Расчет циклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………..………………………………………………….3

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

        1.1. Пыль, понятие, свойства, виды …………………………………………….……...3-5

        1.2. Физические  и химические свойства пыли  и их гигиеническая оценка…..........5-10

        1.3. Содержание  пыли в воздухе рабочих помещений……………………………..11-13

2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ И ПЫЛЕЙ

        2.1.Сухие пылеуловители…...………………………………………………..………13-24

        2.2Мокрые пылеуловители……………………………………………………...……25-30

        2.3. Фильтры………………………………………………………………………….. 31-38

        2.4. Циклон  СК ЦН 34………………………………………………………….……..38-39

3.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исходные данные…………………………………………………………………….40

3.2   Расчет циклона CК-ЦН – 34…………………………………………………... 40-41

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………….…..42

Список используемой литературы…………………………..……………………….……….43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Основным видом воздействия промышленных объектов на состояние воздушного бассейна является загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ, которое происходит в результате поступления в него продуктов сгорания топлива, выбросов газообразных и взвешенных веществ от различных производств, выхлопных газов автомобильного транспорта, испарений из емкостей для хранения химических веществ и топлива, пыли из узлов погрузки, разгрузки и сортировки сыпучих строительных материалов, топлива, зерна и др.

В соответствии с требованиями федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, должны разрабатывать и осуществлять мероприятия по охране атмосферного воздуха. Производство и использование на территории Российской Федерации технических, технологических установок, транспортных средств допускаются только при наличии сертификатов, устанавливающих соответствие содержания вредных (загрязняющих) веществ в их выбросах техническим нормативам выбросов. Запрещается выброс в атмосферный воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей природной среды не установлена.

Виды и количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу промышленным предприятием, зависят от технологических процессов производств.

Основные направления воздухоохранных мероприятий для действующих производств включают технологические и специальные мероприятия, направленные на сокращение объемов выбросов и снижение их приземных концентраций.

К специальным мероприятиям, направленным на сокращение объемов и токсичности выбросов объекта и снижение приземных концентраций загрязняющих веществ, относятся очистка и обезвреживание вредных веществ из отходящих газов.

Целью курсового проекта является анализ научно-технической литературы по проблеме загрязнения воздуха, оборудования, используемого для очистки его от пылей и газов; выбор расчет и циклона для улавливания пыли из отходящих газов [1].

 

 

 

 

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ  ОБЗОР

1.1. Пыль, понятие, свойства, виды

Пыль — мелкие твёрдые частицы органического или минерального происхождения. К пыли относят частицы среднего диаметра от долей микрона и до максимального — 0,1 мм. Более крупные частицы переводят материал в разряд песка, который имеет размеры от 0,1 до 5 мм. Под действием влаги пыль обычно превращается в грязь.

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей мкм. Пыль представляет собой аэрозоль, т.е. дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой - воздух.

Пыль - это физическое состояние твердого вещества. Специфической особенностью пылевидного состояния является раздробленность вещества на мельчайшие частицы и, следовательно, чрезвычайно большая поверхность твердых частиц, в связи, с чем свойства пыли приобретают самостоятельное значение.

Измельчение 1 см3 твердого тела до частиц размером 0,1 мкм увеличивают его общую поверхность с 6 см2 до 600 000 см2, то есть в 100 тысяч раз.

Классификация пыли

По характеру веществ, из которых пыль образовалась, известна следующая классификация:

1. Органическая пыль:
1. растительная пыль (древесная, хлопковая и др.);
2. животная (шерстяная, костяная и др.);
3. искусственная органическая (пластмассовая и др.).
2. Неорганическая пыль:
1. минеральная (кварцевая, силикатная и др.);
2. металлическая (железная, алюминиевая и др.);
3. Смешанная пыль (пыль при шлифовке металла, при зачистке литья и др.).

Однако такая классификация пыли недостаточна для ее гигиенической оценки. Для этой цели пользуются классификацией пыли по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.

Аэрозоли дезинтеграцииобразуются при добавлении какого-либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках, мельницах, при бурении и других процессах. При этом чем тверже тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Аэрозоли дезинтеграции в значительной мере состоят из пылинок больших размеров, хотя в их состав входят также ультрамикроскопические частицы.

Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, металлоидов и их соединений, которые при охлаждении превращаются твердые частицы. Например, в воздухе конденсируются пары цинка и алюминия при их плавлении, пары металлов при электросварке. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании аэрозолей дезинтеграции.

Частицы аэрозолей дезинтеграции и конденсации различаются также тем, что первые имеют всегда неправильную форму, представляются в виде обломков, а вторые – вид рыхлых агрегатов, состоящих из отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы.

Исследователь Н. А. Фукс выделяет две группы аэрозолей по их дисперсности:

1. Пыль – к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера;
2. Дымы – к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно также отнести аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива, дым хлористого аммония и др [1,2].

1.2. Физические  и химические свойства пыли  и их гигиеническая оценка

Гигиеническое значение промышленных аэрозолей с твердой фазой обусловливается их физическими и химическими свойствами, из которых наиболее важными являются дисперсность, форма частиц, их консистенция, электрический заряд, растворимость, химический состав. С некоторыми из указанных свойств связана взрывчатость пыли.

Для гигиенической оценки пыли важным признаком является степень дисперсности ее, или размеры пылевых частиц, так как с этим связана как длительность пребывания взвешенной пылевой частицы в воздушной среде, так и глубина проникновения в дыхательные пути, патогенность и физико-химическая активность, электрозаряд частиц и другие свойства.

Дисперсность и поведение пылевых частиц в воздухе. Микроскопические частицы размером от 200 до 0,1 мк, как и все прочие тела подчиняются закону тяготения. Но вследствие относительно большой поверхности на единицу массы они испытывают большое сопротивление воздуха и поэтому не оседают с постоянной скоростью по закону Стокса. В начале падения сила тяжести уравновешивает сопротивление воздуха, дальнейшее увеличение скорости падения вследствие этого прекращается и микроскопическая частица оседает с постоянной незначительной скоростью, измеряемой сантиметрами или миллиметрами в час. Сопротивление воздуха при движении в нем частицы изменяется в зависимости от ее размеров и формы, скорости ее оседания и подвижности воздуха.

Скорость падения кварцевой частицы в неподвижном воздухе в зависимости от размеров показана в табл. 1. Как видно из таблицы 1, в неподвижном воздухе кварцевые частицы диаметром 10 мк оседают медленно, а частицы менее 0,1 мк практически не оседают и находятся в постоянном броуновском движении. Таким образом, чем меньше размер пылевых частиц, тем дольше они задерживаются взвешенными в воздухе, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути. Некоторые изменения скорости оседания пылевых частиц возникают в связи с процессом флокуляции. Это имеет значение в основном для аэрозолей конденсации, которые даже в неподвижном воздухе благодаря энергичному броуновскому движению часто сталкиваются друг с другом, агрегируются и виде хлопьев выпадают из воздуха.

Таблица 1.

Скорость оседания кварцевой частицы в неподвижном воздухе

Диаметр пылевой частицы, мк	Скорость падения
	в секунду, мм	в час, м и см
10	7,73	27,828 м
5	1,93	6,948
3	0,696	2,5056
2	0,309	1,112
1	0,0773	27,828 см
0,5	0,0306	11,016
0,3	0,01377	4,557
0,2	0,00762	2,743
0,1	0,00304	1,0944

Аэрозоли дезинтеграции не поддаются агрегированию главным образом вследствие относительно больших размеров частиц; более того, пылевые частицы в них могут приобретать меньшие размеры.

Сказанное иллюстрируется рис. 1, а и б: аэрозоли конденсации окиси магния минимальных размеров с течением времени превращаются в хлопья, а аэрозоли дезинтеграции мела в виде хлопьев – в мельчайшие пылевые частицы [2].

Влияние движения воздуха незначительно. Увлажнение воздуха оказывает эффективное влияние на флокуляцию лишь в том случае, если оно интенсивное.

Исследования показали, что аэрозоли дезинтеграции малого диаметра могут флокулироваться при наличии в воздухе водяных аэрозолей размером 0,55 – 0,4 мк в количестве, значительно превышающем количество твердых аэрозолей.

Степень дисперсности промышленных аэрозолей зависит прежде всего от способа их образования.

Свежеполученные аэрозоли конденсации (дымы) имеют размеры частиц меньше 1 мк. Величина частиц аэрозолей дезинтеграции (пыль) зависит от вещества, из которого они получены, интенсивности дезинтеграции и возраста аэрозолей. Чем тверже вещество, чем интенсивнее дезинтеграция и чем больше возраст аэрозолей, тем больше пыли и тем выше степень дисперсности ее частиц (табл. 2).

Таблица 2

.Степень дисперсности пылевых частиц при различных процессах обработки

Процесс	Вид пыли	Соотношение размеров пылевых частиц
		до 2 мк	2 - 5 мк	5 - 10 мк	выше 10 мк
Обточка древесины	Древесная	48,0	20,0	24,0	8,0
Обдирка металла	Металлическая и минеральная	57,0	31,5	9,5	2,0
Заточка металла	То же	62,0 - 79,5	24,5 - 13,5	10,0 - 6,6	3,5 - 0,6

 

Дисперсность и задержка пыли в органах дыхания. Задержка пылевых частиц в дыхательных путях зависит от их дисперсности (табл. 3). Общий процент числа задержанных в организме пылевых частиц тем выше, чем больше их размер. Это особенно заметно в отношении задержки пыли в верхних дыхательных путях. В альвеолах наиболее высок процент задержки пылевых частиц размером около 1 мк. Однако в абсолютных величинах выше количество задержанных в альвеолах частиц, размеры которых меньше 1 мк, так как они преобладают среди взвешенных в воздухе частиц.

Некоторое значение для задержки пыли в организме имеет тип дыхания. По данным Е. А. Вигдорчик, частицы диаметром менее 1 мк меньше задерживаются при дыхании через нос и больше при дыхании через рот; фракции в 1,3 мк задерживаются больше при носовом дыхании, а фракции в 3 мк и больше задерживаются примерно одинаково при дыхании через рот и нос.