых по наклонным рукавам 5 зола направ-
направляется в соответствующую транспортную
магистраль. Под каждым подъемным стоя-
стояком и примыкающей к нему секцией спуск-
спускного стояка имеются автономные аэрирую-
аэрирующие устройства 6 с соответствующим под-
подводом сжатого воздуха 7. При подаче воз-
воздуха в аэрирующее устройство располо-
расположенный над ним слой золы в подъемном
& 4-
Рис. 9.8. Винтовой затвор конструкции ин-
института Ленгипрогазоочистка
и спускном стояках приходит в псевдо-
сжиженное состояние, и начинается движе-
движение золы из бункера в транспортную ма-
магистраль, пока уровень слоя в подъемном
и спускном стояках не выравнивается. При
отключении аэрирующего воздуха движе-
движение золы прекращается.
Основные технические характеристики
затворов переключателей ПСП приведены
ниже:
I
16
Расход воздуха, м3/ч
Производительность
при высоте слоя зо-
золы 1 м, т/ч ....
Габаритные размеры,
мм:
длина 712
ширина 406
высота ..... 1200
X
30
45
5—10 10—15 15—20
912
506
1200
3112
606
1200
Винтовой затвор, разработан-
разработанный институтом Ленгипрогазоочистка, со-
состоит (рис. 9.8) из винта / с переменным
шагом, консольно закрепленного в подшип-
подшипниковой охлаждаемой опоре 2. На другом
конце вала насажена звездочка 3, которая
посредством цепной передачи получает вра-
вращение от мотора-редуктора. На выходе
корпуса имеется обратный клапан 4. Уси-
Усилия прижима клапана к седлу регулиру-
регулируются грузами 5, установленными на рыча-
рычагах, которые закреплены на одном валу
с клапанами. Благодаря этому в затворах
создается пылевая пробка, гарантирующая
герметичность в период выгрузки пыли.
При отсутствии пыли герметичность до-
Рис. 9.9. Шиберные самоочищающиеся за-
затворы:
а — обычный; б — герметичный винтовой; в — гер-
герметичный рычажный
стигается за счет плотного* прилегания кла-
клапана к седлу.
Техническая характеристика
винтового затвора
Производительность,
м3/ч 8,8
Максимальная темпера-
температура пыли, °С . . . . 250
Максимальное разреже-
разрежение, МП а 0,015
Привод Мотор-редуктор
' МП22-50-45-6
Частота вращения вин-
винта, об/мин ...... 30
Шаг винта Переменный
Диаметр винта, мм . . . 250
Затворы периодического действия
Шиберные затворы (рис. 9.9)
г.ри отсутствии над ними уплотняющего
слоя золы или пыли обеспечивают хоро-
хорошую герметичность при давлении до
±1000 Па для шибера, показанного на

264
Устройства для выгрузки золы и пыли
Разд. 9
Таблица 9.9. Техническая
характеристика элеваторов
Марка
элеватора
ель-
?-51
О S
1 А
?
iuia,
О
§
1
ч
та
Е
н
8
р
в г
4 я
л 3
о ю
о §
О к
м а
и S
о.
8
S -
s- g
03 К
о §
Но.
Элеваторы ленточные
ЛК-03
ЛК-06
ЛК-250, ЛМ-250
М
5,0
8,4
14 9,8
ЛК250, ЛМ250 14 9,8
ЛГ-320. ЛМ-320 22 15,5
ЛГ-4С0, ЛМ-400 39 26
ЦГ-200
ЦО-250
ЦС-320
ЦС-400
Щ Т-500С
ЦГТ-650С
ЦГТ-800С
ЦГТ-ЮООС
160
160
250
320
400
0,25
0,6
2 1,4
42,7
6,3 4,2
1,3
1.3
1,4
1,4
1,78
Элеваторы
18
22,3
45
75
50
80
130
200
200
250
320
400
50Э
650
800
1000
цепные
1,3
3,6
8,0
16,5
—
1,25
0,5
0,47
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4,9—36,2
4,9—36,2
До 40
До 40
До 40
4,4—34,7
5,0—30
5,0—30
5,0—38
39,8
39,9
40,9
28,5
Примечание. Элеваторы типа ЛК, ЛГ, ЛМ и
ЦГ выпускает Карагандинский машиностроительный за-
завод V 2 им Пархоменко, а типа ЦО, ЦС и ЦГТ—Бе-
лохолунинский машиностроительный завод (Кировская
обл).
рис. 9 9,а, и до +3000 Па для шиберов,
показанных на рис. 9 9,6 и в. При изго-
изготовлении шиберов следует обеспечивать
легкое скольжение и тщательную пригонку
задвижки
Шаровой затвор (рис. 9.10)
при хорошей подгонке сегмента к седлу
пылевыпускного отверстия обеспечивает
герметичность при перепадах до 1000 Па.
На выпускном штуцере шарового за-
затвора приваривается либо кольцо из прут-
прутка диаметром 12 мм для подсоединения
рукава в случае непосредственной вы-
выгрузки пыли в ту или иную тару либо
фланец в случае подсоединения к системе
пылетранспорта.
Устройство для подачи уловленного про-
продукта в сборные бункера и силосы
В ряде случаев возникает необходи-
необходимость подачи уловленной залы или пыли
Кольцо из
щглои стали.
Рис 9 10 Шаровой затвор
в сборные бункера или силосы. Необхо-
Необходимая при этом высота подъема уловлен-
уловленного продукта может доходить до не-
нескольких десятков метров. В подобных
случаях могут быть использованы лен-
ленточные или цепные элеваторы
(табл. 9 9), пяевмовинтовые
(табл. 9.10) или камерные (табл. 9.11)
насосы.
Таблица 9.10. Техническая характеристика пнезмовинтовых насосов
Наименование
Производительность, т/ч, по пыли с насы-
насыпной плотностью 1,25 т/м3
Приведенная длина пылепровода (не бопее), м
В том числе по вертикали, м
Давление сжатого воздуха, МПа
Расход сжатого воздуха, м3/мин
Диаметр пылепровода, мм
Расход воды на охлаждение, т/ч
Мощность привода, кВт
Масса, кг
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
НПВ-63-2
63
200
30
0,4
22
175
4
55
2150
4130
660
900
НПВ-36-4
36
400
30
0,4
25
175
4
132
2252
4182
660
900
Иарка насоса
НПВ-ПО-2
ПО
200
30
0,4
38
250
4
100
2940
4405
700
940
НПВ-63-4
63
4С0
30
0,4
41
250
4
132
3030
—
—
ТА-14А
36
200
30
0,4
15
140
—
30
980
3450
646
870
Примечание Насосы типа НПВ выпускает Красногорский завод цементного машиностроения, насосы
ТА-14А—Ленинградский завод строительных машин.

§ 9.2.
Устройства для мокрого удаления пыли и золы
265
Таблица 9.11. Техническая
характеристика камерных насосов
Наименование
Производитель-
Производительность по пыли с
насыпной плот-
плотностью 1,25 т/м3,
т/ч
Приведенная длина
пылепровода, м,
не более
В том числе по вер-
вертикали! м
Диаметр пылепро-
пылепровода , мм
Давле! ие сжатого
воздуха, МПа
Расход сжатого
воздуха, м3/мин
Температура стен-
стенки камеры, °С
Габаритные разме-
размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса, кг
Марка насос<
ТА-28
100/125
1000/500
50
250
0,6
100
До 150
6000
3700
5500
17 000
ТА-29
60
1000
50
200
. 0,6
76
До 150
3770
3350
4190
7990
ТА-23
40
300
25
150
0,4
—
До 150
3000
1012
1600
1600
Таблица 9.12. Техническая
характеристика золосмывных
аппаратов
9.2. УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОКРОГО
УДАЛЕНИЯ ПЫЛИ И ЗОЛЫ
При гидравлическом транспорте улов-
уловленной залы или пыли в качестве затво-
затворов под газоочистными аппаратами в боль-
большинстве случаев устанавливаются золо-
смывные аппараты и гидрозатворы.
Золосмывные аппараты пред-
предназначены для постоянного смыва золы из
бункеров золоуловителей, работающих под
разрежением. Отверстие в крышке цилинд-
цилиндра аппарата для присоединения к золовой
течке вырезается по месту при монтаже.
В золовой течке должно быть предусмот-
предусмотрено устройство для отключения подачи
золы.
Основные размеры золосмывных аппа-
аппаратов приведены на рис. 9.11, их техниче-
технические характеристики — в табл. 9.12.
Золосмывные аппараты поставляются
с соплами, диаметры отверстий которых
соответственно равны 9 и 16 мм. Рассвер-
Рассверловка отверстия до большего диаметра
выполняется при монтаже или оговари-
оговаривается при заказе.
При значениях производительности,
отличающихся от табличных, диаметр соп-
сопла, м, находят по формуле
= 0,17
(9.3)
Производи-
Производительность по
сухой золе,
кг/с
0,38
0,4
0,55
0,7
0,85
1,1
1,4
1,7
Диаметр
отверстия
сопла, мя
9
10
12
16
18
Давление
воды перед
соплом. Па
0,20
0,30
Кратность
смыва,
кг/кг
3,9
3,2
3,5
3,4
2,9
4,0
3,2
3,4
принимается в пределах 2,5—4 кг/кг; G—
производительность аппарата по сухой
золе, кг/с; [i — коэффициент расхода сопла,
в зависимости от конусности составляет
где К — кратность смыва (отношение ко-
количества жидкости к количеству пыли)
Рис. 9.11. Золосмывной аппарат с гидро-
гидрозатвором:
/-*-корпус; 2 — крышка; 3 — смывной патрубожз
4 —• сопло; 5 — сливная труба

266
Устройства для выгрузки золы и пыли
Разд 9
0,870 и 0,924, р —давление воды перед
соплом, Па
Институтом ВНИИПИЧерметэнерго-
ечястка совместно с Никопольским заво-
заводом ферросплавов разработан прямоточ
ный гидрозатвор с резиновым клапаном
(рис 9 12,а)
L
!
t-
)
f
f
Ряс 9 12 Гидрозатвор с резиновым кла
паном
Рабочий орган гидрозатвора — резино
вый клапан 1 надет на шламовыпускной
патрубок 2, присоединенный к нижней ча
сти конического бункера 3 Клапан выше
упорного кольца 4 стянут полухомутами 5
Упорное кольцо предотвращает сползание
клапана в процессе работы Уплотнение
места закрепления клапана на патрубке
осуществляется плотной навивкой асбесто-
асбестового шнура 6, пропитанного жидким
стеклом
На рис 9 12,6 показана конструкция
клапана, который изготовлен из двух ли
стов 1 мягкой эластичной резины, нало
женных друг на друга и соединенных по
боковым сторонам путем вулканизации
Резиновые листы клапана имеют трапе-
трапециевидную форму, благодаря которой ис-
исключаются деформации и перекосы клапа-
Ъа после его установки на шламовыпускном
патрубке При этом длина большего осно-
основания трапеции ?=л?>/2, длина меньшего
основания трапеции / равна диаметру
шламового патрубка Для обеспечения
жесткости соединяемые стороны листов 1
скреплены стальными полосами 2 при по-
помощи болтов 3
Длина резинового1 клапана составляет
примерно 2 5—3 диаметра шламовыпуск-
ного патрубка, толщина резиновых листов
клапана выбирается в пределах 3—6 мм
в зависимости от разрежения в пылеуло-
пылеуловителе При разрежении до 10 кПа длину
клапана рекомендуется выбирать равной
трем диаметрам патрубка, толщину резины
3—4 мм При более высоком разрежении
длина клапана должна составлять 2,5 диа-
диаметра шламовыпускного патрубка при
толщине резиновых листов 5—6 мм
Если пылеуловитель зафутерован плит-
ьами, диаметр шламовыпускного патрубка
должен обеспечивать свободный проход
плиток через патрубок в случае их выпа-
выпадения Но во избежание перекоса клапа-
клапана и подсосов в пылеуловитель диаметр
патрубка не должен превышать 300 мм
Гидрозатвор работает следую-
следующим образом при пуске системы газо
очистки под воздействием создавшегося
в аппарате разрежения резиновые листы
плотно смыкаются в нижней части клапа
на, удерживая постепенно увеличивающий
ся столб шлама, стекающего в гидрозатвор
из аппарата
При достижении столбо*м шлама вы-
высоты, превышающей разрежение в пыле-
пылеуловителе, листы клапана размыкаются и
избыточный шлам сливается через резино-
резиновый клапан При этом над клапаном по
стоянно находится столб шлама, служа-
служащий гидрозатвором и препятствующий под-
подсосам воздуха в аппарат
Отвод шламозой воды из мокрых пы-
пылеуловителей осуществляется гидрозатво-
гидрозатворами, которые изолируют аппарат от внеш-
внешней среды и обеспечивают поддержание
е нем необходимого манометрического ре-
режима (давления или разрежения) Опти
мальная скорость отвода (слива) жидкости
из аппарата составляет 0,2—0,3 м/с, мак-
максимально допустимая скорость слива—
0,5—0,6 м/с
Раэрежвние
V7
U
Рис 9 13 Схема гидрозатвора типа «петля»
В связи с простотой конструкции Сбыч-
ьых гидравлических затворов специально
разработанных ноомалей на них нет
На практике обычно применяются два
типа гидрозатворов в виде петли
(рис 9 13) или открытого промежуточного
сосуда (рис 914) Основное достоинство
Разрежение
Рис 9 14 Схема гидрозатвора с открытым
промежуточным сосудом

§9 2.
Основные сведения
267
етервего гидрозатвора — постоянство ско-
скорости слива по* всей его длине, что умень-
уменьшает возможность выпадения осадка.
В нижней части гидрозатвора устанавли-
устанавливается заглушка, позволяющая провести
его очистку при остановках. В случаях гер-
герметичного отвода шламовой жидкости на
восходящей части петли необходима уста-
установка воздушника.
Второй тип гидрозатвора чаще всего
применяется для вывода из аппаратов
растворов Достоинство затвора заключа-
заключается в незначительном колебании уровня
жидкости при пуске и остановке за счет
большого объема промежуточного сосуда.
Если пренебречь гидравлическими по-
потерями при движении жидкости по гидро-
гидрозатвору, необходимая высота гидрозатво-
гидрозатвора h, м, может быть определена из соот-
соотношения
Б — рг
Рж
(9.4)
где Б — барометрическое давление, Па;
рг — абсолютной давление газа в аппарате,
Па; рж — плотность жидкости.
Геометрические параметры гидрозат-
гидрозатворов при давлении и разрежении, пока-
показаны на рис. 9 13 и 9 14
Перед пуском установки гидрозатвор
должен быть обязательно залит водой до
уровня а-а. В случае применения в каче-
качестве гидрозатвора петли объем, занимае-
занимаемый жидкостью Vi (см рис. 9 13), дол-
должен быть больше или равен объему V2.
При использовании промежуточного сесу-
да (при работе под разрежением) глуби-
глубина заглубления сливной трубы (см.
рис. 914) находится из соотношения
k>hd*/D\ (9.5)
где d — диаметр сливной трубы, м; D —
диаметр промежуточного сосуда, м; при
работе под давлением сливная труба
должна быть заглублена ниже уровня
а-а на Ь=Л-И0,05-г-0,06), м.
Гидрозатворы должны быть оборудо-
оборудованы дренажными устройствами и лючка-
лючками для чистки пои остановке оборудова-
оборудования Гидрозатвсеры применяются при не-
небольших разрежениях и давлениях (до
+15 000—20 000 Па), наиболее часто встре-
встречающихся на практике.
При больших давлениях в мокром пы-
пылеуловителе на сливной трубе устанавли-
устанавливается дроссель, связанный с уровнем
жидкости в аппарате. В случае большого
разрежения слив жидкости может осу-
осуществляться самотеком в герметичную ем-
емкость, находящуюся под таким же разре
жением, что и аппарат. Отвод же жидко-
жидкости из емкости по мере ее заполнения осу-
осуществляется насосом.
РАЗДЕЛ ДЕСЯТЫЙ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ
10.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Температура на поверхности изолиро-
изолированных объектов, расположенных на от-
открытом воздухе, в зоне доступа обслу-
обслуживающего персонала, не должна превы-
превышать 60—50°С при штукатурном покров-
покровном слое и 55—40°С при металлическом.
В зонах, не доступных для обслуживающе-
обслуживающего персонала, температура на поверхности
изолированных объектов, расположенных
на открытом воздухе, не нормируется.
Для предотвращения перегрева возду-
воздуха в помещениях перепад температур
между изолированной поверхностью и
окружающим воздухом при проектирова-
проектировании тепловой изоляции следует принимать
не более 20°С.
Допустимое падение температуры га-
газов при выборе толщины теплоизоляции
газоходов в газоочистных аппаратах вы-
выбирается в зависимости от свойств улав-
улавливаемых частиц. Температура газо*в долж-
должна на 15—20°С превышать температуру
точки росы в случае улавливания пылей
негигроскопических и на 40—50°С — гигро-
гигроскопических
Если необходимо сохранить теплоту
газов для его последующего использования
(например, в случае очистки газов перед
их сжиганием в газовой турбине), то вы-
выбор толщины теплоизоляции ведется с уче-
учетом норм тепловых потерь
Изоляция наружных объектов должна
быть защищена прочным покровным сло-
слоем, обеспечивающим надежную защиту ег
от механических воздействий и атмосфер-
атмосферных явлений. Этот слой должен обеспе-
обеспечивать восприятие нагрузок без разруше-
разрушения и появления остаточных деформаций.
Для фланцевых соединений и арма-
арматуры должна предусматриваться сборно-
разборная конструкция изоляции. Изоля-
Изоляция углов и колен трубопроводов, линзо-
линзовых, сальниковых и гнутых компенсаторов
не должна препятствовать температурным
перемещениям объектов и разрушаться.

268
Теплоизоляция
Разд. 10
10.2. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ
ИЗОЛЯЦИИ
ТЕПЛОВОЙ
Определение толщины теплоизоляционного
слоя по заданной температуре на
поверхности изоляции
Для плоской поверхности толщину
изоляционного слоя, м, определяют по фор-
формуле
Г, (ЮЛ)
ИЗ <*н^к 1Н)
где t-я — температура окружающего возду-
воздуха, °С; Яиз — коэффициент теплопроводно-
теплопроводности основного слоя изоляционной конструк-
конструкции, Вт/(м-°С); ан — коэффициент тепло-
теплоотдачи от поверхности изоляционной кон-
конструкции в окружающую среду, Вт/(м2-°С);
/ — температура газа, °С; /к—температура
поверхности теплоизоляционной конструк-
конструкции
Для цилиндрической поверхности поль-
пользуются формулой
"н ан ан"н \1к — t н)
где dK — наружный диаметр изоляционной
конструкции, м; dH — наружный диаметр
изолируемого объекта, м.
dK dK
После определения по —г- In ~-j
"н "н
зна-
чения
dH
толщину изоляции, м, находят по
формуле
-тг-Ч- (Ю.з)
В зависимости о*г расчетных условий
коэффициент теплоотдачи ан, Вт/(м2-°С),
может быть определен по приближенным
формулам:
для плоской поверхности, находящей-
находящейся в помещении,
ан=9,8-Ь0,07(/к-/н); (Ю.4)
для цилиндрической поверхности, на-
находящейся в помещении,
t«-tx); (Ю.5)
для объектов, находящихся на откры-
открытом воздухе,
an=U,6 + 7V^TB, A0.6)
где а/в — скорость ветра, м/с.
Температура окружающего воздуха
принимается максимальной.
Определение толщины изоляции газоходов
по заданному падению температуры
транспортируемого в них газа
Толщина изоляционного слоя опреде-
определяется по формулам:
если -ту? г
dK
Lr
\ Qcr\n
rln ff,
— t,,
если
In
t"-tn
dK n
A0.8)
где /', t" и t°P — начальная, конечная и
средняя температуры газа, °С; Q — расход
газа, м3/ч; cv — удельная теплоемкость га-
газа, Дж/(м3-°С); Lp —расчетная длина га-
газохода, м; Ri — полное термическое сопро-
сопротивление изоляционной конструкции, мХ
Х°С/Вт; Rni — сопротивление теплоотдачи
о*г поверхности изоляции в окружающий
воздух, м-°С/Вт, /н — температура окру-
окружающего воздуха, °С.
Таблица 10.1 Приближенные
значения RH[, м-°С/Вт
350
400
500
600
700
800
1000
2000
В закрытых поме-
помещениях при темпе-
температуре теплоноси-
теплоносителя, °С
100 300
500
0,081
0,7
о,"
0,05
0,044
0.04
0
0
058 0
032 0
0190
0,058
0,058
,047
0,043
0,040
0,035
,028
,016!
0,058
0,047
0,047
0,04
0,035
0,033
0,028
0,014
На открытом воздухе
при температуре тепло-
теплоносителя, "С
100
300
500
0,023
0,023
0,023
0,019
0,018
0,015
0,013
0,007
,023
,023
023
,018
015
014
012
007
0,023
0,023
0,023
0,015
0,014
0,013
0,012
0.006
Для приближенного определения Rni
рекомендуется пользоваться табл. 10.1.
Далее по формуле A0.3) определяется
толщина изоляции.
Определение толщины теплоизоляции по
заданной потере теплоты
Потери теплоты в системе газоочистки
могут быть заданы, исходя из условий
дальнейшего использования очищенных га-
газов. Если к тепловой изоляции не предъ*-
является никаких особых требований, хотя
и признается ее необходимость как сред-
средства экономии теплоты, то толщина изо-
изоляционного слоя может быть определена,

§ 102
Расчет толщины тепловой изоляции
269
Таблица 10.2. Нормы теплопотерь q изолированными поверхностями при
температуре окружающего воздуха 25°С, Вт/м
Наружный диаметр, мм
520
620
720
820
920
1020
Плоская поверх-
поверхность*
Температура теплоносителя, °С
75
180
203
226
250
280
310
76
100
198
233
267
302
335
360
88
150
267
314
360
398
445
490
ПО
200
336
390
441
490
545
590
135
250
408
465
510
562
615
660
160
зоэ
480
546
603
670
740
795
180
350
551
620
еэо
760
830
900
205
400
625
684
754
830
910
980
220
450
698
766
535
920
1020
1100
245
500
770
853
936
1020
1120
1230
270
550
834
916
1018
1110
1230
1345
295
Теплопотери в Вт/м1
Та блица
Температура
окружающего
воздуха, "С
+40
+30
+25
+20
+ 10
0
—10
—20
—30
—40
10.3. Поправочные коэффициенты для определения норм
103
0,89
0,97
1,00
1,03
1,09
1,15
1,21
1,26
1,32
1,37
150
0,94
0,98
1,00
1,02
1,06
1,Ю
1,13
1,17
1,20
1,23
200
0,95
0,98
1,00
1,01
1,04
1,07
1,10
1,12
1,14
1,17
Температура теплоносителя,
250
0,96
0,99
1,00
1,01
1,03
1,05
1,07
1,10
1,13
1,14
303
0,97
0,99
1,00
1,01
1,03
1,04
1,06
1,08
1,10
1,11
350
0,98
0,99
1,00
1,01
1,03
1,04
1,05
1,07
1,08
1,Ю
°с
400
0,98
0,99
1,00
1,01
1,02
1,03
1,04
1,06
1,07
1,С8
[ теплозых потерь
450
0,98
0,99
1,00
1,01
1,02
1,03
1,04
1,05
1,06 '
1,07
500
0,99
1,00
1,00
1,00
1,01
1,02
1,03
1,04
1,06
1,07
550
0,99
1,00
1,00
1,00
1,01
1,02
1,03
1,04
1,05
1,06
Таблица 10.4. Расчетная среднегодовая температура наружного
воздуха для различных районов СССР
Среднегодовая тнмпература воздуха, °С
+5
Брянск
Владивосток
Владимир
Воронеж
Горький
Иваново
Казань
Киев
Куйбышев
Курск
Ленинград
ДДлр VX3 Q
iVlUt-KBd.
Пенза
Харьков
Уральск
+ 10
Астрахань
Грозный
Днепропетровск
Керчь
Кривой Рог
Одесса
Орджоникидзе
Ростов-на-Дону
Волгоград
Краснодар
+ 15
Ашхабад
Баку
Красноводск
Новороссийск
Самарканд
Ташкент
0
Архангельск
Вологда
Иркутск
Красноярск
Новосибирск
Магнитогорск
Орск
Свердловск
Челябинск
Уфа
Пермь
—10
Якутск

270
Теплоизоляция
Разд. 10
В 10 20 30 40 50 ВО 70 80 90 100 ПО /20 130 140 150 160 ПО 180 мм
Рис. 10.1. Номограмма для определения толщины изоляции газоходов диаметром да
1000 мм
10.2. Номограмма для определения толщины изоляции газоходов диаметром не бо-
более 1000 м и плоских поверхностей

§ 10.3.
Теплоизоляционные материалы и покрытия
271
Таблица 10.5. Значения температуры
на поверхности основного изоляционного
слоя под штукатуркой tm> eC
Теипе-
ратура
¦ОЗДУ-
п. *С
+25
+15
0
—10
—30
Температура теплоносителя
100
40
30
15
5
-15
200
50
40
20
10
—10
300
60
50
25
15
5
400
70
60
30
20
0
'из' °С
500
80
70
40
25
5
600
90
80
50
30
10
всходя из норм тепловых потерь, приве-
приведенных в табл. 10.2 для температуры на-
наружного воздуха 25°С, с учетом поправок
к этим нормам по табл. 10.3 при другчх
наружных температурах.
Расчет начинается с определения сред-
средней температуры изоляционного слоя по
формуле
*ср —
A0.9)
где ^жз — температура на поверхности ос-
основного изоляционного слоя под штукатур-
штукатуркой, °С, и принимается по табл. 10.5 в за-
зависимости от значений tT — температуры
теплоносителя и tB — расчетной темпера-
температуры наружного воздуха по табл. 10.4.
Значение средней температуры /Ср изо-
изоляционного слоя с достаточной точностью
может быть принято по табл. 10.6.
Таблица 10.6. Значения средней
температуры основного изоляционного
слоя конструкции в зависимости от
температуры теплоносителя
и окружающего воздуха ^ср, °С
Темпера-
Температура окру-
окружающего
воздуха,
•С
+25
+15
0
—10
—30
Средняя температура t , "С
100
70
65
60
55
45
200
125
120
ПО
105
95
300
180
175
165
160
150
400
235
230
220
210
200
500
290
285
270
265
255
600
332
Расчетные значения средних темпера-
температур основного изоляционного слоя fCp при
других значениях расчетных температур
окружающего воздуха tB приближенно
могут быть определены по формуле
'ср=*ср,25«С- 25l'B • A0Л0>
Необходимое термическое сопротивле-
сопротивление изоляции, м2-°С/Вт, определяется по
формулам:
для плоских поверхностей и цилиндри-
цилиндрических объектов диаметром более 1000 мм
A0.11)
для цилиндрических поверхностей диа-
диаметром менее 1000 мм
-—ms
A0.12)
1де tT — температура теплоносителя, °С;
tB — температура окружающего воздуха,
°С; q — теплопотери с 1 м2 поверхности
изоляции, Вт/м2, или с 1 м цилиндра,
Вт/м (по табл. 10.2 и 10.3).
Значения тп\ и тг в формулах A0.11)
и A0.12) приведены в табл. 10.7.
Таблица 10.7. Значения /и, и т2
в формулах A0.11) и A0.12) при
использовании в качестве покровного
слоя асбоцементной и асбозуритной
штукатурки
Диаметр
газохода,
мм. или фор-
форма изоли-
изолируемой по-
поверхности
Температура теплоносителя, "С
в помещении
100
300
500
вне помещения
100
300
500
Значения т2. м2-°С/Вт
630
720
820
920
1020
Плоская
поверх-
поверхность
0,071
0,063
0,057
0,053
0,048
0,063
0,057
0,053
0,048
0,043)
0,056
0,053
0,048
0,043
0,040
Значения тх, мг
0,19
0,041
0,036
0,033
0,030
0,027
• °С/Вт
0,037
0,034
0,031
0,028
0,026
0,033
0,031
0,027
0,028
0,024
0,121 -
Зная необходимое термическое сопро-
сопротивление изоляции и коэффициент тепло-
теплопроводности используемого материала
(табл. 10.8), толщину основного изоляци-
изоляционного слоя бИз можно определить по но-
номограммам, приведенным на рис. 10.1 для
трубопроводов диаметром до 1000 мм и
на рис. 10.2 для трубопроводов диаметром
более 1000 мм и плоской поверхности.
10.3. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
Основными требованиями, предъявляе-
предъявляемыми к теплоизоляционным материалам,
являются следующие:
низкая плотность, которая не должна
превышать 650 кг/м3 для стационарных и

272
Теплоизоляция
Разд 10
Таблица 10»8. Технические характеристики некоторых
теплоизоляционных материалов
Материал
Асбестовая ткань в нес-
несколько слоев
Мастичные материалы:
асбозурит марки
600
асботермит
совелчт
Войлок:
строительный
отопительный
Диатомовые обжиговые
изделия (кирпичи, сег-
сегменты, скорлупы):
марки 500
марки 600
Минеральная вата в на-
набивку под сетку марок:
75
300
125
150
Минераловатные прошив-
прошивные маты:
марки 150
марки 200
Перлитовые изделия на
керамической связке
(плиты, сегменты,
скорлупы) марок:
250
300
350
400
Стеклянная вата в на-
набивке
Стекловатные полужест-
полужесткие плиты (ПП) на
синтетическом свя-
связующем:
марки 50
марки 75
Плотность, кг/м3
500—600
600
570
500
200
100
500
600
120
150
190
230
180—200
240—260
250
300
350
400
170
60
90
Максимально допустимая
температура, °С
С ХЛОПКОМ —200,
без хлопка —450
900
500
500
100
100
900
900
600
На металлической
сетке —600
На стеклоткани —300
900
450
180
X UV
Коэ ффищ ент теплопровод-
теплопроводности, Вт/(м °С)
0,128+0,00025/со
0,163+0,000174*ср
0,128+0,000095*ср
0,005+0,000098*ср
0,044+0,00018гср
0,052+0,0002*ср
0,0105+0,00023fcp
0,14+0,00023fcp
0,044+0, С0029*ср
0,047+0,00024*ср
0,049+0,0С02Нср
0,054+0,00019*ср
0,054+0,00019*ср
0,058+0,00019*ср
0,07+0,00019*ср
0,076+0,00019*ср
0,087+0,00019*ср
0,100+0,00019^ср
0,047+0,00025*ср
0,042+0, С0035/ср
0,044+0,00023^

§ Ю.З.
Теплоизоляционные материалы и покрытия
273
Таблица 10.9. Материалы для покровного слоя (толщина, мм)
Материал
Сталь тонколистовая оцинкованная,
кровельная
Сталь прокатная тонколистовая
Листы алюминиевые марок АД и АД1
и др.
Гофрированние листы алюминиевых
сплавов марок АМи, АМг
Стеклотекстолит конструкционный
Стеклотекстолит для теплоизоляцион-
теплоизоляционных конструкций
Скорлупы из стеклопластика
Стеклотекстолит покровный листовой
стпл
Лакостеклоткань PC теплоизоляцион-
теплоизоляционных конструкций
Стеклоткань защитная гидрофобная
Стеклоцемент текстолитовый для теп-
теплоизоляционных конструкций
Стеклорубероид
Рубероид
Листы асбоцементные плоские
Листы асбоцементные волокнистые
Ткань стеклянная
Фольгоизол
Изол
Штукатурка песчано-цементная
Штукатурка асбестощементиая
гост, ту
ГОСТ 19901-74
ГОСТ 19903-74
ГОСТ 1S904-76
ГОСТ 12597-67
ГОСТ 13722-68
ТУ ПК-0782-1,2
ТУ ПК-0790-1
ГОСТ 10292-74
ТУ 6-11-270-73
ТУ 21Э01-207-69
ТУ 36-1583-72
ТУ 84-117-70
ТУ 84-1160-70
ТУ 36-940-68
ГОСТ 15879-70
ГОСТ 10923-76
ГОСТ 18124-75
ГОСТ 378-76
ГОСТ 19170-73
ГОСТ 5-2053-73
ГОСТ 10296-79
—
—
Диаметр объекта с изоляцией, мм
до 350
0,4—0,5
0,5
0,5
—
0,5—0,75
Ст1
2
—
350—600
0,8
0,8
0,8
—
0,75—0,8
Ст1
Ст2
2
—
свыше 600
0,8—1,0
0,8—1,0
0,8—1,0
0,5
1,0
Ст2
—
0,3
0,5
Определяется толщиной стеклотка-
стеклоткани, но не менее 0,2 мм
0,25—0,35
1,5
2
2,5
—
—
—
2
2,5
—
—
—
—
2,5
—
6, 8, Ю
5,5
0,2—0,27
Не менее 0,2
2
2
2
15—20
15—20

274
Теплоизоляция
Раэд. Ш
Таблица 10.10. Нормы расхода материалов на покровные слои
теплоизоляции (на 10 м3)
Наименование
Наименование покрытия
§11
It
О 00
1 к
f* га
ы
LM
t
У g II
Стекло-
цемент
текстоли-
текстолитовый
и
Штука-
Штукатурка.
S = 10
о а
<а я
Основной материал
м*
кг
11,6
73
11,6
73
11,6
32,4
12,1
20,6
11,3
19,2
12,2
31,6
11,2
33,7
11,2
20,3
11
3,1
12
26,5
27,6
C2,4
11,2
38,7
Винты самонарезающие
4X12 оцинкованные
шт.
кг
100
0,12
100
0,12
100
0,12
100
0,12
60
0,07
100
0,12
100
0,12
Упаковочная лента 0,7X20
37
25
25
35
22
Упаковочная лента 0,7X40
4,07
2,8
2,8
3,85
3.3
10
3,2
Пряжка
шт.
кг
35
0,25
40
0,28
22
0,15
30
0,21
30
0,21
Рубероид марки РП-250
11
12,1
Тонколистовый
(планки)
Лента прорезиненная
0.1
0,3
1,1
F,9)
2
12,6)
25
0,25
Цэмент марки ,300"
120
Асбест К-Б-30
30
Песок
40
0.1
Примечания: 1. Количество материалов для металлических покрытий годсчит&но для крепления самояарезаю*
шими винтами.
2 Масса оболочек из упругих материалов подсчитана, исходя из массы стектотекстолита КАС1-8 толщиной 1 мм Ире
плотности 1850 кг/м3.
3. Количество битума для проклейки швов при покрытии изолом или рубероидом составляет 5,0 кг.
4. Количество лака ХСЛ для^проклейки швов при покрытии лакостеклотканью составляет 0,3 кг.
5. Масса в скобках указана для стали тонко тестов ой оцинкованной толщиной 0,8 мм.
250 кг/м3 для нестационарных установок;
материалы, имеющие низкую плотность,
как правило, требуют усиленных защитных
покровных слоев;
низкий коэфф щиент теплопроводности,
который не должен превышать для высо-
высокоэффективных теплоизоляционных мате-
материалов 0,10 Вт/(м-К) при средней темпе-
температуре 200°С (средняя температура изо-
изоляции), для среднеэффективных материа-
материалов 0,17 Вт/(м-К) при средней температу-
температуре 170°С и для яизкоэффективных мате-
материалов 0,25 Вт/(м-К) при средней тем-
температуре 125°С; коэффициент теплопровод-
теплопроводности материалов, применяемых при теп-
теплоизоляции объектов с отрицательными
температурами, должен быть не более
0 08 Вт/(м-К);
высокая темпзратуроустсйчивость; ма-
материал не должен гореть и поддерживать
горение, не должен тлеть после удаления
открытого пламени и должен выдерживать
температурные пределы его применения;
механическая прочность материала,
которая в значительной степени определя-
определяет долговечность иаоляции и надежность
ее в эксплуатации;
низкая водопоглощающая способность
материала при погружении в воду и низ-
низкая гигроскопичность;
постоянство объема материала, кото-
которое определяется малой его способностью
самоуплотняться и давать усадку;
морозостойкость;
биостойкость; материал не долже»
подвергаться гниению, способствовать
разведению плесени и насекомых, а также
быть съедобным для грызунов;
антикоррозионность; материал не дол-
должен вызывать или способствовать корро-
коррозии металла;

§ 10.3.
Теплоизоляционные материалы и покрытия
275
Таблица 10.11. Нормы расхода
материалов на отделку различных
покровных слоев
Вид отделки
Перхлорвинило-
вьши краска-
красками и эмалями
Химически стой-
стойким лаком
Алюминиевой
краской
Наименование
материала
Окраска
Эмаль и краски
перхлорвинило-
вые
Растроритель
Грунт
Сольвент
Лак ХСЛ
Растворитель
Краска масляная
тертая
Белила цинковые
тертые
Олифа
Мел
Клей малярный
Краска АЛ-177
Растворитель
Оклеивание
Хлопчатобумаж-
Хлопчатобумажной тканью
Мешочной
тканью
Рулонными ма-
материалами
(рубероидом,
пергамином,
изолом)
Стеклотканью
на лакокра-
лакокрасочном мате-
материале
Ткань хлопчатобу-
хлопчатобумажная шириной
0,7 м
Крахмал
Ткань мешочная
шириной 1 м
Крахмал
Рулонные матери-
материалы
Мастика битумная
Стеклоткань шири-
шириной 1 м
Лакокрасочный ма-
материал
Расход на
10 м8 по-
верхости
1,6 КГ
0,6 КГ
0,8
0,12 кг
1,3 кг
0,5 кг
0,27 кг
2,0 кг
1,8 кг
0,1 кг
0,05 кг
°'84 vr
— КГ
0,12
15 м
0,75 кг
10,5 м
0,9 кг
11,5 м
18 кг
10,5 м
См.
„Окрас-
„Окраска"
Примечания: 1. Колиество материалов дано
при окраске на один раз.
2. При необходимости добавления алюминиевой пуд-
пудры в лак ХСЛ количество не составляет 10% массы лака.
отсутствие специфического запаха; ма-
материал не должен выделять при эксплуа-
эксплуатации и горении ядовитых и вредных га
зов, кроме окиси углерода и углекислого
газа, и должен быть безвредным как при
монтаже, так и при эксплуатации;
воздухо- и газонепроницаемость;
удобство при монтаже;
материал должен изготовляться про-
промышленностью.
Найти теплоизоляционный материал,
который удовлетворял бы всем перечислен-
перечисленным требованиям, очень трудно. Однако»
многие требования могут быть удовлетво-
удовлетворены созданием рациональной изоляцион-
изоляционной конструкции с покровным слоем, пре-
предохраняющим изоляцию от увлажнения и
увеличивающим механическую прочность »
огнестойкость.
Технические характеристики наиболее
распространенных теплоизоляционных ма-
материалов приведены в табл. 10 8.
В качестве покровного слоя по тепло-
тепловой изоляции должны предусматриваться1
в основном изделия, позволяющие выпол-
выполнять во время монтажа только их сборку-
К этому виду покрытий относятся готовые-
изделия из металлических листов, скорлупы
из стеклопластика, асбестоцементные полу-
полуцилиндры и т. п.
Материалы различных покровных ело*-
ев указаны в табл. 10.9. Нормы расхода
материалов на них приведены в табл. 10.10
и 10.11.
Шт>катурные покрытия должны при*-
меняться только при отсутствии готовых
сборных покрытий, а также на объектах,
сложной конфигурации и на криволиней-
криволинейных поверхностях, где применение сборных
покрытий затруднено.
Штукатурные покрытия применяются
из следующих растворов: асбестоцементно-
ю и песчано-цементного.
Для асбестоцементной штукатурки
применяется раствор из затворенной водой
смеси асбеста К-6-3 или К-6-20 мягкой
текстуры и портландцемента марки «300»
B0% асбеста и 80% цемента). Плотность
1700 кг/м3.
Для песчано-цементной штукатурки
применяется раствор затворенной водой'
смеси цемента марки «300» и песка в ко>
личестве соответственно 400 кг и 1 м3:
Плотность штукатурки 2000 кг/м3.
Штукатурные растворы наносятся не-
невыровненную поверхность изоляции основ-
основного слоя по каркасу из металлической
плетеной, тканой или просечно-вытяжной
сетки. Нанесенный слой раствора выравни-
выравнивается под рейку или заглаживается.
Толщина штукатурного слоя:
для трубопроводов диаметром до
133 мм при изоляции жесткими изделия-
изделиями—10 мм, при изоляции изделиями из во*
локнистых материалов—15 мм;
для трубопроводов диаметром более
133 мм при изоляции жесткими изделия-
изделиями—15 мм, при изоляции изделиями из
волокнистых материалов—15—20 мм.
Поверхность штукатурки окрашивается
красной масляной, алюминиевой краской
АЛ-177 или перхлорвиниловой.
Поверхность штукатурки, нанесенной
по изоляции вибрирующих объектов, оклеи-
оклеивается тканью (хлопчатобумажной, стек-
стеклянной или мешковиной) и окрашиваете*
одной из указанных выше красок.

276
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. 11
РАЗДЕЛ ОДИННАДЦАТЫЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ПЫЛЕ- И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЯ
11.1. ОСНОВЫ ВЫБОРА ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ
Требования к полноте улавливания зо-
золы или пыли могут определяться санитар-
санитарно-гигиеническими условиями обеспечения
чистоты атмосферного воздуха, необходи-
необходимостью защиты технологического оборудо-
оборудования или требованиями самой техноло-
технологии, например залитой вентиляторов от
быстрого износа в результате эрозии ло-
лопаток ротора абразивными частицами, пре-
предупреждением загрязнения катализатора
при каталитических методах обезврежива-
обезвреживания аспирационного воздуха или забивки
промывных колонн пылью при абсорбции
из газов необходимых составляющих. На-
Наконец, в некоторых случаях полнота улав-
улавливания обусловливается стоимостью про-
продукта, находящегося в пылевидном со-
состоянии.
Борьба с загрязнением атмосферного
воздуха должна проводиться по трем ос-
основным направлениям: во-первых, путем
конструкционного совершенствования топ-
ливоиспользующих или других технологи-
технологических установок и оптимизации режимов
их работы; во-вторых, путем правильного
выбора золо- и пылеуловителей; в-третьих,
путем установки достаточно высоких ды-
дымовых труб или рассеивания летучей золы
и пыли на значительные расстояния и пло-
площади и ослабления тем самым их вред-
вредного действия.
К основным требованиям, предъявляе-
предъявляемым к системам пыле- и золоулавливания,
относятся высокая эффективность и
эксплуатационная надежность. Эффектив-
Эффективность практически всех пылеуловителей за-
зависит от дисперсного состава частиц. Од-
Однако на работу электрофильтров не менее
важное влияние оказывают и удельное
электрическое сопротивление слоев золы и
пыли, температура и влажность газов.
Эксплуатационная надежность многих ап-
аппаратов зависит от слипаемости частиц и
ах абразивности, начальной запыленности
газов и их агрессивности.
Размеры частлц, образующихся при
некоторых технологических процессах, и
целесообразность их улавливания в раз-
различных типах аппаратов можно оценить по
диаграмме на рис. 11.1.
Следует иметь в виду, что чем выше
требуемая степень очистки газов и чем
мельче подлежащие улавливанию части-
частицы, тем большими оказываются удельные
капитальные затраты на сооружение уста-
установок пыле- или золоулавливания и рас-
расходы на их эксплуатацию.
Прежде чем приступить к проектиро-
проектированию системы газоочистки, необходимо
изучить конструкционные и эксплуатацион-
эксплуатационные особенности имеющихся пыле- и золо-
золоуловителей.
Каждый пыле- или золоулавливающий
аппарат рассчитан на определенные усло-
условия работы. К ним в первую очередь сле-
следует отнести допустимое давление или раз-
разрежение, температуру, допустимые пределы
изменения объемов очищаемого газа, воз-
возможность размещения на открытом возду-
воздухе и восприятия нагрузок от подводящих
газоходов и площадок обслуживания.
Приступая к троектированию, необхо-
необходимо собрать исходные данные. Формы
опросных листов, используемых для этой
цели институтом Гипрогазоочистка, приве-
приведены в прилож. IV. Затем следует сде-
сделать наброски возможных схем системы
газоочистки и провести вариантные расче-
расчеты для выбора оптимальной из них по
ожидаемой эффективности, капитальным и
эксплуатационным затратам, компоновке
оборудования и т. д.
Интенсивность окраски выбросов и их
биологическая вредность определяются
в основном площадью поверхности содер-
содержащихся в них частиц. Отсюда становится
ясной важность улавливания возможно
большего количества мелких частиц, но
это как раз есть тот диапазон их разме-
размеров, в котором эффективность большин-
большинства пылеуловителей наименьшая. Из
рис. 11.1 видно, что такие из наиболее ши-
широко распространенных аппаратов, как
циклоны, при размере частиц около 1 мкм
мало эффективны и только скоростные
газопромыватели, тканевые фильтры и
злектрофильтры при улавливании частиц
рассматриваемого размера имеют доста-
достаточно высокую эффективность.
При компоновке пылеулавливающей
аппаратуры следует руководствоваться
следующими положениями.
Пылеуловителе обычно устанавлива-
устанавливаются на всасывающей стороне вентилято-
вентиляторов или дымососов. Установка пылеуло-
пылеуловителей на напорной стороне тягодутьевых
машин возможна, если нет опасности, что
тягодутьевые машины подвергнутся уско-
ускоренному абразивному износу.
При мокрых схемах пылеулавливания
установка тягодутьевых машин желательна
ьа напорной стороне во избежание отло-
отложения шлама на роторе машин и конден-
конденсаций паров воды на внутренней стороне
улитки машины. В этом случае во избе-
избежание абразивного износа вентиляторов и
дымососов перед ними обычно устанавли-

Литейный песок
Пылевидный каменный уголь
Mill I I I ИМИ I
пыль срлотационных выбросов
Летучая зола при сжигании угля
в топках с цепной решеткой
i i i 11 I i i i i i i *
Пыль от вагранок с дутьем
Цементная пыль ""
Летучая зола
Колошниковая пыль
1
Бактерии
i I I Л i i
Конденсационный тиманE2SO
I nil i i i и 11
щелочные тумань/
Силикозоопасные пыли
Обычная сажа
Смоляной туман
Ликоподий
Летучая зола при сжигании
~" и пылевидного угля
Г.1]. J I И ГЦ II
Пыль в игольных шахтах
МИ (Ml ШП
Агрегированная цинковая пыль
Возгоны окиси цинка
" 11111 и
Пыль красителей.
Металлургические пыли
11 I и. возгоны
1 i i i и и
Возгоны железа;/пуман контактной H2SO,
I I I I I I I I Е I * II I III *
•Аэрозоли химических процессов
lillll U I 1I1UJ
'Дымы аммонийных солеи
" i I I 11 ПИ
Конвертерные возгоны
ГППН I
Сублимационные возгоны
Масляный туман
I 1 I I П III
Сажи из спецмасел
Возгоны от мартеновских: печей
i 11 и / i 111 м 11
Дым окиси магния
Возгоны
Табачный, дым
Вирусы
L 1
окисей цинка и. свинца
Обычная атмосферная пыль
0,1
ю
100
юоо мнм
2 3 5 10~в 2 3 5 1O's23 51О'ч23 5Ю~12 3 5 1 23510 2 3 5 10z 2 3 5
Iff f TtTT fttf ГГГ f f Г Г Г
w,m/c
Пылеосадочные камерь/ J
Большие циклоны
¦ ¦ ¦ .
I ТТмТ
Циклоны 0 1-2 м
т- | | | | | | | | | Г
' i i м гт
>2М
ZZ1E1Z
циклоны малого диаметра.
II i 111 п х_
ск>
ттгт.
I I I I ГГГ
т 1 I 1.11 1
Тканевые шильтры
I I I I Г I I 1
Волокнистые
i i i г г m
I I 11 I I!.,
материалы
г т^ггтт
J I г I I п
Скоростные промыватели
Тонковолокнистые бумажные фильтры
Т Mill.
Электрические фильтры
Вентури
1,1. I I 1,3.
J—-L
JJ-U.
i_J—LJ_LLLL
Рис, 11.1. Область применения пыле- и золоулавливающихустановок (диаграмма фирмы
BETH, ФРГ)

278
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд 11
вается ступень предварительной очистки
сухим методом
Для удобства обслуживания и ремон-
ремонта пылеулавливающей аппаратуры для
каждого технологического агрегата, как
правило, устанавливаются индивидуальные
пылеуловители Однако при разработке
пылеулавливающих установок для ряда
параллельно работающих техно тогических
агрегатов может быть принята и такая
схема, когда отходящие газы от всех тех-
технологических агрегатов объединяются пе-
перед газоочисткой Это дает возможность
применения пылеулавливающих аппаратов
большей производительности, и, как след-
следствие — снижения капитальных и эксплуа-
эксплуатационных затрат
Установка пыле- и зопоулавливающих
аппаратов может производиться как внут-
внутри зданий, так и на открытом воздухе
При этом должны учитываться климатиче-
климатические условия района периодианость рабо-
работы, тип применяемой аппаратуры, объем
очищаемого газа Практически же боль-
большинство пыле- и золоулавливающих аппа-
аппаратов может работать вне зданий Так,
например, наиболее сложные по конструк-
конструкционному оформлению газоочистные аппа-
аппараты — электрофильтры устанавливаются
вне зданий Однако для защиты изолятор-
изоляторных коробок от осадков и облегчения ус-
условий их обслуживания верх электрофильт-
электрофильтра закрывается шатром иди специальной
кровлей Подбункерное пространство элек-
электрофильтров также укрывается легкими
материалами
11.2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГАЗООЧИСТНЫХ
СООРУЖЕНИИ
Сооружение газоочистных установок
чаще всего связано с необходимостью
обеспечения очистки отходящих газов При
этом технико экономическое сравнение раз-
различных схем пылеулавливания может про-
производиться лишь при сопоставимой эффек-
эффективности рассматриваемых вариантов, обес-
обеспечивающей соблюдение норм предельно
допустимых концентраций (ПДК) Этим
обусловлены специфические особенности в
сравнительной экономической оценке капи-
капитальных затрат на газоочистные сооруже-
сооружения
Газоочистные установки, как правило,
не дают прибыли Возможность использо-
использовать уловленный продукт обычно лишь ча-
частично окупает их сооружение Поэтому
в числе технико-эко*номических показате-
показателей обычно отсутствуют данные, характе-
характеризующие рентабельность капитальных за-
затрат, их окупаемость за счет ожидаемой
прдбыпи Технико-экономическая оценка
газоочистных сооружений строится в основ-
основном на базе сравнительных данных Объ-
Объект газоочистки, подложащий оценке,
сравнивается по технико-экономическим
показателям с лучшим действующим или
запроектированным аналогичным объектом
(аналогом) Аналог приводится в сопо-
сопоставимые условия с оцениваемым объектом
по мощности, степени очистки газов, уело
виям производства Сравнения производят-
производятся по капитальным вложениям, численно
сти обслуживающего персонала, производи-
производительности труда, эксплуатационным затра-
затратам, уровню приведенных затрат
Если сравниваемые варианты отлича-
отличаются по производительности и долговечно-
долговечности, то следует использовать коэффициенты
эквивалентности по производиельности а и
но долговечности аД:
а^Вг/Ви A11)
где а — коэффициент эквивалентности по
производительности; В2 — производитель-
производительность нового варианта; Bi—производи-
Bi—производительность базового варианта (аналог);
(И.2)
где ал — коэффициент эквивалентности по
сроку службы; Е — нормативный коэффи-
коэффициент эффективности; Ть, Тв — сроки
службы соответственно бизисного и ново-
нового оборудования, применяемые с учетом
морального износа; Р{ и Рч — доли отчис-
отчислений его балансовой стоимости на полное
восстановление базового и нового обору-
оборудования
Часто при малых объемах подлежа-
подлежащих очистке газов относительно большие
удельные расходы электроэнергии все же
не составляют значительной суммы по
сравнению с затратами на остальное про-
производство, и поэтому можно отдать пред-
предпочтение тем аппаратам, которые требуют
больших затрат электроэнергии на преодо-
преодоление их аэродинамического сопротивления,
но при этом более компактны или удоб-
удобны в эксплуатации
Наиболее трудно выбрать тип пыле
уловителя при больших объемах очищае-
очищаемых газов В этих случаях размеры аппа-
аппарата и энергетические затраты могут быть
столь значительными, что* они могут, с од-
одной стороны, существенно повлиять на се-
себестоимость основного производства, а с
другой серьезно изменить размеры и ком-
компоновку цеха
При экономической оценке того или
иного метода следует учитывать непосред-
непосредственные затраты на капитальное строи-
строительство и эксплуатацию не только4 пыле-
пылеулавливающих аппаратов, но и вспомога-
вспомогательных устройств, таких как охладители
газов, насосы для подачи воды, здания
и т д., а также принимать во внимание
коррозию аппаратов, надежность их рабо-
работы, сброс загрязненных сточных вод.

§ 1112.
Технико-экономическая эффективность газоочистных сооружений
279
За обобщающий показатель эффектив-
эффективности капитальных вложений в газоочист-
газоочистку принимаются уровень приведенных за-
затрат С-\~ЕК, где С — эксплуатационные
затраты; Е — нормативный коэффициент
эффективности капитальных затрат, равный
0,15; К — капитальные затраты или сумма
производственных основных и оборотных
фондов.
Лучшими по экономическим факторам
считаются объекты или варианты с мини-
минимальными приведенными затратами. Чем
ниже уровень приведенных затрат С-\~ЕК,
тем экономичнее и эффективнее объект,
вариант, мероприятие.
Согласно действующей «Методике
определения экономической эффективности
использования в народном хозяйстве новой
техники, изобретений и рационализатор-
рационализаторских предложений (утвержденной Государ-
Государственным комитетом Совета Министров
СССР по науке и технике, Госпланом
СССР, Академией наук СССР и Государ-
Государственным комитетом Совета Министров
СССР по делам изобретений и открытий
постановлением от 14 февраля 1977 года
№ 48/16/13/3) экономический эффект опре-
определяется:
а) от применения новых технологиче-
технологических процессов газоочистки, обеспечиваю-
обеспечивающих экономию производственных ресурсов
при сохранении объема очищаемых газов
и эффективности их очистки:
3=Ci—32)Л2 или 9=(d-\-EKi) —
-(СИ-?/С2)Л2. A1.3)
В формуле обозначено:
Э — годовой экономический эффект;
3] и 3j — приведенные затраты на
единицу объема очищаемых газов с по-
помощью базовой и новой техники, опреде-
определяемые по формуле
С] и Сг — себестоимость очистки газов при
использовании базовой и новой техники*;
Ki и /Сг — удельные капитальные вло-
вложения в производственные фонды при ис-
использовании базовой и новой техники;
Е — нормативный коэффициент эффек-
эффективности; Ai — годовой объем очищаемых
газов;
б) от производства и использования
новых газоочистных аппаратов с улучшен-
улучшенными качественными характеристиками
(производительностью, долговечностью, из-
издержками эксплуатации и т. д.):
э =
В формуле обозначено;
(П.4)
B2IB1 — коэффициент учета роста про-
производительности единицы нового газоочист-
газоочистного оборудования по сравнению с базо-
базовым;
/>, + ?
р ,? —коэффициент учета измене-
изменения срока службы нового оборудования
по сравнению с базовым;
А и ?2 — доли отчислений от балан-
балансовой стоимости на полное восстановление
(реновацию) базового и нового оборудо-
оборудования Рассчитываются как величины, об-
обратные срокам службы оборудования,
определяемые с учетом их морального из-
износа, см. уравнение A1.2);
— ЭКОНОМИЯ
потребителя на текущих издержках эксплуа-
эксплуатации и отчислениях от сопутствующих ка-
капитальных вложений за весь срок службы
нового оборудования по сравнению с ба-
базовым;
И\ и ИГ2 — годовые эксплуатацион-
эксплуатационные издержки потребителя при использова-
использовании им базового и нового оборудования.
В этих издержках учитывается только
часть амортизации, предназначенная на ка-
капитальный ремонт средств труда, т. е. без
учета средств на их реновацию, а также
амортизационные отчисления па сопут-
сопутствующим капитальным вложениям потре-
потребителя;
K'i и К'г — сопутствующие капиталь-
капитальные вложения потребителя (капитальные
вложения без учета стоимости рассматри-
рассматриваемых средств труда) при использовании
базового и нового оборудования в расчете
на единицу объема очищаемых газов с по-
помощью нового оборудования;
Лг — годовой объем производства но-
нового газоочистного оборудования (аппара-
(аппаратов) в расчетном году в натуральных еди-
единицах.
Для оценки эффективности проекти-
проектируемых газоочистных установок в случае
отсутствия аналога для сравнения можно
использовать соотношение
Э={П—ЕК)Аь
(И.5)
В формуле обозначено:
Я — прибыль от применения газоочи-
газоочистного оборудования, например в резуль-
результате возврата в производство уловленно-
уловленного продукта;
К — удельные капитальные вложения
на сооружение газоочистной установки;
Лг — годовой объем очищаемых га-
газов.
Расчет эксплуатационных расходов
строится с учетом стоимости улавливаемых
веществ, если они возвращаются в произ-
производство или реализуются как готовый то-
товарный продукт.

280
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. 11
Таблица 11.1. Технико-экономические показатели устанозок пыле-
и золоулавливания*
Вид производства
Схема газоочистки
Содержание
золы и пыли т.
газах, Г/м3
§ .
Очистка дымовых га-
газов электростанций
с блоками 200 МВт
Очистка дымовых га-
газов электростанций
с блоками 300 МВт
Очистка дымовых га-
газов электростанций
с блоками 500 МВт
Очистка дымовых га-
газов электростанций
с блоками 800 МВт
Электрофильтры УГЗ
Циклоны БЦРН
Электрофильтры УГЗ
Электрофильтры УГЗ
Электрофильтры УГЗ
1600
1600
1200
1918
3132
18
18
20
13
0,36
,08
0.20
0,07
0,11
892
507
1070
2321
3390
1,35
0,38
2,24
0,63
2,13
0,6
5,32
5,68
1.6
0,07
0,04
0,05
0,13
0,14
Очистка дымовых га-
газов электростанций
с котлами о5 т/ч
Эле ктрофильтр
УГ2-3-26
39
55
1,3
150
3,55
1,0
0,48
Рукавные фильтры
СМЦ
ПО
1,2
0,01
292
4,62
1.3
0,33
Мусоросжигательная
котельная, очистка
дымовых газов
Циклон ЦН-15—элек-
ЦН-15—электрофильтр УП
18
10
0,25
172
19,17
5,4
1,09
Пылезавод, очистка
газов от угольной
пыли
Электрофильтры УВП
300.
43
0,42
442
2,91
0,82
0,25
Очистка гасов на гип-
гипсовых заводах
Электрофильтр
УП-3-10
22
32
0,15
217
26,55
7,48
,23
Очистка газов от ка-
тализаторной пыли
Очистка аспирацион-
ного воздуха литей-
литейных дворов, бункер-
бункерных эстакад
Электрофильтр
ОГП-4-15
25
0,09
108
7^46
2,1
0,58
Электрофильтры УГЗ
1900
0,04
3269
3,66
1,03
0,20
Батарейные цикло-
циклоны — орошаемый
газоход
1900
0,04
3645
6,35
1,79
0,22

§ 11.2.
Технико-экономическая эффективность газоочистных сооружений
281
Продолжение табл. 11.1
Вид производства
Схема газоочистки
I Ik
Содержание
золы и пыли
в газах, г/м8
5ё
§5
\h
S32«
ggts
О-шстка газов от до-
доменных печей
Очистка газов от кон-
конвертеров
Очистка газов от мар-
мартеновских печей
Полый скруббер —
скруббер Вентури—
электрофильтр ДМ
Скруббер Вентури
Электрофильтры УГ2
260
360
290
37
0,01
0,10
0,10
660
64,2
77,55
1,28
0,36
54,32
15,3
4,08
1,15
0,32
0,022
0,33
15,7
22,4
7,2
Очистка газов от элек-
электродуговых печей
Рукавные фильтры
ФРО-20300
700
0,05
1132
10,33
2,91
0,21
16
Рукавные фильтры
ФРКДИ-1100
250
25
0,05
845
17,32
4,1
0,59
25,3
Скруббер Вентури
102
0,10
93,6
22,61
6,37
0,115
11,4
Очистка газов от са-
сажи и смолы при пи-
пиролизе метана
Полый скруббер-элек-
скруббер-электрофильтр СПМ-8—
циклон — каплеуло-
каплеуловитель
30
0,03
4Д)
1,1
0,34
14
Очистка газов цемент-
цементных заводов:
от вращающихся
печей
Электрофильтры
УГ2-4-74
700
30
0,15
777
4,26
0,28
3,0
Электрофильтры
УГ2-4-53
86
20
0,08
326
Ы
2,0
0,47
Реконструкция элек-
электрофильтров ДГПН
и фирмы Лурги по
типу УГ
540
50
0,1
1469
4,97
1,4
0,34
17
17
Очистка газов от це-
цементных мельниц
Циклон ЦН-15—трех-
ЦН-15—трехпольный электро-
электрофильтр
60
0,10
8,59
2,42
0,65
4,5
Циклон ЦН-15—элек-
ЦН-15—электрофильтр УП-3-15
(реконструкция)
86
55
0,10
559
8,98
2,53
0,51
15
19—170

282
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. И
Продолжение табл. 11.t
Вид производства
Схема газоочистки
Содержание
золы и пыли
в газах, г/м3
Я*О
О та S *
3 8§!
Очистка газов горно-
обогатительного
комбината
Электрофильтр
УГ-2-4-26
61
20
0,08
169
10,54
2,97
0,34
Очистка газов от су-
сушильных барабанов
фосфоритного руд-
рудника
Циклон ЦН-15—сбор-
ЦН-15—сборка из циклонов
ЦН-15 — электро-
электрофильтр УГ2-4-37
55
450
0,050
255
8.17
2,3
0,77
Очистка газов агло-
агломерационной фабри-
фабрики (площадь спека-
спекания 312 м2)
Электрофильтры УГЗ
985
0,06
1659
6J5
1,8
0,21
Очистка газов в сер-
сернокислотном произ-
производстве в печном
отделении от огар-
ковой пыли
Циклон — электро-
электрофильтры УГТ1-30-3
84
250
0,100
1443
33,5
9,3
2,06
Очистка газов в кон-
контактном производ-
производстве от тумана сер-
серной кислоты, мышья-
мышьяка . селена
Электрофильтр
ШМК-9,6
109
3—5
0,005
444,4
1.8
0,48
Очистка газов от ту-
тумана серной кисло-
кислоты
Электрофильтр
МБ-14А
129
0,5—1
0,050
279,0
0,26
Счистка газов от са-
сажи при ее произ-
производстве
Трехпольные электро-
электрофильтры СГ и по-
последовательно уста-
установленные два цик-
циклона СК-ЦН-34
20
80
0,72
280
5,15
ТТ45
1,75
Шестипольный элек-
электрофильтр СГ
40
80
0,05
480
5,01
1,41
1,5
Четыре последователь-
последовательно расположенные
циклона СК-ЦН-34
и рукавный фильтр
ФР-5000 (с рукава-
рукавами из стеклоткани)
36
80
0,10
460
17,75
5,0
1,5
Рукавные фильтры
ФРД-6500/8
36
63
0,01
546
30,1
8,37
1,90

§ из
Высота дымовых труб и эффективность очистки газов
2аз
Продолжение табл. 11.1
Вид производства
Схема газоочистки
III
Содержание
золы и пыли
в газах, г/м3
fill
Очистка коксового,
генераторного и дру-
других газов отсмочы,
масел и пыли
Полый скруббер —
электрофильтр С
и та ПГ
21
2—3
0,100
120
0,75
4,5
Очистка газов на ас-
фальто-бетонных за-
заводах
Два пос"едовательно
расположенные цик-
циклона ЦН-15—элек-
ЦН-15—электрофильтр У Г
117
До 350
0,100
354
0,69
Два последовательно
расположенные цик-
циклона ЦН-15 — пен-
пенном аппарате
117
До 350
0,30
136
4,1
1,14
0,26
13
Очистка газов от
свинца в типограф-
типографском производстве
Мокрый аппарат удар-
ударно-инерционного
действия
9,0
0,0003
4,0
2,8
0,78
0,06
Очистка газов обжи-
гово-известковык
печей
Полый скруббер —
электрофитьтры
67,0
1,0
0,010
400
hi
0,9
0,7
43
Очистка газов от кост-
костной муки и пахнущих
веществ (клеевой
завод)
Два последовательно
расположенные цик-
циклона — пенный ап-
аппарат
17,1
15
0,20
28,4
1,0
0.22
* Имеющиеся расхождение в капитальных затратах и
ных лстановках связаны с ра^чичием объе юз очищаемых
свойствами пылей, параметрами очищаемых газов
себестоимости очистки в одинаковых аппаратах в различ-
различгазов и требуемой степени о истки физ-гко химическим
В случае, когда оцениваемый объем
имеет большие кчпитальные затраты при
меньших эксплуатационных расходах срок
окупаемости дополнительных капитальных
вложений определяется по формуле
Т =
A1.6)
Окупаемость капитальных вложений
в сроки ниже ноомальных G лет, что со-
соответствует ?=0,15) является показателем
целесообразности капитальных затрат.
В табл 111 приведены технико-эко-
технико-экономические показатели установки пыле- и
золоулавливания.
19*
11.3. ВЫСОТА ДЫМОВЫХ ТРУБ
и эффективность очистки
ГАЗОВ
Высота дымовых труб электростанций
и других предприятий должна обеспечивать
такое рассеивание золы, пыли, сернистого
ангидрида или других вредных примесей,
при котором концентрации их у поверхно-
поверхности земли становятся меньше предельно
допустимых При одинаковом количестве
загрязняющих атмосферу твердых приме-
примесей на входе в систему пыле- или золо-
золоулавливания дымовая труба может быть
выбрана тем ниже, чем выше эффектив-
эффективность системы пылеулавливания, и наобо4-

284
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. И
рот. Поэтому при проектировании промыш-
промышленных электростанций, котельных и т. п.
решается одна из двух задач:
1) по известным концентрациям при-
примесей в газах после системы газоочистки
и предельно допустимым концентрациям
их у поверхности земли находят мини-
минимальную высоту дымовой трубы;
2) при принятой высоте трубы и пре-
предельно допустимые концентрациям у по-
поверхности земли находят концентрации
вредных примесей, которые могут быть
допущены на выходе из системы газоочи-
газоочистки
Для расчета рассеивания вредных при-
примесей через дымовые трубы используется
методика, разработанная Главной геофизи-
геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова.
Расчет ведется по наибольшему значению
приземной концентрации см при неблаго-
неблагоприятных метеооологических условиях
(когда скорость ветра достигает опасного
значения и имеет место интенсивный вер-
вертикальный турбулентный обмен). Значение
см для каждого вредного вещества не
должно превышать максимальных разовых
предельно допустимых значений концент-
концентраций этих веществ в атмосфере (ПДК)-
Разовые ПДК относятся к двадцатими-
двадцатиминутному интервалу времени (см. прилож.
Ш)
Максимальная приземная концентра-
концентрация вредных веществ для выброса нагре-
нагретой воздушной смеси из одиночного то-
точечного4 источника с круглым устьем опре-
определяется по формуле
AMFmn
A1.7)
где А — коэффициент, зависящий от тем-
температурной статификации атмосферы для
неблагоприятных метеорологических усло-
условий, определяющий условия вертикального
и горизонтального рассеивания вредных
веществ в атмосферном воздухе, с2/3Х
\мг/(К73-г). Принимаются следующие
значения А: для субтропической зоны
Средней Азии — 240; для Казахстана,
Нижнего Поволж\я, Кавказа, Молдавии,
Сибири, Дальнего Востока и для осталь-
остальных районов Средчей Азии — 200; для Се-
Севера и Северо-Запада европейской терри-
территории СССР, Среднего Поволжья, Урала
и Украины—160; для европейской части
Центра СССР—120; М — суммарное коли-
количество вредного вещества, выбрасываемого
в атмосферу, г/с; F — безразмерный коэф-
коэффициент, учитывающий скорость оседания
вредных веществ в атмосферном воздухе:
для газообразных примесей F=l, для пы-
пыли при степени улавливания более 90%
F=2, от 75 до 90% F=2,5; менее 75%
F=3; тп и п — безразмерные коэффициен-
коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-
газовоздушной смеси из устья источника вы-
выброса
Коэффициент m определяется в зави-
зависимости от параметра
/ =
(П'8>
по формуле
т= — g-z. A1.9)
0,67 + 0,1 У f + 0,34/7
Безразмерный коэффициент п опреде-
определяется в зависимости от параметра им по
одной из формул:
при ом< 0,3 « = 3;
при 0,3<ом<0,2
п = 3 — V (ом — 0,3) D,36 — ом);
при vм > 2 я = 1 ;
A1.10)
здесь
ом = 0,65-
A1.11)
А7" — разность между температурой выбра-
выбрасываемых газов и средней температурой
воздуха Тв, °С, под которой понимается
средняя температура самого жаркого ме-
месяца в 13 ч; h — высота источника вы-
выброса над уровнем земли, м; V — объем
газовоздушной смеси, м3/с:
V = ^w0, A1.12)
где ?H — диаметр устья источника выбро-
выброса, м; w0— средняя скорость выхода га-
газовоздушной смеси из устья источника вы-
выброса, м/с
Согласно указаниям СН-369-74 макси-
максимальная концентрация вредных веществ у
земной поверхности при опасных метеоро-
метеорологических условиях см достигается на оси
факела выброса (по направлению среднего
за рассматриваемый период времени вет-
ветра) на расстоянии
xM=dh, A1.13)
где d — безразмерная величина, опреде-
определяемая по формулам:
при им<2 rf=
0,28-
з,--.
при им >2 rf = 7KoM(l +0,28у7 ). J
A1.14)
Если безразмерный коэффициент F~^
р
2, то Хм определяется по формуле
A1.15)
Значение опасной скорости ветра и»
на уровне флюгера (обычно 10 м от уров-
уровня земли), при которой имеет место наи-
наибольшая приземная концентрация вредных

§113
Высота дымовых труб и эффективность очистки газов
285
0,8 \
0,6
ал
0,1
Ч"
Z
К-
—¦' —
A1.20)
В нормах приводятся формулы для
расчета холодных выбросов. Для макси-
максимальной концентрации
AFMn
где
Рис. 11 2. Распределение относительных
концентраций с/см у поверхности1 земли
в зависимости от относительного расстоя-
расстояния от трубы:
/ — сернистый ангидрид; 2 — зола
веществ в атмосферном воздухе, должно
приниматься:
при рм <0,5 им = 0,5;
при 0,5 < ом<2 ии = vu;
приим>2 ич=очA + 0,12/П
A1.16)
Приземная концентрация вредных ве-
веществ с в атмосфере по оси факела на
различных расстояниях х от источника вы-
выброса определяется по формуле
c=SiCM, A1.17)
где Si — безразмерная величина, опреде-
определяемая по графику рис. 11.2 или по фор-
формулам:
~ S[ = Зх4 — 8х* + 6х"; j
8У
A1.22)
при х <; 1
при 1< х<8 St =
при х>8и^=1
1,13
1 3,58х2 —35,2х+120
A1.18)
при ж>8 и F, равном 2; 2,5 или 3,5 опре-
определяется по формуле
5,= - '- ,
0,1х2 + 2,4х — 17,8
Г/Х6 ОС —— л/ли
Значения приземных концентраций
вредных веществ в атмосфере су на рас-
расстоянии у по перпендикуляру к оси вы-
выброса должны определяться по формуле
cy=S2c,
A1.19)
причем безразмерная величина S2 опреде-
определяется в зависимости от скорости ветра
и и отношения у/х по выражению
о
о, —
Параметр ом определяется по выра-
выражению
р„=1,3
h
A1.23)
опасная скорость ветра определяется при
vM^2 м/с по формулам A1.16), а при
ум>2 м/с — из соотношения
ым=2,2ом.
Безразмерный коэффициент d в фор-
формуле A1.13) для определения места рас-
расположения максимума концентраций со-
составляет:
при vM ^ 2 d = 11,4ом; |
пригм>2 d=16,lV"o^- I (IK24>
Холодным- считается источник, когда
м/(с2-К).
В связи с сооружением многостволь-
многоствольных труб, состоящих из п стволов, в ука-
указаниях приводятся некоторые формулы
для этого случая:
для максимальной концентрации —
выражение
сш=с" M-\-dx(c'и—с"м). A1.25)
Расстояние, на котором достигается
максимальная концентрация вредных ве-
веществ, определяется по формуле
(x'M—x"
A1.26)
для опасной скорости ветра ии приво-
приводится формула
Uu=u?u-hdi(u'u—«"м), A1.27)
где см — максимальная приземная кон-
концентрация вредных веществ, определяемая
по формуле A1.7) при значениях парамет-
параметров выброса для одного ствола и при ко-
количестве вредных веществ М, равном сум-
суммарному выбросу вредных веществ из всех
стволов; х' и и'м — расстояние, на котором
наблюдается максимальная концентрация
см и опасная скорость ветра им, рассчи-
рассчитываемая для выброса одного ствола;
с"м — приземная концентрация вредных
веществ, определяемая по формуле A1.7),
при количестве вредных веществ М, рав-
равном суммарному выбросу вредных
веществ из всех стволов. Эффективный

286
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд 11
¦объем газов У определяют по формуле
(П. 12), принимая диаметр D равным
эффективному диаметру источника выбро-
выброса ?>э:
АЛ, =
A1.28)
Безразмерный коэффициент d\ опре-
определяется по формуле
где / — среднее расстояние между центра-
центрами устьев стволов, м; D — диаметр устья
ствола; d2 — безразмерный коэффициент,
определяемый по графику, приведенному
на рис 113, в зависимости от параметра
/, вычисленного по формуле A1.8) по па-
параметрам выброса для одного ствола
Если l>d2h, то в расчетах принимает-
принимается см=с м; Xyi=x м; пм=и м; Хм и им —
соответственно расстояние, на котором на-
наблюдается максимальная концентрация
вредных веществ, и опасная скорость вет-
ветра при D—Da и V=Va.
Минимально допустимая высота тру-
трубы, при которой обеспечивается значение
см, равное ПДК, для нескольких труб оди-
раковой высоты и выброса при наличии
фоновой загазованности Сф от других ис-
источников такой же вредности, рассчиты-
рассчитывается по формуле
f AMFmn
I/ ПДК
ф
A1.30)
Если дымовые трубы устанавливают-
устанавливаются при разных значениях выбросов М,
объемов газов V\ и разностей температур
AT, то желательна их проектировать та-
1/м
0,25
O,Z
0,15
0,7
0,05
Рис. 11 3 График для определения коэф-
коэффициента <2г при расчете многоствольных
дымовых труб по методике Главной геофи-
геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова
А
fa
ш
/
i/
'А
'А
i
/
/
Л/
ким образом, чтобы их высоты были оди-
одинаковыми для предотвращения обволаки-
обволакивания более высокой трубы дымом низкой
трубы. В этом случае расчет по предло-
предложению МЭИ веду г, исходя из следующих
соотношений:
г -А-с 4- 4-г • — ГШК-
''Ml 1^ °М2 Т^ ••• i^ ''Ml И/А*\>
A1.31)
где сЫг — часть предельно допустимой кон-
концентрации, приходящаяся на i-ю трубу,
мг/м3; Мг, Vn, Тг — выброс вредной при-
примеси, объем газов и разность температур
для 1-й трубы
До последнего времени расчет высо-
высоты дымовой трубы проводился в отдель-
отдельности по каждой вредности и выбиралось
наибольшее из полученных значений.
В настоящее время Минздравом СССР
Еведено требование учета суммарного дей-
действия сернистого ангидрида и окислов
азота при их совместном действии в ат-
атмосфере. В этом случае рекомендуется
следующая формула для определения вы-
высоты дымовой трубы (формула приведена
г.ри Сф=0):
h
=Л/ AFmn
М
so2
М
NO2
ПДК
so2
пдк
NO2
V&T
X
A1.32)
ГОСТ 17 2 3 02-78 с января 1980 г. вве-
введены «Правила установления допустимых
выбросов вредных веществ промышленны-
промышленными предприятиями».
Предельно допустимый выброс вред-
вредных веществ в атмосферу (ПДВ) уста-
устанавливают для каждого источника загряз-
загрязнения атмосферы при условии, что выбро-
выбросы вредных веществ не создадут призем-
приземной концентрации, превышающей их пре-
предельно допустимые концентрации (ПДК).
11.4. ВЫБОР АППАРАТОВ ДЛЯ
СИСТЕМЫ ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЕ
Наличие в дымовых газах тех или
иных концентраций твердых частиц зави-
зависит от вида топлива и методов его сжи-
сжигания, конструкционных особенностей то-
топочных устройств, совершенства ведения
топочного процесса, вида топливоисполь-
зующей установки и режима ее работы.
Для выбора системы очистки дымовых
1азов и золоулавливающих устройств не-
необходимы данные, перечисленные в опрос-
опросном листе (см. прилож. IV).

§114
Выбор аппаратов для системы, зпяоулавливания
287
Таблица 11.2. Усредненные характеристики основных твердых и жидких теплив
Бассейн, месторожде-
месторождение, вид топлива
Марка
Класс
Теплота
сгорания
QP, кДж/кг
Влажность
рабочая
Зольность
рабочая
Ар, %
Сернистость
рабочая
Угли
Донбасс
Кузбасс
Краснобродский
Красногорский
Листвянский
Кузкецкий
Экибастузский
Ирша-Бородинский
Березовское
Назаровское
Итатское
Карагандинский
Карагандинский
Подмосковный
Челябинский
Богословский
Черемховское
Забитуйское
Волынекое
Кизеловское
Ангреьское
Воркутинское
А
ПА
Т
Ж, К,
ОС
г
т
д
ж, к,
ОС
т
д
ее
Б2
Б2
Б2
Б1
К
К
Б2
БЗ
БЗ
Д
Г
Г
Г
Б2
Ж
Ш, СШ
Р
Р
Промпродукт
мокрого обо-
обогащения
То же
Р, отсев
Р
Промпродукт
мокрого обо-
обогащения
Р окисленный
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Промпродукт
мокрого обо-
обогащения
Р, ОМСШ
Р, МСШ
р
Р, отсев
Р
Р, отсев
Промпродукт
мокрого обо-
обогащения
ОМСШ
Р, отсев энер-
энергетический
20 200
25 200
24 100
18 000
27 500
26 000
19500
20 800
24 700
26 400
16 950
15 700
15 700
13 000
12 700
21500
16 200
10 400
13 900
10 800
17 800
22 000
19 650
16 000
13 800
13 800
23 600
8,5
5,0
5,0
9,0
9,0
6,5
13,0
7,0
10,0
10,0
7,0
33,0
39,0
39,0
40,5
8,0
10,0
32,0
18,0
24,0
13,0
10,0
6,0
6,5
34,5
34,5
5,5
22,9
20,9
23,8
35,5
34,6
16,8
21,8
30,7
16,2
5,0
40,9
6,0
4,7
7,3
6,8
27,6
28,7
25,2
29,5
30,4
27,0
19,8
31,0
39,0
13,1
13,1
23,6
1,7
2,4
2,8
2,5
3,2
0,4
3,0
0,7
0,3
0,5
0,8
0,2
0,2
0,4
0,4
0,8
0,9
2,7
1,0
0,4
1,1
2,6
6 1
8^4
1,3
1,3
0,8
8,74
9,63
9,36
7,07
6,92
9,95
9,59
6,87
9,59
9,25
6,24
6,68
6,71
5,84
5,74
8,26
6,42
4,75
5,75
4,57
7,09
8,63
7,86
6,24
5,99
5,99
9,04
Другие виды топлива
Эстонский сланец
Фрезерный торф
Кусковой торф
Дрова
Коксовая мелочь
Мазут малосер-
и гт г* т кт й
llML I Dirl
Мазут сернистый
.—
—
¦—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
11400
9500
10 700
10 200
21850
39 000
38 400
15,0
50,0
40,0
40,0
20,0
3,0
3,0
—
5,5
6,6
0,6
12,0
0,3
0,3
3,50
3,43
3,87
3,75
6,36
11,06
10,92

¦288
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. 11
Таблица 11.3. Усредненные характеристики
Наименование топлива и месторождение
Доменный газ
Коксовый газ
Сланцевый бытовой газ
Бутан
Бутилен
Метан
Пропан
Окись углерода
Пропилен
Этан
Этилен
Природный газ
Ухтинское
Курдюмо-Елашанское (Саратов-
(Саратовское)
Мелитопольское
Дашавское
Ставропольское
Шебелинское
Медвежье
Уренгойское
Газлинское
Низшая теплота сго-
сгорания сухого газа
QP, кДж/м'
н
4000
16 500
13 300
118 000
113 500
35 600
91000
12 600
86 500
63 600
59 100
33 300
35 800
35100
35 600
35 500
38 000
35 400
35 000
36 200
основных газообразных топлив
Теоретический объем
воздуха, необходи-
необходимого для сгорания,
м'/м3
1,1
4,8
3,6
30,94
28,56
9,52
23,80
2,38
21,42
16,66
14,28
8,83
9,51
9,34
9,48
9,45
10,1
9,5
9,4
9,7
Объем продуктов
сгорания V° при а =
= 1 м'/м'
1,64
4,67
—
33,44
30,56
10,52
25,80
2,83
22,92
18,16
15,28
9,99
19,68
10,49
10,64
10,53
11,2
10,5
10,4
10,7
Характеристики основных видов топ-
топлив приведены в табл. 11.2 и 11.3. Коли-
Количество твердого уноса при сжигании раз-
различных видов топлива зависит от многих
факторов, и в частности от конструкцион-
конструкционного оформления топо*к. Так, доля золы
топлива, уносимой газами из камерных то-
топок, примерно составляет:
В пылеугольных топках с сухим
шлакоудалением:
'с угловыми горелками . . 0,95
с фронтальными горелками 0,85
В шахтно-мельничных топках
для сжигания углей .... 0,80—0,85
В шахтно-мельничных топках
для сжигания сланцев . . . 0,60—0,65
В пылеугольных топках с жид-
жидким шлакоудалением, топках
с утепленными воронками:
однокамерных 0,70—0,80
двухкамерных 0,50—0,65
циклонных 0,10—0,10
Доля золы, уносимой газами из топок
со слоевым сжиганием угля:
топок с ручным обслуживанием 0,01—0,10
топок с механическим обслу-
обслуживанием ". 0,15—0,30
Ограниченное число распространенных
конструкций паровых или отопительных
котлов позволило выработать определен-
определенные рекомендации по выбору для них схем
золоулавливания в зависимости от вида
сжигаемого топлива. Котельные, сжигаю-
сжигающие твердое топливо, должны быть обо-
оборудованы установками для очистки ды-
дымовых газов от золы в том случае, когда
значение N условной характеристики ко-
котельной превышает 5000:
N=A?B, A1.33)
где Др — содержание золы в рабочей мас-
массе топлива, %; В — максимальный часо-
часовой расчетный расход топлива, кг/ч.
Если же Af<5000, то установка золо-
золоуловителей требуется лишь при располо-
расположении котельной среди жилого массива,
При использовании твердого топлива
только в качестве аварийного золоулови-
золоуловители обычно не устанавливаются.
Котельные установки небольшой мощ-
мощности благодаря относительно малым аб-
абсолютным количествам выбрасываемой
золы обычно позволяют иснользовать газо-
газоочистные установки не очень высокой эф-
эффективности, но зато с малым гидравли-
гидравлическим сопротивлением. К таким котель-
котельным относятся отопительно-нроизводствен-
ные котельные, оборудованные вертикаль-
вертикальными паровыми котлами
При слоевом сжигании топлива уноси-
уносимая пыль примерно на 98% состоит из
частиц размером более 10 мкм.
Учитывая характер пыли и высокую
температуру отходящих дымовых газов

§114
Выбор аппаратов для системы золоулавливания
289
2000
6230
Рис 114 Компоновка циклонных золоуловителей*
а — циклоны ЦН 24 с котлом типа ВГД, б — группа циклонов ЦН-15, установленная вне котельной,
1 — заслонка; 2 — теплоизоляция, 3 — циклон, 4 — бункер; 5 — шибер, 6 — котел ВГД; 7 —группа цикло-
циклонов, 8 — обводной газоход для работы котлов на естественной тяге без золоуловителя; 9 — дымосос, 10 —
дымовая труба
C00—400°С), для рассматриваемых ко-
котельных возможна установка золоулови-
золоуловителей с малым коэффициентом сопротив-
сопротивления, способных эффективно работать на
естественной тяге, создаваемой дымовой
трубой из-за значительной разницы в тем-
температурах между дымовым газом и окру-
окружающим воздухом В качестве таких зо-
золоуловителей устанавливаются циклоны
НИИОГаз типа ЦН-24 и циклоны ЦКТИ
с углом наклона крышки 30°.
В отопительно-производственной ко-
котельной, оборудованной несколькими вер-
вертикальными паровыми котлами, каждый из
них оснащается индивидуальными золоуло-
золоуловителями На каждый котел устанавлива
ются один или два циклона непосред-
непосредственно около дымовой трубы Предпоч-
Предпочтительней установка двух циклонов мень-
меньшего диаметра, так как это повышает эф-
эффективность и снижает высоту установки
(рис 11 А,а)
В зависимости от возможностей ком-
компоновки циклоны могут быть расположе-
расположены как внутри, так и вне котельной Ды-
Дымовые газы из лотлов, пройдя нижнюю
часть дымовой трубы до шибера, перекры-
перекрывающего дымовую трубу, поступают в цик-
циклоны ЦН-24 Очищенные дымовые газы из
циклонов возвращаются в дымовую трубу
выше расположенного в ней шибера и вы-
выбрасываются в атмосферу
Уловленная зола накапливается в бун-
бункере, откуда периодически выгружается,
для чего бункер снабжен шиберным за-
затвором Подводящие и отводящие газохо-
газоходы, циклоны, часть дымовой трубы и теч-
течку для выпуска золы покрывают тепло-
теплоизоляцией из минераловатных матов для
предотвращения конденсации водяных па-
паров, соблюдения условий техники безопас-
безопасности и сохранения необходимой для
обеспечения тяги температуры газсЛв
При работе на естественной тяге ве-
величиной, определяющей необходимую вы-
высоту дымовой трубы, является гидравличе-
гидравлическое сопротивление газового тракта, кото-
которое складывается из сопротивления котла,
циклонов и газоходов,
кроьщ=Ъ.Рк-\-крц-\-Арт, (П34)
где Дрк — сопротивление котла (по пас-
паспорту), Па; Дрц — сопротивление цикло-
циклонов (применяется по расчету), Па; Дрг —
сопротивление газоходов, Па.
Для подсчета гидравлических потерь
в газоходе тщательно учитывается сопро-
сопротивление всех его элементов, Па
-f-^Vf ). (П35)
где ?ь %2, |3 — коэффициенты гидравличе-
гидравлического сопротивления отдельных участков
газоходов, W\, да2, о>з — скорости газов
в соответствующих участках газоходов,
м/с.
Так как тяга дымовой трубы тем вы-
выше, чем выше труба, выше температура
газа и ниже температура атмосферного
воздуха, высоту грубы следует рассчиты-
ьать на зимний период, если котельная
отопительная, и ча летний, если котель-
котельная производственная

290
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд 11
Необходимая высота дымовой трубы
определяется из уравнения
И —
1Р =
A1.36)
где 1,1—коэффициент запаса, Я — коэффи-
коэффициент трения для металлической трубы,
*2>ср — средняя скорость в дымовой трубе,
м/с, Швых — скорость газа на выходе из
дымовой трубы, м/с, ?р — коэффициент
сопротивления раструба @,5—1,1), ?)тр —
диаметр дымовой трубы, м, рг Ср — сред-
средняя плотность газа в дымовой трубе,
кг/м3, рв — плотность воздуха, кг/м3,
рг ь — плотность газа при конечной темпе-
температуре газа в трубе, кг/м3
Температуру дымовых газов на выхо-
выходе из стальной трубы, необходимую для
нахождения их средней плотности, °С,
спределяют по формуле
A1 37)
KF + 2QTcr
тде Qr — объемный расход дымовых газов
при нормальных условиях, м3/с, сг — теп-
теплоемкость дымовых газов может прини-
приниматься равной 1260 Дж/(м3-°С); F — пло-
площадь поверхности теплообмена дымОвой
трубы, м2, К — коэффициент теплопереда-
теплопередачи от газа к атмосферному воздуху через
стальную стенку Для рекомендуемой ско-
скорости газа в трубе 5—6 м/с, температуры
газа 300—350°С и диаметра трубы в пре-
пределах 400—700 мм /С=9,3 Вт/(м2 °С); tB —
начальная температура газа на входе
в дымовую трубу, °С; tB — температур-а
атмосферного воздуха, °С, принимается по
климатическим условиям района
При -г т < 2 среднюю температуру
газа в дымовой трубе можно принимать
Гер — 2 *
Многие отопительные котельные обо-
оборудуются чугунными секционными котла-
котлами типа «Универсал-4», «Искитим-1»,
<Энергия-3» или другими аналогичной?
типа Летучая зола, образующаяся при
сжигании в таких котлах твердого топ-
топлива, характеризуется большим содержа-
ьием крупных фракций, что дает возмож-
возможность обеспечить высокую степень очистки
дымовых газов от золы и недожога как
в циклонах ЦН-15, так и в батарейных
циклонах
При малом объеме дымовых газов (от
0,9 до 1,5 м3/с), который характерен для
перечисленных котлов, циклоны ЦН-15 по
сравнению с батарейными циклонами об-
обладают преимуществом в отношении мень-
меньшего расхода металла, простоты изготов
ления, надежности в эксплуатации и эф-
эффективности
На каждый котел рекомендуется уста-
установка своей группы циклонов (обычно из
двух спаренных аппаратов), расположен-
расположенных непосредственно за котлом Такая
компоновка обеспечивает максимальный
улов золы в циклонах и предохраняет от
осаждения крупных фракций золы Если
по компоновочным соображениям устано-
установить индивидуальные золоуловители не
удается, возможна установка одного зо-
золоуловителя на группу котлов с распо-
расположением его вне здания котельной
(рис 114,6)
Температура дымовых газов на выхо-
выходе из котлов рассматриваемого типа со-
составляет от 250 цо 300°С, что значитель-
значительно ниже температуры газов от вертикаль-
вертикальных котлов, рекомендуемый золоуловитель
имеет более высокое аэродинамическое со-
сопротивление, чем циклон ЦН-24 Поэтому
б рассматриваемом случае необходима
искусственная тяга, которая обеспечена
установкой соответствующего дымососа,
если температура газов позволяет его
применить, или эжектора в дымовой тру-
Рис 11 5 Компоновка батарейного циклона

§ П.4.
Выбор апгиратов для системы золоулавливания
291
бе. Применение эжектора возможно при
любой температуре дымо*вого газа. Расчет
эжектора см. в [11.1].
Для котельных, оборудованных котла-
котлами типа ДКВР паропроизводительностью
от 2,5 до 20 т/ч, рекомендуется установка
индивидуальных золоуловителей, которые
располагаются непосредственно за хвосто-
хвостовыми поверхностями нагрева, перед дымо-
дымососами. При этом размещение золоулови-
золоуловителей допускается как в закрытых поме-
помещениях, так и вне здания. В отдельных
случаях в зависимости от местных усло-
условий или режима работы котельной вэз-
можны установки золоуловителей на груп-
группу котлов.
Для котлов паропроизводительностью
2,5 и 4 т/ч рекомендуются группы цик-
циклонов типа ЦН-15, дымососы золоуловите-
золоуловители, а для котлов паропроизводительностью
от 6,5 до 20 т/ч — батарейные циклоны.
Блоки циклонов и батарейные циклоны
поставляются комплектно с котлами. При
выборе заказываемого к котлу типа золо-
золоуловителя следует учитывать, что группл
циклонов ЦН-15 имеет более высокую
ьсЬфективность, чем батарейные циклоны,
но их аэродинамическое сопротивление
выше последних примерно на 30%.
Блоки циклонов рекомендуются к котлам
б основном со слоевым сжиганием топли-
топлива, однако в отдельных случаях могут
быть установлены и на пылеугольных кот-
котлах. Степень очистки дымовых газов при
номинальном режиме работы блоков цик-
циклонов составляет 85—90%, а для котлов
с пылевидным сжиганием топлива 70—
Для котельных, оборудованных котла-
vh парстфоизводительностью от 25 до
230 т/ч^ при сухом улавливании золы ре-
рекомендуются батарейные циклоны ЦБ,
ЦБР, ЦБУ, электрофильтры.
Для котлов паропроизводительностью
25—72 м/ч могут быть установлены как
односекционные, так и двухсекционные
батарейные циклоны. Выбор числа секций
в ЦБ для указанных котлов определяется
компоновочными соображениями и графи-
графиком работы котельной в летний и зимний
периоды. Компоновка батарейного цикло-
циклона показана на риг. 11.5.
Двухсекционные батарейные циклоны
рекомендуется устанавливать в тех случа-
случаях, когда ожидается длительная работа
котла на пониженных нагрузках. В этом
случае одна из секций отключается.
Трехсекционный батарейный циклон
может применяться как первая ступень
двухступенчатого золоуловителя, имеющего
во второй ступени, например, трехсекцион-
трехсекционный вертикальный электрофильтр типа
УВЗ-10.
Для котлов паропроизводительностью
более 160 т/ч следует применять только*
четырехсекционные батарейные циклоны.
Тип батарейного циклона должен выби-
выбираться для каждой установки золоулавли-
золоулавливания с учетом вида сжигаемого топлива
(см. разд. 2).
Ориентировочная эффективность нор-
нормализованных батарейных циклонов зави-
зависит от зернового состава золы и состав-
составляет для циклонов батарейных улиточных
92—93%; циклонов батарейных с рецир-
рециркуляцией газа—92—94%; циклонов бата-
батарейных—85—90%.
При необходимости установки золо-
золоуловителей более высокой эффективности
при одноступенчатом улавливании могут
быть применены аппараты типа МВ-УООР
ГРЭС, МС-ВТИ электрофильтры типа ЭТА,
УВ.
В связи с особенностью работы мок-
мокрых золоуловителей применение их не ре-
рекомендуется в следующих случаях:
при содержании в золе окиси кальция
более 12—15%, так как такая зола обыч-
обычно обладает вяжущими свойствами и ее
следует использовать в строительстве;
при наличии в топливе значительного-
количества серы (приведенная серность
Солее 0,8% на 4,2 МДж/кг); это вызывает
коррозию газового тракта из-за снижения
температуры газов после скрубберс*в и
1ребует принятия мер по нейтрализации
гидрозоловой пульпы, что сопряжено со-
значительными затратами;
при необходимости обеспечения более
аффективного рассеяния дымовых газов в
атмосфере, так как дымовые газы после
мокрых золоуловителей имеют более низ-
низкую температуру, что и снижает высоту
подъема факела газов;
при сжигании под котлами торфа, так
как применяемые при сжигании торфа мок-
мокрые золоуловители ВТИ работают неудов-
неудовлетворительно, что в первую очередь объ-
объясняется повышенным содержанием СаО
в золе фрезерного торфа C0—35%).
Компоновка скрубберов МВ-УООР
ГРЭС и МС-ВТИ показана на рис. 11.6
к 11.7.
Большинство электростанций оборуду-
оборудуются в настоящее время электрофильтра-
электрофильтрами. Доля электрофильтров среди золоулав-
ливающих аппаратов продолжает возра-
возрастать.
При сжигании каменных углей для
получения гарантированно высокой эффек-
эффективности улавливания золы скорость газа
в электрофильтре принимается от 0,8 до
',5 м/с. С учетом указанного выше диа-
диапазона скоростей удельная поверхность
осаждения обычно выбирается в пределах
от 50 до 100 м2/(м3/с).
На рис. 11.8 дана зависимость степе-
степени очистки газов от времени пребывания
газов в активной зоне электрофильтра, по-
полученная на основании экспериментальных
исследований для тепловых электростан-

292
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд 11
Рис 11 6. Компоновка скруббера МВ-УООР ГРЭС

§ П.4.
Выбор аппаратов для системы золоулавливания
293
Рис. 11.7. Компоновка скруббера МС-ВТИ
ций. Из рисунка следует, что при времени
пребывания очищаемых газов в электро-
электрофильтре менее 8 с трудно ожидать степень
сМистки газов более 98%, т. е. для обес-
обеспечения высокой степени очистки ^ газов
скорость дымовых газов в активной зоне
аппарата не должна превышать 1,5 м/с.
Приведенные данные позволяют ори-
ориентировочно оценить тип применяемого
электрофильтра. Уточненный расчет по сте-
гени очистки газа следует выполнять в со-
соответствии с РТМ 26-14-21-80 «Норматив-
«Нормативный метод расчета электрофильтров для
теплоэнергетики».
В большинстве случаев проектирова-
проектирование электрофильтров ведется в расчете на
минимальные избытки воздуха в котле и
подсосы воздуха в системах пылеулавлива-
пылеулавливания. Следовательно, перед выбором^ типа
аппарата необходимо с максимальной точ-
ьостью определить ожидаемый объемный
расход газов через систему золоулавли-
золоулавливания, с тем чтобы в процессе эксплуата-
Юи
'Z 3 Ч 5 6 7 8 Э 10 11 С
Время пребывания газов в активной зоне электро-
электрофильтра.
Рис. 11.8. Зависимость эффективности
очистки от времени пребывания газов в ак-
активной зоне электрофильтра:
-/—скорость газов не менее 1,5 м/с; 2—1,5—2 м/с;
3 — более 2 м/с; 4 — малые токовые нагрузки;
5 — электрофильтры за котлами с жидким шлако-
удалением; 6 — гарантийные данные электро-
электрофильтров зарубежных фирм

294
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. 11
дни оказалось возможным обеспечить
в электрофильтре действительно оптималь-
оптимальные скорости газов
На тепловых 'электростанциях по ме-
мере роста мощности энергоблока ширина
строительной ячейки, определяемой шири-
шириной котла, растет пропорционально YlJ
(N—мощность энергоблока), в то время
как необходимая ширина электрофильтра
при заданной предельной высоте электро-
электродов пропорционально возрастает.
При скорости газов 1,5 м/с горизон-
горизонтальные электрофильтры высотой электро-
электродов 7,5 м не вписываются в габариты яче-
ячеек мощных энергоблоков. Поэтому для
энергоблоков 300—500 мВт применяются
электрофильтры с высотой осадительных
электродов 12 м.
Для очистки дымовых газов от золы
и пыли с высоким удельным электрическим
сопротивлением слоя (более 2-Ю10 Ом-см)
за рубежом применяются рукавные фильт-
фильтры с рукавами из стекловолокна, синтети-
синтетической ткани нитрон, лавсан и др. В СССР
рукавные фильтры для улавливания золы
находят пока ограниченное применение.
Применение двухступенчатой схемы
очистки дымовых газов с установкой перед
электрофильтрами предварительной ступе-
ступени сухой механической очистки определяет-
определяется необходимостью достижения высоких
степеней очистки при сжигании многозоль-
многозольных топлив или когда требуется раздель-
раздельное улавливание крупных и мелких фрак-
фракций уноса (напрлмер, возврат недожога
в топку котла, использование мелких фрак-
фракций золы для извлечения из нее редких
металлов и т. д.).
При сжигании многозольных топлив
р ряде случаев перед электрофильтрами
устанавливаются центробежные аппараты.
Батарейные циклоны компонуются как с
горизонтальными, так и с вертикальными
аппаратами (рис. 11.8).
Для ряда котлов, сжигающих много-
многозольное топливо, в качестве первой сту-
ступени очистки находили применение цикло-
циклоны типа ЦН большого диаметра. Однако
из-за больших габаритов, в основном по
нысоте, циклоны плохо компонуются
с электрофильтрами и в целом с котлом.
Следует отметить, что в большинстве
случаев установка перед электрофильтра-
электрофильтрами сухих центробежных аппаратов приво-
приводит к снижению эффективности работы
второй ступени очистки.
При установке механических пылеуло-
пылеуловителей перед электрофильтрами в элек-
электрофильтры поступают главным образом
мелкие частицы уноса, а поскольку адге-
адгезионные свойства мелких частиц выраже-
выражены значительно сильнее, чем крупных, воз-
возникают трудности при их удалении с элек-
электродов, отсюда и возможное снижение
степени очистки. Поэтому в устанавливае-
устанавливаемых перед электрофильтрами механиче-
механических электроуловителях не следует стре-
стремиться достигать максимальной эффектив-
эффективности.
При высоком начальном содержании
золы в отходящих газах (выше 40 г/м3 га-
гага) более рациональным является установ-
установка электрофильтра с большим числом
злектрополей по ходу газа.
Для высокозольных топлив с высоким
удельным электрическим сопротивлением
золы (типа экибастузских) предложена
схема с предварительной установкой перед
электрофильтром мокрой ступени. Пра
этом наряду с поедварительной очисткой
газа происходит его температурно-влажно-
стное кондиционирование [11.3].
Однако такие установки характеризу-
характеризуются высоким аэродинамическим сопро-
сопротивлением и имеют все недостатки, свой-
свойственные мокрым золоуловителям. Поэтому
их применяют редко
11.5. ВЫБОР АППАРАТОВ ДЛЯ
УЛАВЛИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПЫЛ ЕЙ
Для паровых котлов оказалось воз-
возможным выработать ограниченное количе-
количество типовых схем золоулавливания. К вы-
выбору схем пылеулавливания в большинстве
случаев приходится подходить индивиду-
индивидуально
Улавливание грубодисперсной пыли
при умеренных требованиях к степени очи-
очистки газа в большинстве случаев целесо-
целесообразно1 осуществлять в таких широко»
распространенных аппаратах, как различ-
различные виды циклонов, дымососы-пылеулови-
дымососы-пылеуловители, или в низконапорных мокрых аппа-
аппаратах, таких как циклоны с водяной плен-
пленкой, ротоклоны и др.
При необходимости высокой эффектив-
эффективности пыле- и золоулавливающей установ-
установки, в особенности при улавливании тонко-
тонкодисперсной пыли, следует иметь в виду,
что обеспечить заданную конечную запы-
запыленность можно* различными путями и в
результате применения разных способов
очистки газа. Поэтому выбор аппаратуры
для улавливания является важнейшим мо-
моментом проектирования установок газо-
газоочистки. Основным критерием для правиль-
правильного выбора способа улавливания пыли яв-
является технико-ЭАОномическое сравнение
вариантов. Однако в ряде случаев прове-
проведение такого сравнения на начальной ста-
стадии проектирования из-за отсутствия до-
достаточно полных или достоверных данных
бывает затруднено. В таких случаях при-
приходится полагаться на некоторые общие
соображения, приводимые ниже.
При выборе между сухими и мокрыми
способами пылеулавливания необходима
иметь в виду, что хотя мокрыми способами
можно проще добиться желаемой степени
очистки и аппараты мокрой газоочистки»

§ 115
Выбор аппаратов для улавливания промышленных пылей
295
значительно меньше по объему, чем сухие,
однако энергозатраты в мокрых аппаратах
для осуществления высокоэффективного
пылеулавливания значительно выше, чем
в сухих аппаратах Соответственно капи-
капитальные затраты для мокрых систем ниже,
а эксплуатационные затраты выше, чем
для сухих
К общим недостаткам мокрых аппара-
аппаратов следует отнести
необходимость обработки шламов, от-
отходящих от аппаратов мокрой газоочист-
газоочистки, с отстаиванием из них уловленной пыли
v возвращением оборотной воды на про-
проведение процесса очистки газов (системы
водооборотного хозяйства требуют допол-
дополнительных капитальных затрат, поэтому
¦если учитывать их в составе установок
мокрых газоочисток, та последние по об-
общим капитальным затратам приближаются
к капитальным затратам на установки су-
сухого пылеулавливания, а в некоторых слу-
случаях даже превосходят их),
возможность зарастания систем труд-
ноудалимыми отложениями, резко снижаю-
снижающими эксплуатационную надежность уста-
установки, если пыль обладает склонностью к
цементации при обработке водой, напри-
например при содержании СаО выше 20%, кор-
коррозионное Бездействие среды при наличии
в газе агрессивных составляющих,
ухудшение условий рассеивания при
выбросе очищенных газов из трубы за
счет низких температур газа, а также кон-
ленсацию водяных паров в выбрасываемых
газах, так как газы после прохождения
мокрых газоочисток, как правило, имеют
температуру точки росы, и т п
Поэтому при проектировании систем
очистки запыленных газов предпочтение
должно отдаваться сухим методам, если
при этом технически возможно долбиться
требуемой эффективности
Мокрые методы предпочтительны, ес-
если в соответствии с технологическими тре-
требованиями очищаемый газ должен быть
охлажден до точкл росы или если улавли-
улавливаемая из газа пыль используется в даль-
дальнейшем в производстве в виде пульпы или
раствора
В ряде случаев мокрые методы прихо-
приходится применять для улавливания пыли из
взрывоопасных или токсичных газов, так
как аппараты мокрой газоочистки из за
малого объема позволяют значительно луч-
лучше обеспечить условия герметизации кор-
корпусов, их эффективной и быстрой продув
ки, чем крупногабаритные сухие аппара-
аппараты — электрофильтры или рукавные фильт-
фильтры В качестве характерного примера
можно привести установки очистки газов,
отходящих от большегрузных конвертеров
с кислородной продувкой сталеплавильно-
сталеплавильного производства, где для обеспечения без-
безопасности применяются мокрые методы
вместо более экономичных методов с при-
применением сухих электрофильтров
гшогда мокрые методы очистки при-
применяются при реконструкции сложившихся
производств, когда должна быть обеспе-
обеспечена высокая степень очистки, а для строи-
строительства электрофильтров или рукавных
фильтров не хватает места
Снижение энергозатрат в мокрых схе-
схемах может быть получено при применении
мокрых электрофильтров, однако при этОм
увеличиваются капитальные затраты и га-
габариты установок
В качестве средств высокоэффектив-
высокоэффективного сухого пылеулавливания могут быть
использованы рукавные фильтры или
электрофильтры Рукавные фильтры могут
с беспечить значительно более устойчивую
и эффективную очистку, чем электро-
электрофильтры, при одинаковых параметрах
улавливаемой пыли, однако они дороже
и занимают, как правило, больше места
Основной причиной, сдерживающей рас-
распространение рукавных фильтров, являет-
является невысокая температуростойкость тка-
тканей, которая до последнего времени не
превышает для большинства синтетических
тканей 130°С, а для стеклотканей 230°С
С разработкой тканей, стойких при
температурах выше 230°С, и использова-
гием в технике фильтрации газа металло-
тканей и металлокерамики область приме-
применения фильтрации будет значительно рас-
расширена
Сухие электрофильтры являются наи-
наиболее удобными аппаратами для очистки
невзрывоопасных газов Ог пыли при тем-
температурах до 400°С в том случае, если
запыленность газа на выходе составляет
не ниже 50—100 мг/м3 при объемах очи-
очищаемого газа свыше 50 000 м3/ч Если
объем очищаемого газа меньше или тре-
требуется более высокая эффективность улав-
улавливания, то выбор между электрофильт-
электрофильтром и рукавным фильтром может быть
сделан только путем тщательного технико-
экономического анализа
Следует также иметь в виду, что в не-
некоторых случаях эффективность электро
фильтров резко снижается из за неблаго-
неблагоприятных параметров пылегазового потока
(см разд 6)
Выбор схемы следует начинать с ана-
анализа исходных данных, необходимых для
проектирования (см опросный лист, при-
лож III) Рассмотрим влияние основных
из них на выбор проектного решения
Местонахождение предприятия, для ко-
которого проектируется система пылеулавлл
вания, оказывает влияние на выбор места
расположения отдельных установок на за
водской площадке на открытом воздухе
или в помещении Например, для районов
СССР, где средняя температура самого
холодного месяца составляет минус 4—5°С,
возможна установка пылеулавливающих
аппаратов на открытом воздухе, но с лег-
легким укрытием мест выгрузки уловленной
пыли, устройством шатров над пылеуло-

296
Проектирование систем пыле- и золоудаления
Разд. 11
вителями, требующими постоянного обслу-
обслуживания. Барометрическое давление в рай-
сне установки газоочистки может внести
существенную поправку в рабочий объем
подлежащих очистке газов.
Данные о цели очистки газа позво-
позволяют выбрать оптимальный метод их очи-
очистки, например сухой или мокрый, наме-
наметить способ транспортировки уловленного
продукта, отметки расположения пылевы-
1рузочных устройств и в случае необходи-
необходимости использовать уловленный продукт в
сухом виде. Очистку отходящих газов нуж-
нужно довести до санитарных норм, не исклю-
исключая двухступенчатую схему очистки газов,
когда основная масса продукта улавлива-
улавливается в сухих инерционных аппаратах, а тон-
тонкая доочистка производится в высоко-
высокоэффективных мокрых пылеуловителях.
Стоимость улавливаемых продуктов
позволяет решить вопрос о"целесообразной
степени извлечения продукта из газов, со-
сопоставляя экономические затраты на пы-
пылеулавливание с эффективностью выше
требуемой санитарными нормами со стои-
стоимостью извлеченного продукта.
Данные о происхождении выбросов,
количестве одновременно работающих тех-
технологических аппаратов позволяют грубо
оценить возможные изменения дисперсно-
дисперсности частиц и ^запыленности направляемых
на очистку газов, возможные изменения
их расхода. В большинстве случаев ча-
частицы, образовавшиеся в результате меха-
механических процессов измельчения, имеют
размеры от 5 до 50 мкм и более; частицы,
образовавшиеся как следствие термических
и химических процессов, имеют размеры
до 3 мкм.
Сведения о составе перерабатываемой
шихты также позволяют уточнить выбор
метода Очистки газов. Например, наличие
в шихте извести заранее исключает воз-
возможность использования мокрого пыле-
пылеулавливания. Присутствие в шихте значи-
значительного количества абразивного материа-
материала требует изготовления центробежных
аппаратов с повышенной толщиной стенок
или специальной защитой, а также за-
затрудняет применение фильтровальной тка-
ткани из-за быстрого износа на ней ворса.
Сведения © наличии в шихте химически
активных, горючих или взрывоопасных ве-
веществ позволяют предусмотреть необхо-
необходимые меры по защите системы пылеулав-
пылеулавливания от коррозии, пожаров и взрывов.
Объем подлежащих очистке газов дает
возможность подобрать такую единичную
ьроизводительность аппаратов, при которой
число их не окажется слишком большим.
Объемы газа влияют и на выбор метода
ех очистки. Например, применение сухих
электрофильтров целесообразно при расхо-
расходах газов не менее 8—10 м3/с.
Сведения о возможных форсировках
технологического процесса и расширениях
гроизводства вынуждают при выборе си-
системы пылеулавливания предусматривать
резервные аппараты или место для их раз-
размещения в последующем.
Сведения о температуре газов при
входе в газоочистку позволяют решить
вопрос о целесообразности их предвари-
предварительного охлаждения и выбрать тип пы-
пылеулавливающих аппаратов. При темпера-
температуре газов 500—1000°С их предваритель-
предварительное охлаждение необходимо.
Состав газов, их агрессивность, взры-
воопасность, токсичность дают дополни-
дополнительные сведения о типах пригодного для
применения оборудования, материалах,
необходимых для его изготовления, воз-
возможности расположения установок на от-
открытом воздухе, мерах техники безопасно-
безопасности при работе с взрывоопасными и ток-
токсичными газами.
Содержание водяных паров в газах
позволяет определить точку росы газов,
оценить удельное электрическое сопротив-
сопротивление слоя пыли, рассчитать толщину теп-
теплоизоляции, необходимую для предупреж-
предупреждения конденсации паров воды на стенках
аппаратов. Кроме того, знание влагОсо-
держания газов является дополнительной
информацией для выбора оптимальной
схемы пылеулавливания. Например, прак-
практически для всех технологических про-
процессов очистка горячих газов с влагосо-
держанием менее 60—70 г/м3 в электро-
электрофильтрах затруднена, так же как и очист-
очистка сухого аспирационного воздуха (с вла-
госодержанием менее 15—20 г/м3) при
температурах более 70°С. Наличие в очи-
очищаемых газах серосодержащих соединений
повышает температуру точки росы газов
и заметно улучшает работу электрофильт-
электрофильтров, хотя одновременно с этим возникает
опасность сернокислотной коррозии.
Для защиты вентиляторов и дымосо-
дымососов от абразивного износа большинство
пылеулавливающих аппаратов устанавли-
устанавливается для работы под разрежением. По-
Поэтому практически все типы электро-
электрофильтров и большинство рукавных фильт-
рОв по своему конструкционному оформ-
оформлению предназначены для работы только
под разрежением. Лишь в случае работы
со взрывоопасными газами установка пы-
пылеулавливающих устройств под разреже-
разрежением недопустима.
Падение давления газа в системе га-
газоочистки чаще всего определяется воз-
возможностью подбора необходимой тяго-
дутьевой машины для преодоления аэро-
аэродинамического сопротивления системы
с учетом поддержания в технологических
аппаратах заданного разрежения. Одна-
Однако значение допустимого разрежения дав-
давления в системе очистки может оказать
существенное влияние и на выбор схемы
>лавливажия.
Поставленный в опросном листе воп-

§ 11.5.
Выбор аппаратов для улавливания промышленных пылей
297
рос о содержании взвешенных частиц
в газе, их составе и дисперсности играет
первостепенную роль в правильном выбо-
выборе схемы газоочистки (см. § 11.2, 11.3 и
1.16).
Зная требования органов санитарного
надзора к максимально допустимому оста-
остаточному содержанию тех или иных частиц
в отходящих газах для данного района,
необходимо провести ряд вариантных рас-
расчетов для выбора оптимального по техни-
технико-экономическим показателям метода очи-
очистки.
Сведения о плотности пыли и угле
естественного откоса пыли позволяют вы-
выполнить пылеуловитель с необходимыми
для надежной работы механической проч-
ьостью и углами наклона стенок бункеров.
Кроме того, с учетом насыпной плотности
улавливаемой пыли рассчитываются строи-
строительные конструкции под аппараты, подби-
подбираются транспортные устройства.
Вопрос о жечаемой степени очистки
позволяет учесть мнение заказчика и обыч-
обычно согласуется с существующей фонсгвой
концентрацией, намечаемой высотой выбро-
выброса газов из дымовой трубы и стоимостью
улавливаемого продукта.
С учетом требований по ПДК в про-
иессе проектирования могут быть внесены
>точнения как по степени очистки газов,
так и по высоте дымовой трубы.
Сведения о сменности работы пред-
предприятия, возможных остановках производ-
производства позволяют уточнить время между те-
текущими, планово-предупредительными и
капитальными ремонтами аппаратов пыле-
пылеулавливания, механизмав транспорта улов-
уловленной пыли, оценить необходимую сте-
степень надежности.
В отдельных случаях не исключено,
что при планируемой длительно непрерыв-
непрерывной работе предприятия потребуется уста-
установка резервного оборудования, например
дымососа или вентилятора.
При выборе того или ино^го аппарата
газоочистки обычно исходят из того, ка-
какая требуется степень очистки. Однако вы-
высокое значение степени очистки пылеуло-
пылеуловителя в ряде случаев не гарантирует вы-
выполнения санитарных норм, так как при
расчете ПДК учитывается остаточная за-
запыленность отходящих газов. Например,
золоулавливание в электрофильтре, каза-
казалось бы, с высокой степенью эффективно-
эффективности (98—99%) при содержании золы в от-
отходящих газах на уровне 60 г/м3 позволит
снизить остаточную запыленность всего
лишь до 0,6—1,2 г/м3. При этом для обес-
обеспечения ПДК в приземном слое потребует-
потребуется сооружение высокой дымовой трубы
для рассеивания золы.
С другой стороны, очистка запылен-
запыленных газов с эффективностью 98—V'
20—170
вполне достаточна при начальной запы-
запыленности на уровне 5 г/м3. При этом оста-
остаточная запыленность составит 0,05—
0,1 г/м3, что для большинства случаев яв-
является вполне приемлемой и не требуется
доочистки или специальных мероприятий
по рассеиванию.
При выборе центробежных аппаратов
в качестве предварительной ступени очи-
очистки следует исходить из следующего: при
начальной запыленности газов более
200—300 г/м3 (асфальтобетонные и другие
заводы) в качестве грубой очистки целе-
целесообразно установить два последователь-
последовательно расположенных циклона.
Во избежание сильного абразивного
изжтса первого циклона условную скорость
газа в нем не следует принимать более
2,5 м/с. Чтобы повысить эффективность
второй ступени циклона (учитывая, что
наиболее грубая пыль уже уловлена
в первом циклоне), скорость можно уве-
увеличить до 3—3,5 м/с. В этом случае типы
применяемых циклонов могут быть одина-
одинаковы, например циклоны ЦН-15.
Возможно и иное решение. В качестве
.первой ступени применяется циклон
ЦН-24, в качестве второй — ЦН-15 при тех
же скоростях газов. В этом случае будет
несколько* снижено гидравлическое сопро-
сопротивление системы газоочистки.
При выборе схем газоочисток расчет
ьффективности следует вести по остаточ-
остаточной запыленности газов. В случае невоз-
невозможности обеспыливания газов до требуе-
требуемой остаточной запыленности в одном
аппарате приходится устанавливать много-
многоступенчатые схемы очистки газов. В част-
частности, применяются установки сухого
пылеулавливания в циклонах с последую-
последующей дсючисткой в рукавных фильтрах. При
мокрых методах обеспыливания газов в ка-
качестве предварительной очистки применяет-
применяется низконапорный скруббер Вентури перед
мокрыми электрофильтрами или полые
скрубберы перед высоконапорными скруб-
скрубберами Вентури.
В ряде случаев применяются комби-
комбинированные схемы, состоящие из сухих
механических аппаратов с доочисткой
ь высокоэффективных мокрых аппаратах.
Как отмечалось выше, установка ме-
механических ступеней очистки перед элек-
электрофильтрами нежелательна. Однако при
начальных запыленностях, превышающих
70—100 г/м3 газа, такая схема очистки бы-
бывает необходима.
Применение указанных многоступен-
многоступенчатых и комбинированных схем позволяет
поднять производительность наиболее
эффективных пылеуловителей, снизить со-
содержание твердых отложений при мокрых
методах очистки.

298
Приложения
приложения
Основные физические свойства газов
Приложение I
Газ
Азот
Аммиак
Аргон
Ацетилен
Бензол
Бутан
Воздух
Водород
Водяной пар
Гелий
Двуокись азота
Двуокись серы
Двуокись углерода
Кислород
Метан
Окись углерода
я-Пентан
Пропан
Пропилен
Сероводород
Хлор
Хлористый метил
Этан
Этилен
Плотность
(при 0 "С и
0,101 МПа)
р, кг/м8
1,2507
1,771
1,782
1,171
—
2,673
1,293
0,089
0,804
0,1785
—
2,927
1,976
1,4289
0,717
1,250
2,020
1,914
1,539
3,217
2,308
1,357
1,261
У1олек уляр
ная масса
м,
кг/кмоль
28,02
17,03
39,94
26,04
78,11
58,12
28,95
2,016
18,02
4,00
46,01
64,07
44,01
32
16,04
28,01
72,15
44,1
42,8
34,08
70,91
50,49
30,07
28,05
Газовая
постоянная
R,
ДжДкг.К)
297
488
209
320
106
143
288
4130
430
2080
180
130
189
260
519
297
115
189
198
244
177
165
283
296
Удельная теплоемкость
при 20°С IP 0,101 МПа,
кДж/(кг-К)
СР
1,04
2,24
0,53
1,68
1,25
1,91
1,01
1,42
2,01
5,27
0,802
0,631
0,836
0,911
2,22
1,05
1,715
1,86
1,63
1,06
0,482
0,74
1,73
1,53
cv
0,745
1,67
0,32
1,35
1,14
1,73
0,72
1,01
—
3,18
0,614
0,501
0,651
0,651
1,67
0,753
1,57
1,65
1,432
0,801
0,36
0,582
1,44
1,22
Вязкость г
0,101
Н-Юв Па-с
17
9,18
20,9
9,35
7,2
8,1
17,3
8,42
10,0
18,8
—
11,7
13,7
20,3
10,3
16,6
8,74
—
—
11,66
—
9,89
8,5
9,85
1ри 0 °С я
МПа
Константа
С
114
626
142
198
—
377
124
73
961
78
—
396
254
131
162
100
__
278
322
—
351
454
287
241

Приложения
299
Приложение II
Номограмма для определения скорости витания частиц
Приложение III
Опросный лист Для проектирования установок очистки промышленных газов от золы
или пыли
п/п.
Вопросы1
Наименование предприятия
Местонахождение предприятия, его почтовый и телеграфный адрес
Наименование организации-генпроектировщика, адрес и телефон
Минимальная зимняя, максимальная летняя и среднегодовая температура мест-
местности
Среднее значение барометрического давления
Цель очистки газа, т. е. назначение очищаемого газа или употребление осажден-
осажденной пыли
Стоимость улавливаемых или очищаемых продуктов
Из каких аппаратов газ поступает на очистку, их количество, тип, производитель-
производительность. Для парогенераторов — тип и число котлов, их паропроизводительность
(по паспорту)
Полный химический состав исходного сырья, например перерабатываемой шихты.
Для топлива: месторождение, марка, сорт; рабочий состав, зольность; тепло-
теплотворная способность; способ сжигания; тонина помола (при пылевидном сжи-
сжигании)
20н

Приложения
Продолжение прилож. Ill
Вопросы1
Объемный расход сухого газа на входе в газоочистку, отнесенный к 0°С и 105 Па,
от каждого аппарата в отдельности при нормальной производительности и при
форсировке, мЗ/с
Температура газов при входе в газоочистку, °С
Полный химический состав на входе в газоочистку» Для парогенераторов — коэф-
коэффициент избытка воздуха а или RO2
Содержание водяных паров в газах, г/м3 сухого газа
При наличии в газах паров других жидкостей (серной, азотной или другой кис-
кислоты) их точка росы
Давление или разрежение при входе в газоочистку, Па
Допустимое падение давления газа в газоочистке (сопротивление последней), Па
Содержание взвешенных частиц в газе, г/м3
Описание взвешенных в газе частиц (химический состав, дисперсность, гигроско-
гигроскопичность, слипаемость, слеживаемость, схватываемость, абразивность, возго-
возгораемость и пр.). Для золы содержание и цементирующие свойства
Объемная масса пыли и угол ее естественного откоса, г/см3 и °
Фоновая концентрация выбросов (по данным санэпидстанции), которую нужно
учитывать при расчетах рассеивания выбросов от данной установки, г/м3
Желаемая степень очистки, % и наличие согласования ее с Госсанинспекцией
В случае высокой температуры очищаемых газов допустимое ее снижение до ...°С
Сменность работы предприятия. График и режим работы технологических агрега-
агрегатов — источников очищаемого газа
Возможны ли остановки производства или перерывы в очистке, в какие промежут-
промежутки времени и на какой срок
Каким образом очищались газы ранее (схема, аппараты и эффективность очистки)
Система удаления уловленной золы или пыли и требуемая отметка низа пылевы-
пускных отверстий газоочистных аппаратов
Наличие дымовой трубы и ее размеры: высота; диаметр устья; материал трубы и
защита ее против конденсата, от агрессивных газов
Характеристика производственной воды, которая может быть подана для тех-
технологических нужд: жесткость; содержание примесей, мг/л; температура, °С
Требования к автоматизации управления и контроля установки (степень автома-
автоматизации). Пожелания в части расположения щитов КИП газоочистки; возмож-
возможность кооперирования их со щитами смежных технологических установок или
цехов
Описание (подробное) технологической схемы производства и аппаратуры с обя-
обязательным приложением чертежей или эскизов, с указанием места, которое
может быть предоставлено для газоочистки с подсобными сооружениями
В случае, если очищаемый газ подается отдельным вентилятором, его характери-
характеристики (тип вентилятора, номер, число оборотов, производительность и напор
при данном числе оборотов; тип, мощность и число оборотов электродвига-
электродвигателя)
Возможное увеличение мощности технологической линии
Срок начала строительства и ввода в действие (год) газос*шстной установки.
Очередность строительства и возможное расширение установки
Специфические нормы и правила, действующие в данной отрасли производства,
которые необходимо учитывать при проектировании газоочистки
33 Прочие данные, замечания и требования
Подписи заказчика и печать
« » 19 г.
1 Место для ответов оставляется с правой стороны.

П риложения
Приложение IV
Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыщении
и давлении смеси 0,Ш Д/ша. (joj mm рт. ст.)
Парциальное
давление
водяных паров
.Влагосодержание, г/м8
'«а
5 ~ х
5,0.3
о с я
х S 2
Тем-
пера-
пература,
•С
Парциальное
давление
водяных паров
Влагосодержаиже, г/ма
0,61
0,865
0,93
0,997
06
14
22
30
39
49
59
70
80
92
06
20
33
48
64
80
98
16
35
3,55
3,76
99
23
48
74
02
31
62
93
26
60
96
35
7,70
8,6
4,58
6,5
7,0
7,5
8,0
8,6
9,2
9,8
10,5
11,2
12,0
12,8
13,6
14,5
15,5
16,5
17,5
18,7
19,8
21,1
22,4
23,8
25,2
26,7
28,3
30,0
31,8
33,7
35,7
37,7
39,9
42,2
44,6
47,1
49,7
52,4
55,3
4,84
6,8
7,3
7,8
8,3
8,8
9,4
10,0
10,7
11,4
12,1
12,8
13,6
14,5
15,4
16,3
17,3
18,3
19,4
20,6
21,8
23,0
24,4
25,8
27,2
28,7
30,4
32,0
33,9
35,6
37,5
39,6
40,5
43,9
46
48
51
64,8
53,6
56,5
59,2
4,8
7,0
7,5
8,1
8,6
9,2
9,8
10,5
11,3
12,1
12,9
13,7
14,7
15,7
16,7
17,9
18,9
20,3
21,5
22,9
24,4
26,0
27,5
29,3
31,1
33,0
35,1
37,3
39,6
41,9
44,5
47,3
50,1
53,1
56,3
59,5
63,1
66,8
70,8
74,9
4,8
6,9
7,4
8,0
8,5
9,1
9,7
10,4
11,2
11,9
12,7
13,5
14,4
15,4
16,4
17,5
18,5
19,8
20,9
22,3
23
25
26,6
28,2
29,9
31,7
33,6
36,6
37,7
39,9
42,2
44,6
47,1
49,8
52,6
55,4
58,5
61,6
65,0
68,6
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
85
90
95
100
9,1
9,5
10,1
10,6
11,1
11,7
12,3
12,9
13,6
14,3
15,0
15,7
16,4
17,2
18,1
19,1
19,9
20,8
21,8
22,8
23,9
24,9
26,1
27,2
28,6
29,8
31,0
32,4
33,9
35,3
36,8
38,4
40,1
41,8
43,6
45,4
47,3
57,6
70,0
85,0
101,0
68,3
71,9
75,7
79,6
83,7
88,0
92,6
97,2
102,1
107,2
112,5
118,0
123,8
129,8
136,1
142,6
149,4
156,4
163,8
171,4
179,3
187,5
196,1
205,0
214,2
223,7
233,7
243,9
254,6
265,7
277,2
289,1
301,4
314,1
327,3
341,0
355,1
433,6
525,8
633,9
760,0
62,3
65,4
68,6
71,8
75,3
79,0
83,0
86,7
90,2
95,0
99,5
104,3
108
113
119
124
130
136
142
148
154
161,1
168
175
182
190
197,9
206
219
223
232
241,6
251
261
271
282
293
353
423
604
597
79,3
84,0
89,0
94,1
99,5
105,3
111,4
118
125
132
139
148
156
165
175
185
196
209
222
235
249
265
281
299
318
338
6ol
384
409
437
4Ь6
499
534
575
617
6Ь5
716
1092
1877
4381
оо

302
Приложения
Приложение V
Соотношения между единицами измерения СИ и единицами других систем
и внесистемными единицами
Механичес-сие величины
Длина
1 микрон=1
Х10-» м
Объем
мкм (микрометр)=1Х
1 дм3=Ы0-3 м3
1 л=Ы0-3 м3
Масса
1 т. е. м. (кгс-с2/м) =9,80665 кг
1 моль=М 10~3 кг (М — молекулярная
масса)
1 кмоль=М кг
Частота
1 об/с A колебание в 1 секунду, 1 пе-
период в 1 секучду=1 Гц
1 об/мин=1/60 Гц
Линейная скорость
1 см/с=1 • 10 м/с
1 см/мин=0,1667-10-3 м/с
1 м/мин=0,01667 м/с
1 м/ч*277,8-10-6 м/с
1 км/ч=0,2778 м/с
Линейное ускорение
1 см/с2=Ы0-2 м/с2
1 км/(ч-с) =0,2778 м/с2
Угловая скорость
1 град/с=0,01745 рад/с
1 об/с=6,28 рад/с
1 об/мин=0,1047 рад/с
Плотность
1 т/м3
Ь кг/дм3 } =1000 кг/м3
1 г/см3 J
% }
1 т. е. м./м3=A кгс-с2/м4) =
=9,80665 кг/м3
Удельный объем
1 м3/т )
1 дм3/кг } =Ы0-3 м3/кг
1 см3/г J
1 л/кг 1=Ы0-з мз/кг
1 мл/г ) '
Мольный объем
1 см8/моль )=1.10-3 м3/кмоль
1 дм3/кмольJ
1 л/моль=1 м3/кмоль
1 дм3/моль=1 м3/кмоль
Массовый расход
1 г/с=Ы0-3 кг/с
1 г/мин= 16,667-Ю-6 кг/с
1 кг/мин=16667-10-3 кг/с
1 кг/ч=277,8-10-6 кг/с
1 т/ч=0,2778 кг/с
1 кг/сут=11,574-10-6 кг/с
1 т/сут=11,574-10~3 кг/с
Объемный расход
1 см3/с=1-10-8 м3/с
1 дм3/с=Ы0-3 м3/с
1 м3/ч=277,8-10-6 м3/с
1 мз/сут=11,574-10-6 м3/с
1 л/с=Ы0~3 м3/с
1 л/мин= 16,667-Ю-6 м3/с
1 л/ч=277,8-10-9 м3/с
1 л/сут=11,574-10"9, м3/с
Сила (в частности, сила тяжести, вес)
1 мгс=9,80665-10-6 Н
1 гс=9,80665-10-3 Н
1 кгс=9,80665 Н
1 тс=9,80665 кН=9806,65 Н
1 дина=Ы0-5 Н
Момент силы
1 кгс• м=9,80665 Н-м
1 гс-см=9,80665 Ю-5 Н-м
1 дин-см=Ы0~7 Н-м
^=98066,5
-1 МПэ
Давление
1 ат техни-
ческая ат-
атмосфера)
1 кгс/см2 )
1 кгс/м2 \ „ опссс т-г
I мм вод. ст. / =9,80665 Па
1 кгс/мм2=9,80665 Па
1 атм (атмосфера физическая) =
=101325 Па=101,325 кПа
1 гс/см2=98,0665 кПа
1 ТС/М2 \ п опсс^ гт
1 м вод. ст. Г =9.8066окПа
1 мм рт. ст.=133,322 Па
1 дин/см2=1 • Ю-1 Па
Работа и энергия
1 эрг (дин-см) = Ы0~7 Дж
1 гс-см=9,80665*10-5 Дж
1 кгс-м=9,80665 Дж
1 тс-м=9,80665-103 Дж=9,80665 кДж
I л. с-ч (лошадиная сила-час)як
^9,80665 кДж
1 Вт-с (ватт-секунда) =1 Дж
1 Вт-4=3600 Дж=3,6 кДж
1 кВт-4=3,6-106 Дж=3,6 МДж
1 кал(межд.)=4,1868 Дж
1 ккал (межд.) =4186,8 Дж=4,1868кДж

Приложения
303
Мощность
1 эрг/с=1 Ю-7 Вт
1 гс см/с^Э.вОббб-Ю- Вт
1 кгс-м/с=9,80665 Вт
1 т е м /с=9,80665-103 Вт
1 кВт=10ОО Вт
1 л с (лошадиная сила) =735,499 Вт
1 кал/ч (калория межд в час)=
-1,163-Ю-3 Вт
1 ккал/ч (килокалория межд в час) =
=1,163 Вт
1 кал/с (калория межд. в секунду) =
=4,1868 Вт
1 ккал/сут (килокалория межд в сут-
сутки) =0,04846 Вт
Динамическая вязкость
1 кг/(м-с)=1 Н-с/м2 (Па-с)
1 кг/(м-ч) -2,778 10-4 Н с/м2 (Па-с)
1 П (пуаз) )
1 г/(см-с) =Ы0_1 Н-с/м2 (Па с)
1 дин c/cm2J
1 сП=1-10-3 Н-с/м2 (Па-с)
1 кгс-с/м2=9,80665 Н-с/м2 (Па-с)
Кинематическая вязкость
J "««/с \ в1.ю-4ма/с
1 Ст (стеке)J '
Поверхностное натяжение
=Ь10"' Н/м=1-10-з Дж/м2
^/}
1 гс/см=0,980665 Н/м=0,980665 Дж7м2
1 кгс/м=9,80665 Н/м=9,80665 Дж/м2
Тепловые величины
Количество теплоты
1 кал (межд ) =4,1868 Дж
1 ккал (межд ) =4,1868 кДж
Тепловой поток, тепловая мощность
1 ккал/ч=1,163 Вт
1 кал/с=4,1868 Вт
Удельная теплота, теплота сгорания топ-
топлива
1 ккал/кг \ =4186,8 Дж/кг-=
1 кал/г / = 4,1868 кДж/кг
1 эрг/г=1-10-4 Дж/кг
Теплоемкость
1 эрг/К=1-Ю-7 Дж/К
1 кал/К=4,1868 Дж/К
1 ккал/К=4,1868 кДж/К
Удельная массовая теплоемкость
1 кал/(г-К) \4186,8 Дж/(кг-К) =
1 ккал/(кг-К) /=4,1868 кДж/(кг-К)
1 эрг/(г.К)=Ы0-4 Дж/(кг-К)
Удельная объемная теплоемкость
1 кал/(см3-К)=4,1868 МДж/(м3-К)
1 ккал/(м3-К) =4,1868 кДж/(м3-К)
Удельная мольная теплоемкость
1 кал/(моль-Ю=1 Дж/(кмоль-К)
Поверхностная плотность теплового потока
1 кал/(см2-с) =41,868 кВт/м2
1 ккал/(м2-ч)=1,1630 Вт/м2
1 Вт/см2=1-104 Вт/м2
1 кВт/м2=1-103 Вт/м2
Объемная плотность теплового потока
1 кал/(см3-с) =4,1868-Ю6 Вт/м3
1 ккал/(м3-ч)=1,163 Вт/м3
Температурный градиент
1 К/см=100 К/м
Коэффициент теплообмена (теплоотдачи) и
теплопередачи
1 кал/(см2-с-К) =4,1868-104 Вт/(м2-Ю
1 ккал/(м2-ч-К) = 1,1630 Вт/(м2-К)
1 эрг/(см2-с-К) = Ы0-3 Вт/(м2-К)
1 Вт/(см2-К)=Ы04 Вт/(м2-К)
1 кВт/(м2-К)=Ы03 Вт/(м2-К)
1 кал/(см3-с-К)=4,1868-104 Вт/(м3-К)
1 ккал/(м3-ч-К)=1,1630 Вт/(м3-К)
Коэффициент теплопроводности
1 кал/(см-с-К)=418,68 Вт/(м-К)
1 ккал/(м-ч-К)=1Л63 Вт/(м-К)
1 Вт/(см-К)=Ю0 Вт/(м-К)
1 кВт/(м-К)=1-Ю3 Вт/(м-К)
1 эрг/(см-с-К)=Ы0-5 Вт/(м-К)
Коэффициент температуропроводности
1 м2/ч=277,78-10-6 м2/с
1 см2/с=1-10~4 м2/с
Газовая постоянная
1 кгс м/(кг-К) =9,80665 Дж/(кг-К)
1 эрг/(г-К)=1-Ю-4 Дж/(кг-К)
$? } кДж/(кг-К)
Универсальная газовая постоянная
1 кгс-м/(кмоль-К) =
=9,80665 Дж/(кмоль-К)
1 эрг/(моль-К)=Ы0-4 Дж/(кмоль-К)
ч = 4186,8 Дж/
1 кал/(моль-К) \ /(кмоль-К) =
1 ккал/(кмоль-К) I =4,1868 кДж/
) (кмоль-К)
Электрические величины
Количество электричества, количество за-
заряда
1 ед ко эл СГС, СГСЭ, СГСео==
=3,33564-Ю-10 Кл
1 элементарный электрический заряд=
=1,60206-Ю-19 Кл
Напряженность электрического поля
1 В/см=100 В/м
1 Н/Кл=1 В/м
1 ед напр эл поля СГС, СГСЭ и
СГСео=2,997925-1О4 В/м
Удельное электрическое сопротивление
1 Ом-см (ом-сантиметр) = 1 • 10~2 Ом-м
I Ом-мм2/м=Г10-6 Ом-м
Подвижность ионов
1 см2/(В-с)=1-10-4 м2/(В-с)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
К первому разделу
1.1. Энергетика и охрана окружающей
среды/ Под ред. Н. Г. Залогина,
Л. И. Кроппа и Ю. М. Кострикина. М.:
Энергия, 1979. 352 с.
1.2. Кропп Л. Д., Бронштейн А. Ш.
Эксплуатация батарейных циклов. М:
Энергия, 1964. 152 с.
1.3. Рихтер Л. А. Тепловые электри-
электрические станции и защита атмосферы. М:
Энергия, 1975. 312 с.
1.4. Велецкий P. K-, Гринина Н. Н.
Измерение параметров пылегазовых пото-
потоков в черной металлургии. М.: Металлург-
издат, 1979 80 с.
1.5. Ходаков Г. С. Основные методы
дисперсионного анализа порошков. М.1
Стройиздат, 1968. 200 с.
1.6. Коузов П. А. Основные методы
дисперсионного анализа промышленных
пылей и измельченных материалов. Л.:
Химия, 1971. 280 с.
1.7. Андрианов Е. И. Методы опреде-
определения прочностных реологических харак-
характеристик порошкообразных материалов.
МД Химия, 1981. 256 с.
I 8. Русанов А. А., Янковский С. С.
Импакторы для дисперсионного анализа
промышленных пылей. М.: ЦНИИТЭнеф-
техим. 1970. 52 с.
x.j. Зимон А. Д., Андрианов Е. И.
Аутогезия сыпучих материалов. М.: Ме-
таллуогия, 1978. 288 с.
Ю. Юдашкин М. Я. Очистка газов
ь металлургии. М.: Металлургия, 1976.
384 с.
1.11. Братчикоз В. Н. Влияние фрак-
фракционного состава золы на абразивный из-
износ конвективных поверхностей нагрева
парогенераторов. — Теплоэнергетика, 1973,
№ 3. с. 91—92.
1.12. Братчиков В. Н. Формула для
определения золового износа экономайзер-
ных труб. — Теплоэнергетика, 1972, № 3,
с 40—42.
1.13. Алиев Г. М. А., Гоник А. Е.
Прибор «Циклоном-1» для измерения
удельного электрического сопротивления
пыли. М.: ГОСИНТИ, 1968. 8 с.
1.14. Алиев Г. М. А. Пылеулавлива-
Пылеулавливание в производстве огнеупоров. М.: Ме-
Металлургия, 1971. 224 с.
1.15. Штокман Е. А. Очистка воздуха
от пыли на предприятиях пищевой про-
промышленности. М.: Пищевая промышлен-
промышленность, 1977. 304 с.
1.16. Русак О. Н., Мил охов В. В„
Борьба с пылью на деревообрабатываю-
деревообрабатывающих предприятиях. М.: Лесная промыш-
промышленность, 1975. 152 с.
1.17. Залогин Н. Г., Янковский Л. ГЬ
Очистка дымовых газов от золы в элек-
электрофильтрах на зарубежных и отечествен-
отечественных электростанциях. М.: БТИ ОРГРЭСУ
J964. 108 с.
1.18. Поляков В. А., Янковский С. С.
Измерение избыточного электрического за-
заряда частиц, взвешенных в газовом пото-
потоке. — Промышленная и санитарная очист-
очистка газов, 1972, № 1, с. 21—23.
1.19. Беркович М. Т., Бухман Я. 3.
Промышленная пыль. Свердловск: Метал-
лургиздат, 1960. 240 с.
1.20 Lippmann M. — Am. Ind. Hyd.
Assoc. J., 1959, v. 20, p. 406; 1961, v. 22,
p 348.
1.21. Fuchs N. A. Aerosol impactors.—
In: Fundamentals of Aerosol, Science. Edi-
Edited by David T. Shaw. John Wiley and*
Sons, Inc., 1978, p 1—84.
4.22. Andersen A. —AIHA Journal,
1976, v. 27, p. 160.
1.23. Байвель Л. П., Лагунов А. С,
Измерение и контроль дисперсности ча-
частиц методом светорассеяния под малыми?
углами. М.: Энергия, 1977. 88 с.
1.24. Фукс Н. А. Современные методы
исследования аэрозолей. — Журнал ВХО
им. Д. И. Менделеева, 1975, № 1,
с 71—77.
1.25. Клименко А. П. Методы и при-
приборы для измерения концентрации пыли,
М.: Химия, 1978. 908 с.
1.26. Леончик Б. И., Маякин В. П~
Измерение в дисперсных потоках. М.:
Энергия, 1971. 248 с.
1 27. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л.
Контроль пылеулавливающих установок^
М.: Металлургия, 1973. 384 с.
1.28. Фукс Н. А. Механика аэрозо-
аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 352 с.
1.29. Фукс Н. А. Успехи механики»
аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955Г
195 с
1.30. Пейсахов И. Л., Лютин Ф. Б.
Атлас диаграмм и номограмм по газопы-
газопылевой технике. М. Металлургия, 1974,
116 с.
1.31. Панченко А. В. Вентиляционные
установки элеваторов, мельниц, крупяных

Список литературы
305
«* комбикормовых заводов. М.: Заготиздат,
1954. 372 с.
1.32. Шавкин Н. К. Очистка природ-
природного газа на магистральных газопроводах.
Л.: Недра, 1973. 96 с.
1.33. — Staub, 1973, Bd 31, № 3,
S. 122—125.
Ко второму разделу
2.1. Ужов В. Н. Борьба с пылью
е промышленности. М.: Химиздат, 1962.
68 с.
2.2. Падва В. Ю. Распределение кон-
концентрации аэрозоля в турбулентном пото-
потоке. — Водоснабжение и санитарная техни-
техника, 1971, № 8, с. 25—28.
2.3. Хинце О. И. Турбулентность, ее
механизм и теория. М.: Физматгиз, 1963.
*680 с.
2.4. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л.
Пылеулавливание и очистка газов. М.: Ме-
Металлургия, 1968. 500 с.
2.5. Залогин Н. Г., Шухер С. М. Очи-
Очистка дымовых газов. М.: Госэнергоиздат,
1954. 224 с.
2.6. Виленский Т. В. Расчет систем зо-
золоулавливания. М.: Энергия, 1964. 200 с.
2.7. Коузов П. А. Сравнительная оцен-
оценка циклонов различных типов. — В кн.:
Обеспыливание в металлургии. М.: Ме-
Металлургия, 1971, с. 185—196.
2.8. Циклоны НИИОГаз. Руководящие
указания по проектированию, изготовле-
изготовлению, монтажу и эксплуатации. Ярославль:
Верхне-Волжское изд-во, 1971. 96 с.
2.9. Гервасьев А. М. Пылеуловители
СИОТ. М.: Профиздат, 1954. 96 с.
2.10. Типовые узлы пневмотранспорта
древесных отходов. Рабочие чертежи: Аль-
<бом I. Циклоны с высоким коэффициентом
очистки воздуха, 148 с. Альбом II. Ра-
Рабочие чертежи опор и бункеров под цик-
циклоны с высоким коэффициентом очистки
воздуха, 95 с. Альбом III. Циклоны типа
Клайпедского ОЭКДМ, 88 с. Альбом IV.
Опоры и бункера под циклоны типа Клай-
яедского ОЭКДМ, 127 с. М.: Гипродрев-
«ром, 1971.
2.11. Газоочистное оборудование. Цик-
Циклоны. М.: Цинтихимнефтемаш, 1977. 24 с.
2.12. Справочник проектировщика.
Внутренние санитарно-технические устрой-
устройства/ Под ред. И. Г. Староверова. Часть II.
Вентиляция и кондиционирование воздуха.
М.: Стройиздат, 1978. 509 с.
2.13. Потапов О. П., Кропп Л. Д. Ба-
Батарейные циклоны. М.: Энергия, 1977.
152 с.
2.14. Унификация батарейных циклонов
типа БЦУ-М./ Л. И. Кропп, О. П. Потапов,
С. С. Певзнер, Б. Я. Письман, Г. Г. Кресть-
-янов. — Промышленная и санитарная очи-
очистка газов. 1978, № 1, с. 7—8.
2.15. Абросимов Ю. В. Каркасные
«етеклотканевые фильтры НИИОГаз. М.:
Машиностроение, 1972. 80 с.
К третьему разделу
3.1. Теплотехнический справочник. 2-е
изд., перераб. Под общ. ред. В. Н. Юре-
нева и П. Д. Лебедева. В 2-х томах.
Том 2. М.: Энергия, 1976. 896 с.
3.2. Михеев М. А. Основы теплопере-
теплопередачи. М.: Госэнергоиздат, 1956. 396 с.
3.3. Очистка газов в металлургии. Спе-
Специальный выпуск Института черной метал-
металлургии Англии, № 83. Пер. с англ. М.:
Металлургия, 1968. 372 с
3.4. Тебеньков Б. П. Рекуператоры для
промышленных печей, изд. 4-е, испр. и доп.
М.: Металлургия, 1975. 294 с.
3.5. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. Пы-
Пылеулавливание и очистка газов в цветной
металлургии. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.:
Металлургия, 1973, 456 с.
3.6. Strauss W. Industrial gas cleaning.
Second Edition. Pergamon Press, 1975.
624 p.
3.7. Вальдберг А. Ю., Кутузов Г. О.
Исследование газоочистки сталеплавильной
печи. Вып. 54. — Электротермия, 1966,
с. 18—19.
3 8. Опарышева В, Т., Дубинская Ф. Е.
Мокрая очистка конвертерных газов в си-
системах отвода без дожигания окиси угле-
углерода.— Сер. 22. Защита от загрязнений
воздушного и водного бассейнов. Вып. 3.
М.: Черметинформация, 1973. 30 с.
3.9. Зависимость коэффициента испа-
испарения от удельного орошения контактного
теплообменника/ А.. Ю. Вальдберг, Л. Л.
Набутовская, Н. М. Савицкая, Э. Я. Та-
рат. — Журнал прикладной химии, 4975,
т. 48, № 11, с. 2568—2570.
3.10. Савицкая Н. М., Вальдберг А. Ю.,
Тарат Э. Я- Влияние удельной энтальпии
газ — жидкость на конечное влагосодержа-
ние газа в контактных теплообменниках.—
Инженерно-физический журнал, 1979, т. 34,
№ 2, с. 353—356.
3.11. Савицкая Н. М., Вальдберг А. Ю.,
Ларина Т. В. Приближенный расчет тем-
температуры мокрого термометра. — Промыш •
ленная и санитарная очистка газов, 1980,
№ 2, с. 6.
3.12. Применение водного кондициони-
кондиционирования для повышения эффективности
улавливания золы в электрофильтре/ Ре-
шидов И. К., Лебедюк Г. К., Вальд-
Вальдберг А. Ю. и др. — Промышленная и са-
санитарная очистка газов, 1980, № 3, с. 3.
3.13. Кудряшов Л. Н. Коэффициент
конвективного теплообмена в испаритель-
испарительных установках, работающих по принци-
принципу распыливания.—Химическая промыш-
промышленность, 1949, № 2, с. 47.
3.14. Егоров Н. Н. Охлаждение газа
в скрубберах. М.: Госхимиздат, 1954.144 с.
3.15. Савицкая Н. М., Ларина Т. В.
и др. Определение удельного орошения
контактных теплообменников, работающих

306
Список литературы
в испарительном режиме охлаждения.—
Промышленная и санитарная очистка га-
газов, 1981, № 6, с. i0—11.
3.16. Савицкая Н. М., Вальдберг А. Ю.,
Биргер М. И. Унифицированный ряд скруб-
скрубберов полного испарения с конфузорным
подводом газов. — Экспресс-информация.
Сер. ХМ-14. М: ЦИНТИХимнефтемаш,
1979, № 2, с. 13—16.
3.17. Теверовский Е. И.т Зайцев М. М.
Пылеулавливающий, абсорбционный и теп-
лообменный аппарат ТП с высокоскорост-
высокоскоростным потоком газа. — Труды НИИОГаз.
Вып. 1. М.: Госхимиздат, 1957, с. 105—132.
3.18. Vamauchi S., Wado Т., Kanei H.
The pressure drop across venturi scrub-
scrubbers.—Chem. Eng. 1963, v. 27, № 12,
p. 974—977.
3.19. Дубинская Ф. Е., Цыганен-
ko H. К. Расчет конечных температур газа
и воды на выходе скруббера Вентури. —
Промышленная и санитарная очистка га-
газов, 1979, № 1, с. 6—7.
3.20. Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю.
Подготовка промышленных газов к очи-
очистке. М.: Химия, 1975. 216 с.
3.21. Пенный режим и пенные аппа-
аппараты/ Под ред. И. П. Мухленова и
Э. Я. Тарата. Л.: Химия, 1977. 304 с.
3.22. Вальдберг А. Ю., Набутов-
ская Л. Л., Тарат Э. Я. Эффективное ох-
охлаждение газов в аппарате с провальны-
провальными тарелками. — Промышленная и сани-
санитарная очистка га^ов, 1974, № 4, с. 7—10.
3.23. Вальдберг А. Ю., Набутов-
ская Л. Л., Тарат Э. Я. Расчет тарельча-
тарельчатых аппаратов при охлаждении в них не-
ненасыщенного газа. — Промышленная и са-
санитарная очистка газов, 1976, № 5,
с. 8—9.
3.24. Ларина Т. В., Вальдберг А. Ю.
Математическая модель процесса охлаж-
охлаждения ненасыщенных газов. Защита ат-
атмосферы. Вып. 6. Дрезден: 1977, с. 64—65.
3.25. Котов В. М., Вальдберг А. Ю.
Охлаждение газов в аппарате с псевдо-
ожиженным слоем орошаемой шаровой на-
насадки. — Промышленная и санитарная очи-
очистка газов, 1982, № 1, с. 8—10.
3.26. Алексеев Г. Ф., Оленев В. А.
Обобщенная зависимость коэффициента
теплопередачи в безнасадочных скрубберах
для охлаждения и очистки доменного газа
от условий работы. — Сталь, 1967, № 4,
с. 380—382.
3.27. Вальдберг А. Ю., Набутов-
ская Л. Л., Тарат Э. Я. Расчет тарельча-
тарельчатых аппаратов при охлаждении в них на-
насыщенных газов. — Промышленная и сани-
санитарная очистка газов, 1976, № 5, с. 9—10.
3.28. Вальдберг А. Ю., Набутов-
ская Л. Л., Алиев Г. М. А. Улавливание
сажи при производстве ацетилена термо-
термоокислительным пиролизом метана. — Хими-
Химическая промышленность, 1972, № 4,
с. 258—260.
К четвертому разделу
4.1. Власенко Г. Я. Диффузионно-
конденсационный метод очистки воздуха-
от высокодисперсных аэрозолей. — В кн :
Обеспыливающие устройства промышлен-
промышленной вентиляции. Ротапринт МДНТГТ
им. Ф. Э. Дзержинского, 1970, с. 36—40.
4.2. Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю„
Очистка газов мокрыми фильтрами. М.:
Химия, 1972. 248 с.
4.3. Scrubber Handbook. Prepared for
EPA California, A. P. Т., INC, 1972, v. 1.
4.4. Интенсивные колонные аппараты
для обработки газов жидкостями./ Э. Я.
Тарат, О. С. Балабеков, Н. П. Болгов
и др. Под общ. ред. Э. Я. Тарата. Л.г
Изд-во Ленинградского университета, 1976.
240 с.
4.5. Stairmand С. S. Removal of dust
from gases. Gas purification processes for
air pollution control. Second edition, edi-
edited by G. Nonhabel. London: Newnes-But-
terworths, 1973, p. 364—402.
4 6. Вальдберг А. Ю., Кутузов Г. О.„
Булгакова Н. Г. Эффективность улавлива-
улавливания частиц пыли в скруббере Вентури. —
Инженерно-физический журнал, 1979,
т. 36, № 4, с. 753—754.
4.7. Костин В. М., Шабалин К- Н. За-
Закономерности процесса пылеулавливания
ь прямоточных насадочных скрубберах.—
Химическая промышленность, 1966, № 3,
с 204—209.
4 8. Рамм В. М. Абсорбция газов. Изд.
2-е, перераб. и доп. М : Химия, 1976, 656 с.
4.9. Кафаров В. В. Основы массопере-
дачи. Изд. 2-е, пеоераб. и доп. М.: Выс-
Высшая школа, 1972. 492 с.
4.10. Calvert S. Source control by li-
liquid scrubbing. — In: Air Pollution, ed.
Stern. — N. Y.: Academic Press, 1968, v. 3.
p. 458—496.
4.11. Позин М. Е., Мухлеков И. П.,,
Тарат Э. Я. Пенные газоочистители, теп-
теплообменники и абсорберы. Л.: Госхимиз-
Госхимиздат, 1959. 124 с.
4.12. Пенный режим и пенные аппа-
аппараты/ Под ред. И. П. Мухлекова и
Э. Я. Тарата. Л.: Химия, 1977. 304 с.
4.13. Вальдберг А. Ю., Тарат Э. Я.
К вопросу о предельных параметрах пен-
пенного режима в аппаратах с полным про-
протеканием жидкости через отверстия реше-
решеток. — Журнал прикладной химии, 197^
т. 43, № 8, с. 1712—1715
4.14. Идельчик И. Е. Справочник по-
гидравлическим сопротивлениям. Изд. 2-е,
перераб. и доп. М: Машиностроение, 1975.
560 с.
4.15. Определение верхнего и нижнею»
пределов работы колонны с беспереллв^
ными барботажными тарелками/ Л. Е.
Сум-Шик, Л. С. Позин, М. Е. Аэров и?
др. — Химическая промышленность, 1968v
№ 2, с. 66—68.

Список литературы
307
416 Вальдберг А. Ю., Ковалев-
<кий Ю. В., Лебедюк Г. К. Мокрые пы-
пылеуловители удаоно-инерционного, центро-
центробежного и форсуночного действия М :
ЦИНТИХимнефтемаш, 1981 38 с
417 Котов В. М., Вальдберг А. Ю.,
Тельперин Н. И. Аппараты с псевдоожи-
женным слоем орошаемой насадки и воз-
возможности их применения в процессах очи-
очистки газов и пылеулавливания М • ЦНИИ-
ТЭнефтехим, 1970 56 с.
4 18 Котов В. М., Вальдберг А. Ю.,
Гельперин Н. И. Расчет пылеуловителей
с псевдоожиженным слоем орошаемой
шаровой насадки —Промышленная и са-
санитарная очистка газов, 1973, № 5,
с 1—5
4 19 Аксельрод Л. С, Яковенко^М./VI.
Некоторые вопросы термодинамики мас-
сообменных аппаратов с подвижной ша-
шаровой насадкой — Теоретические основы
химической технологии, т 3, 1968, № 1,
с 148—150
4 20 Гидравлический расчет аппаратов
с псевдоожиженнэй шаровой насадкой/
Н И Гельперин, В А Лиференко,
В 3 Гришко и др — Промышленная и
санитарная очистка газов, 1976, № 3,
¦с 14—16
4 21 Новиков А. И., Скворцов А. Н.,
Кишкарев В. А. Конические скрубберы с
лсевдоожиженной шаровой насадкой для
•очистки газов — Химическая промышлен-
промышленность, 1974, № 11, с 846—849
4 22 Применение скрубберов ударного
действия в цветчой металлургии/ М И
Герцена, Н С Кирсанова, Е В Комаров
•и др —Цветные металлы, 1978, № 9,
с 38—41.
4 23 Пирумов А. И. Обеспыливание
воздуха М Стройиздат, 1974 208 с
4 24 Саржант Ю. Ф. Саморегулируе-
Саморегулируемый газопромыватель — Промышленная и
санитарная очистка газов, 1976, № 4,
с 32
4 25 Лебедюк Г. К., Вальдберг А. Ю.,
Саржант Ю. Ф. Применение саморегули-
-руемого газопромывателя для доочистки
газов в производстве керамзитового гра-
гравия — Промышленная и санитарная очист-
очистка газов, 1979, № 2, с 3—4
4 26 Дратва В. Д., Фарберович М. Я.
Гидродинамический пылеуловитель для
счистки вентиляционных выбросов литей-
литейных цехов — Промышленная и санитарная
очистка газов, 1977, № 5, с 20—21
4 27 Коузов П. А., Мыльников С. И.
Расчет эффективности пылеулавливания в
наклонах с водяной пленкой — Труды ин-
институтов охраны труда Вып 77, 1972,
с 6—12
4 28 Методические рекомендации по
расчету мокрых пылеуловителей АЗ-679
М Госстрой СССР, ГПИ Сантехпроект,
1976 64 с.
4 29 Гервасьев А. М., Рабинович В. Б.
Скоростные промыватели СИОТ — Экс-
Экспресс информация Сер ХМ-14 Новые
конструкции мокрых пылеуловителей М
ЦИНТИХимнефтемаш, 1979, № 2, с 6—7.
4 30 Дергачев Н. Ф. Мокрые золо-
золоуловители системы ВТИ М — Л' Гос-
энергоиздат, 1960 96 с
4 31 Йордан В. Скруббер Вентури и
дезынтегратор для охлаждения и очистки
используемых и отходящих газов —Чер-
—Черные металлы, 1966, № 7, с 399—401
V4 32 Дубинская Ф. Е., Лебедюк Г. К.
Скрубберы Вентури Выбор, расчет, при-
применение М ЦИНТИХимнефтемаш, 1977.
60 с
4 33 Investigation of a modified self-
induced sprav ventun scrubber/ Vukevic
D V, Ahc S V, Vlajcic S V, Ivasta-
nin N S — 6th International CHJSA Con-
Congress — CHJSA'78 Prague 1978, paper
N 25
4 34 Дубинская Ф. Е. Расчет коэф-
коэффициента гидравлического сопротивления
труб-распылителей — Промышленная и са-
санитарная очистка газов, 1977, № 3, с 5—7
4 35 Venturi scrubber performance mo-
model/ Shul Show Yung, Calvert S, Barban-
ka H F, Sparks L E —Environmental
Science and Technology, 1978, v. 12, N 4,
p 456—459
4 36 Hasketh H. E., Engel A. S., Cal-
Calvert S. Atomization a new type better gas
scrubbing —Atmospheric Environment
Pergamon Press, 1970, v 4, p 639—650
4 37 Мамкин П. П. Улучшение рабо-
работы центробежных скрубберов путем приме-
применения трубы-коагулятора. — Водоснабже-
Водоснабжение и санитарная техника, 1969, № 4,
с 30—37
4 38 Энергетика и охрана окружаю-
окружающей среды/ Под ред Н. Г Залогина,
Л И Кроппа, Ю М. Кострикина. М:
Энергия, 1979 352 с
4 39 Ряд эжекторных скрубберов типа
СЭЖ—Экспресс-информация Сер ХМ-14.
Новые конструкции мокрых пылеуловите-
пылеуловителей/ Г К Лебедюк, А Ю Вальдберг,
Ю В Ковалевский и др — М • ЦИНТИ-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1979, № 2, с 1—4
4 40 Распыливание жидкостей/ В А
Бородин, Ю Ф Дитятин, Л А Клячко
и др М Машиностроение, 1967 246 с
4 41 Головачевский Ю. А. Оросители
и форсунки скрубберов химической про-
промышленности 2-е изд М • Машинострое-
Машиностроение, 1974 272 с
4 42 Распиливающие устройства в
аппаратах газоочистки/ Г. К Лебедюк,
В С Галустов, Ю В Ковалевский и др
М ЦИНТИХимнефтемаш, 1976 52 с
4 43 Хавкин Ю. И. Центробежные
форсунки Л Машиностроение, 1976,
168 с
4 44 Егоров Н. Н. Охлаждение газа
в скрубберах. М* Госхимиздат, 1954 144 с

308
Список литературы
4 45 Лебедюк Г. К-, Ковалевский Ю. В.
Расчет форсунок с плоским факелом рас-
распыла. •— Промышленная и санитарная очи-
очистка газов, 1977, № 2, с 3
4 46 Ковалевский Ю. В. Форсунка
с регулируемым расходом жидкости —
Промышленная и санитарная очистка га-
газов, 1976, № 4, с 40—41
4 47 Применение водного кондицио-
кондиционирования для повышения эффективности
улавливания пыли в электрофильтре/ Ре-
шидов И К, Лебедюк Г К, Вальд-
Серг А Ю и др — Промышленная и са-
ритарная очистка газов, 1980, № 3, с 3
4 48 Шурыгин А. П. Расчет форсунок
для распыливания жидкостей М Изд-во
МЭИ, 1972 82 с
4 49 Каплеулоаители и их примене-
применение в газоочистке/ Г К Лебедюк,
А Ю Вальдберг, М П Громова и др М
ЦИНТИХимнефтемаш, 1974, 64 с
4 50 Марголин Е. В., Приходько В. П.
Совершенствование технологии мокрой га-
газоочистки на алюминиевых заводах М:
Цветметинформация, 1977 64 с
4 51 Перри Дж. Справочник инжене-
инженера химика Пер с англ / Под общ ред
Н М Жаворонкова и П Г Романкова.
Т 2 Л Химия, 1969 504 с
4 52 Разработка и промышленное
внедрение каплеуловителей в различных
отраслях промышленности / В П Приходь-
Приходько, В Н Сафонов, В Н Исаев и др —
Промышленная и санитарная очистка га-
газов, 1979, № 4, с 3—4
4 53 Лебедюк Г. К-, Вальдберг А. Ю.,
Громова М. П. Каплеуловитель коленного
типа —Промышленная и санитарная очи-
очистка газов 1979, V<> 1, с 7—8
4 54 Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю.
Подготовка промышленных газов к очи-
очистке М Химия, 1975 216 с
4 55 Kraemer H. F., Sohnstone H. F.
Collection of aerosol particles in the pre-
presence of electric fields — Ind Eng Chem,
1955, v 47, № 12, p 2426—2434
4 56 Ricd J. S. Electric spark of ioni-
ionizers hikes scrubber ef f iciency. — Chem.
Eng, 1977, v 84, № 20, p 52—58
4 57 Choi P., Rosenberg H Reheat wet-
scrubber stack gas to avoid downstream dif-
difficulties — Power, 1979, v 123 №7
p 40—42 " '
4 58 Комплексная установка огневой
переработки токсичных жидких производ-
производственных отходов/ Бернадинер М Н Но-
Новосельцев В Н, Есилевич Б С, Прав-
*980 с 16—20 Пр0МЫШленная энергетика,
К пятому разделу
5 1 Ужов В. Н., Мягков Б. И. Очистка
фильтрами М • Хи-
5 2 Kirsch A. A., Stechkina J. В. The
theory of aerosol filtration with fibrous fil-
filters — In Fundamental of Aerosol Science,
Fd Shaw D —New York, 1978, p 165—
256
5 3 Davies С N. Air filtration —Lon-
—London-New York Academic Press, 1973 172 p
5 4 Высокоэффективная очистка возду-
воздуха Пер с англ М* Атомиздат, 1967 311 с
5 5 Волокнистые фильтрующие мате-
материалы ФП /ИВ Петрянов, В И Козлов
П И Басманов, Б И Огородников М:
Знание, 1968 78 с
5 6 Крупчатников В. М. Вентиляция*
при работе с радиоактивными веществами
М Атомиздат, 1973 368 с
5 7 Пирумов А. И. Обеспыливание
воздуха М Строчиздат, 1981 296 с
5 8 Внутренние санитарно-технические
vcTpoflcTBa Часть II Вентиляция и конди-
кондиционирование воздуха / Под ред И Г Ста-
Староверова М • Стоойиздат 1978 512 с
5 9 Мягков Б И. Волокнистые тума-
ноу ловители М ЦНИИТЭНефтехим, 1973
ГО ?
5 10 А. С. № 291547 (СССР). Фильт-
Фильтрующий материал для улавливания тума-
туманов / Б И Мягков и др Опубл в бюл.:
Открытия Изобретения Промышленные*
образцы Товарные знаки, 1971, № 23^
с 213
5 11 Папсуев Ю. А. Волокнистый сер-
сернокислотный туаданоуловитель —Промыш-
—Промышленная и санитарная очистка газов, 1976,.
№ 4 с 15—16
5 12 Мягков Б. И. Двухступенчатый?
сернокислотный волокнистый туманоуло-
ьитель — Промышленная и санитарная*
очистка газов, 1976, № 4, с 16—17
5 13 Мягков Б. И., Каменщиков И. Г.^
Папсуев Ю. А. Испытание волокнистых
фильтров для улавливания тумана терми-
термической фосфорной кислоты — Промыш-
Промышленная и санитарная очистка газов, 1972,.
№ 6, с 4—7
5 14 А. С. № 412911 (СССР). Фильг-
рующий элемент/ Б И Мягков, и др
Опубл в бюл Открытия Изобретения
Поомышленные образцы Товарные знаки,
1971, № 4, с 14
5 15 Аэродинамика фильтрующих эле-
элементов/ Б И Мягков, Е С Кранков
Ю А. Папсуев, И Г. Каменщиков,
Н В Крайнов —Промышленная и сани-
санитарная очистка газов 1979, № 3, с 10—11
5 16 Мягков Б. И., Каменщиков И. Г.»
Резник Ф. Б. Очистка вентиляционного-
воздуха от гальванических ванн М:
ЦИИТИХИМНЕФТЕМаш, 1978 48 с
5 17 Волокнистые фильтры для очист-
очистки аспирационного воздуха ванн хромиро
вания/ И Г Каменщиков, Б И Мягков.,
Ю М Дроневич, Т А Леонова — Маши-
Машиностроитель, 1978, № 5, с 18—19
5 18 Каменщиков И. Г., Кирш М И.,
Мягков Б. И. Бортовые отсосы с фильт-
фильтрующими элементами для травильных и*
гальванических ванн. — Промышленная ш

Список литературы
309
санитарная очистка газов, 1979, № 3,
с. 7-8.
5.19. Dieiz Н. Н. Olnebel-Abscheidung
an Werkzeugmaschinen. — Industrie-Anzei-
ger, 1976, Bd 98, № 27, S. 447.
5.20. Carpenter C. L., Othmer D. E.
Entrainment removal by a wire-mesh sepa-
separator, AIChE Journal, 1955, vol. I, № 4,
p. 549—557.
5.21. Перри Дж. Справочник инженера-
химика. Том II. Пер. с англ. «П.: Химия,
1969, 504 с.
5.22. Bell С. G., Strauss W. Effective-
Effectiveness of vertical mist eliminators in a cross
flou-scrubber. — J. Air Poll. Contr. Assoc,
1973, vol. 23, № 11, p. 967—969.
5.23. Рукавные фильтры/ Моргулис
M. Л., Мазус М. Г. и др. М.: Машино-
Машиностроение, 1977. 256 с.
5.24. Лапенко В. Г., Мягков Б. И. Ру-
Рукавные фильтры с обратной струйной про-
продувкой. — В кн.: Механическая очистка
промышленных газов. М.: Машинострое-
Машиностроение, 1974. с. 101—114.
5.25. Новые фильтровальные ткани из
стекловолокна/ К. Н. Вершинина, Е. К-
Луговская, А. Ф. Камалетдинова, Е. А. Бе-
лезьева. — Промышленная и санитарная
очистка газов, 1977. № 2, с. 4—6.
5.26. Harrop М. Textile fibres for hot
gas filtration. — Filtration and Separation,
1975, vol. 12, № 1, p. 26—28.
5.27. Мальгин А. Д., Гусева Н. В.
Промышленные испытания нетканых ан-
антистатических фильтровальных материа-
материалов. — Промышленная и санитарная очист-
очистка газов, 1976, № 3, с. 3—5.
5.28. Асланова М. С. и др. Стеклян-
Стеклянные волокна. М.: Химия, 1979. 256 с.
5.29. Промышленные испытания фильт-
фильтровальных рукавов из стеклоткани/ В. С.
Ерохина, В. М. Шопин, К. И. Вершинина,
А. Ф. Камалетдинова. — Промышленная и
санитарная очистка газов, 1978, № 5,
с 1—3.
5.30. Dietrich H. Abscheidung von Fein-
stauben aus Gasen unter stark erschwerten
chemischen und thermischen Bedingtmgen
mit textilen Filtermedien. — Staub-Reinhalt.
Luft, 1977, Bd 33, № 397—101.
5.31. Borguardt R. H., Harrington R. E.,
Spaite P. W. Filtration characteristics of fly
ash from a pulverized coal-fired power
plant.— J. Air Poll. Contr. Assoc, 1968,
vol. 18, № 6, p. 387—390.
5.32. Dennis R., Silvermann L. Fabric
filter cleaning by intermittent reverse air
pulse. — ASHRAE J., 1962, vol. 4, № 3,
p. 43—52.
5 33. Parker H. W. Air pollution, New-
Jersey, — Prentice-Hall Inc., 1977, p. 288.
5.34. Billings С. Е. Fabric filter instal-
installations for flue gas fly ash control. — Pow-
Powder Technology, 1977, vol. 18, p. 79—110.
5.35. Гордон Г. М., Пейсахов И. Л.
Пылеулавливание и очистка газов в цвет-
цветной металлургии. М.: Металлургия, 1977.
456 с.
5.36. Газоочистное оборудование. Ру-
Рукавные фильтры. Каталог. М.: ЦИНТИ-
ХИМНЕФТЕМаш, 1978. 26 с.
5.37. Cheremisinoff P. N., Young R. А.
Air Pollution and Design Handbook, p. 1,
N. Y., Dekker, 1977. 714 p.
5.38. Billings С. Е., Wilder J. Handbo-
Handbook of Fabric Filter Technology, 1970, vol. 1,
649 p.
5.39. Ariman Т., Helfritch D. J. How
relative humidity cuts pressure drop in fab-
fabric filters. — Filtration and Separation, 1977,
vol. 14, № 2, p. 127—130.
5.40. Гордон Г. М. и др. Практика
эксплуатации рукавных фильтров со
струйной продувкой. М.: ЦНИСИТЭИ
цветной металлургии, 1978. 52 с.
5.41. Банит Ф. Г., Мальгин А. Д. Пы-
Пылеулавливание и эчистка газов в промыш-
промышленности строительных материалов. М.:
Стройиздат, 1979. 352 с.
5.42. Tordos G. I., Abuat N., Gutfin-
ger С. Dust deposition in granular bed fil-
filters: theories and experiments. — J. Air Poll.
Contr. Assoc, 19-78, vol. 28, № 4, p. 354—
363.
5.43. Пречистенский А. С. Радиоактив-
Радиоактивные выбросы в атмосферу. М.: Атомиздат,
1961. 176 с.
5.44. Berz W. M., Maus W. Entwick-
lungsstand des Schuttschichtfilters. — Ze-
ment-Kalk-Gips, 1977, № 1, S. 4—7.
5.45. Шибряев Б. Ф.т Павловская Е. И.
Металлокерамические фильтрующие эле-
элементы. М.: Машиностроение, 1972. 120 с.
5.46. Бергман А. С, Мельникова И. Г.
Пористая проницаемая керамика. М.: Гос-
стройиздат, 1969, 174 с.
5.47. Смирнова К. В. Пористая кера-
керамика для фильтрации и аэрации. М.:
Стройиздат, 1966. 188 с.
5.48. Shaw H., Kreuser С. Porous ce-
ceramics for filtration and diffusion. — Fil-
Filtration and Separation, 1977, vol. 8, № 6,
p. 755—759.
5.49. Теплицкий В. И. О расчете гид-
гидравлического сопротивления металлокера-
мических фильтров. — Промышленная в
санитарная очистка газов, 1973, № 4,
с. 8—10.
5.50. Кабанов Н. В. Высокотемпера-
Высокотемпературная очистка газов в сажевой промыш-
промышленности. — В кн.: Промышленная очист-
очистка газов и аэродинамика пылеулавливаю-
пылеулавливающих аппаратов. Ярославль: Верхне-Волж-
кое изд-во, 1975, с. 122—126.
5.51. Мотина Г. Л., Калинина Н. М.„
Гиндман М. Г. Применение фторопласто-
фторопластовых пористых фильтрующих материалов
для очистки пара. — Химико-фармацевти-
Химико-фармацевтический журнал, 1977, № 3, с. 116—120.

310
Список литературы
К шестому разделу
6.1. Жебровский С. П. Электрофильт-
Электрофильтры. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1950. 256 с.
6.2. Ужов В. Н. Очистка промышлен-
промышленных газов электрофильтрами. М.: Химия,
1967. 344 с.
6.3. Алиев Г. М. А., Гоник А. Е. Элек-
Электрооборудование и режимы питания элек-
электрофильтров.— М.: Энергия, 1971. 264 с.
6.4. Дымовые электрофильтры/ В. И.
гЧевитов, И. К. Решидов, В. М. Ткаченко
и др.; Под общей ред. В. И. Левитова. М.:
Энергия, 1980, 448 с.
6.5. Beth-Handbuch. Staubtechnik. Lu-
beck: 1964. 440 S.
6.6. Страус В. Промышленная очист-
очистка газов: Пер. с англ. М.: Химия, 1981.
616 с.
6.7. Казаков В. Н., Макарова Г. Г.
Процесс осаждения пыли в электрофильт-
электрофильтре с поперечным ходом газа.'—В кн.: Про-
Промышленная и санитарная очистка газов.
М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1977, № 1,
с. 8—9.
6.8. Электрическая очистка газов. На-
Научные труды НИИОГаз. М.: Энергия, 1968.
100 с.
6.9. Промышленная и санитарная очи-
очистка газов и аэрогидродинамика промыш-
промышленных аппаратов. Сборник статей. Яро-
Ярославль: Верхне-Волжское изд-во, 1975.
144 с.
6.10. Шафран Л. Е., Плогинский И. Ш.,
Горбенко К. И. Очистка газов скоростными
электрофильтрами типа БВК. — Цветные
металлы. 1978, № 6, с. 25—28.
6.11. Идельчик И. Е. Аэродинамика
поомышленных аппаратов. М.: Энергия,
1964. 288 с.
6.12. Matts S., Ohnfeldt P. О. Efficient
gas cleaning with SF electrostatic preci-
pitators. — AB Svenska Flaktfabriken, Swe-
Sweden, 1972. 12 p.
6.13. Ермилов И. В. Исследование и
расчет процессов очистки газа в пластин-
пластинчатых электрофильтрах. — В кн.: Сильные
электрические поля в технологических
процессах (Электронно-ионная техноло-
технология). Вып. 3. М.: Энергия, 1979, с. 106—129
6.14. РД РТМ 26-14-21-80. Норматив-
Нормативный метод расчета электрофильтров для
теплоэнергетики.
6.15.Кизим И. А., Решидов И. К. Кон-
Конструктивные и технологические методы по-
повышения эффективности электрофильтров
при улавливании высокоомной золы. Об-
Обзорная информация. Сер. ХМ-14 М-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1976. 92 с.
6.16. Решидов И. К., Санаев Ю. И.
Унос пыли в электрофильтрах. Обзорная
информация. Сер. ХМ-14. М.: ЦИНТИ-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1979. 36 с.
6.17. Кизим И. А., Решидов И. К. Ин-
Интенсификация процесса электроосаждения
золы 27утем кондиционирования дымовых
газов аммиаком. — В кн.: Промышленная
и санитарная очистка газов. М.: ЦНИИТЭ-
Нефтехим, 1972, № 3, с. 1—4.
6.18. Энергетика и охрана окружаю-
окружающей среды/ Под ред. Н. Г. Залогина,
Л. И. Кроппа, Ю. М. Кострикина. М.:
Энергия. 1979. 352 с.
6.19. Правила технической эксплуата-
эксплуатации электроустановок и правила техники
безопасности при эксплуатации электро-
электроустановок потребителей. М.: Атдмиздат,
1970. 352 с.
К седьмому разделу
7.1. Берлинер Ю. И. Компенсаторы
для аппаратов и трубопроводов. М.: ЦИН-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1978. 60 с.
7.2. Расчет и конструирование трубо-
трубопроводов/ Под ред. Б. В. Зверькова. Л.:
Машиностроение, 1979. 244 с.
К восьмому разделу
8.1. Сидоров М. Д. Справочник по
Еоздуходувным и газодувным машинам.
Л.: Машгиз, 1962. 260 с.
8.2. Рихтер Л. А. Тепловые электриче-
электрические станции и защита атмосферы. М.:
Энергия, 1975. 312 с.
К девятому разделу
9.1. Родин В. В. Винтовые затворы
для разгрузки бункеров пылеулавливаю-
пылеулавливающего оборудования. — Промышленная и
санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХим-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1977, № 5, с. 12—13.
9.2. Чеканов Г. С. Применение пневмо-
слоевых аппаратов для удаления золы из
бункеров золоуловителей. — Промышленная
и санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИ-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1977, № 1, с. 9.
9.3. Швец М. Н., Геншафт А. Г., Лы-
сова А. Ф. Гидрозатворы для мокрых пы-
пылеуловителей. — Промышленная и санитар-
санитарная очистка газов. М.: ЦИНТИХимнефте-
ЦИНТИХимнефтемаш, 1976, № 3, с. 13.
К десятому разделу
10.1. Тепловая изоляция. Справочник
по специальным работам/ Под ред. М. Ф.
Сухарева. М.: Стройиздат, 1964. 528 с.
К одиннадцатому разделу
11.1. Русанов А. А., Урбах И. И.,
Анастасиади А. П. Очистка дымовых га-
газов в промышленной энергетике. М.:
Энергия, 1969. 456 с.
11.2. Указания по расчету рассеива-
рассеивания в атмосфере вредных веществ, содер-
содержащихся в выбросах предприятий
(СН 369-74). М.: Стройиздат, 1974. 41 с.
11.3. Энергетика и защита окружаю-
окружающей среды/ Под ред. Н. Г. Залогина,
Л. И. Кроппа и Ю. М. Кострикина. М.:
Энергия, 1979, 352 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . 3
Раздел первый. Основные физико-химические свойства золы и пылей. Параметры
очищаемых газов. Оценка эффективности систем пыле- и золоулавливания ... 5
1.1. Основные положения , 5
1.2. Плотность частиц , 6
1.3. Дисперсный состав золы и пылей 7
1.4. Аутогезионные свойства частиц 17
1.5. Абразивность частиц . , 21
1.6. Удельное электрическое сопротивление слоя частиц золы или пыли . . 22
1.7. Электрическая заряженность частиц . 24
1.8. Смачиваемость частиц 25
1.9. Пожаро- и взрывоопасность частиц пыли 26
1.10. Физико-химические свойства золы 27
111. Состав газов 29
1.12. Плотность, вязкость, теплоемкость и энтальпия газов 30
1.13. Влажность газов 31
1.14. Расход газов 35
1.15. Методы определения запыленности газов 37
1.16. Оценка эффективности систем пыле- и золоулавливания 47
Раздел второй. Пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной
очистки газов , 50
2.1 Основные сведения 50
2 2. Пылеосадительные камеры и простейшие инерционные пылеосадители . . 51
2.3. Жалюзийные пыле- и золоуловители 54
2 4. Циклоны . 56
2.5. Прямоточные циклоны 66
2.6. Батарейные циклоны 67
2.7. Центробежные пылеуловители ротационного действия 72
2.8. Дымососы-пылеуловители . 75
Раздел третий. Охлаждение газов 76
3.1. Основные положения 76
3.2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках 78
3.3. Охлаждение газов разбавлением атмосферным воздухом 79
3.4. Охлаждение газов в контактных теплообменниках 82
Раздел четвертый. Аппараты мокрой очистки газов 92
4.1. Основные сведения 92
4 2. Полые газопромыватели 93
4.3. Насадочные газопромыватели 96
4.4. Тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты) ... 97
4 5'. Газопромыватели с подвижной насадкой 104
4 6. Газопромыватели ударно-инерционного действия 106
4 7. Газопромыватели центробежного действия П2
4.8. Механические газопромыватели 116
4 9 Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури) 118
4.10. Эжекторные скрубберы 129"
4.11. Организация подвода орошающей жидкости в пылеуловители . . . . 130
4.12. Унос брызг и сепарация капель 139
4.13. Энергетический метод расчета пылеуловителей 144
4.14. Способы интенсификации работы пылеуловителей 146
4.15. Система водоснабжения для мокрой очистки газов 148
Раздел пятый. Фильтры , 150
5.1. Основные сведения 150
5.2. Волокнистые фильтры 151

312 Содержание
5.3. Воздушные фильтры 155
5.4. Фильтр'Ы-туманоуловители . 162
5.5. Тканевые фильтры 169
5 6. Зернистые фильтры 193
Раздел шестой. Электрическая очистка газов 197
6.1. Основные положения 197
6.2. Конструктивные особенности электрофильтров 201
6.3. Типы промышленных электрофильтров 213
6.4. Расчет и выбор электрофильтров 221
6 5. Агрегаты электрического питания электрофильтров 231
6.6. Эксплуатация электрофильтров и техника безопасности 234
Раздел седьмой. Газовые тракты 235
7.1. Конструкции газоходов 235
7.2. Запорные и регулирующие клапаны 239
7.3. Компенсаторы 245
7.4. Предохранительные клапаны 246
Раздел восьмой. Вентиляторы и дымососы. Дымовые трубы 249
8.1. Вентиляторы и дымососы 249
8.2. Дымовые трубы 253
Раздел девятый. Устройства для выгрузки золы или пыли из систем пыле- и
золоулавливания . 257
9.1. Механизмы сухой выгрузки золы или пыли 257
9.2. Устройства для мокрого удаления пыли и золы 265
Раздел десятый. Теплоизоляция , 267
10.1. Основные сведения 267
10.2. Расчет толщины тепловой изоляции 268
10.3. Теплоизоляционные материалы и покрытия 271
Раздел одиннадцатый. Проектирование систем пыле- и золоулавливания . 276
111. Основы выбора проектных решений 276
11.2. Технико-экономическая эффективность газоочистных сооружений . . . 278
11.3. Высота дымовых труб и эффективность очистки газов 283
11.4. Выбор аппаратов для системы золоулавливания 286
11.5. Выбор аппаратов для улавливания промышленных пылей 294
Приложение I. Основные физические свойства газов 298
Приложение II. Номограмма для определения скорости витания частиц . . . 299
Приложение III. Опросный лист для проектирования установок очистки промыш-
промышленных газов от золы или пыли . 299
Приложение IV. Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыще-
«ии и давлении смеси 0,101 МПа G60 мм рт.ст.) 301
Приложение V. Соотношения между единицами измерения СИ и единицами дру-
других систем и внесистемными единицами 302
Список литературы 305