- •«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
- •Курсовая работа
- •1 Введение
- •2 Колошниковый газ
- •3 Отвод и очистка колошникового газа
- •3.1 Отвод газа из доменной печи
- •3.2 Очистка колошникового газа
- •4 Пример выбора схемы и расчёта основных устройств для отвода и очистки доменного газа
- •4.1 Исходные данные
- •4.2 Выбор схемы газоочистки
- •4.3. Определение размеров газоотводов
- •4.4 Расчёт максимального размера частиц, выносимых газовым потоком из доменной печи
- •4.5 Расчёт размеров сухого пылеуловителя
- •4.6 Расчёт скруббера
- •4.7 Расчёт трубы-распылителя
- •Список использованных источников
4.5 Расчёт размеров сухого пылеуловителя
Расчёт размеров пылеуловителя сводится к определению сечения цилиндрической части, высот цилиндрической и конических частей (рис.2), проверке заполнения пылью нижней части, выбору режима выпуска пыли.
Температура газа при входе в пылеуловитель примем равной 333оС, давление – 2,2 кгс/см2.
Секундный расход газа при этих условиях равен
(4.11)
Рекомендуемые скорости ввода газа в пылеуловитель 10-15 м/с, отвода газа из пылеуловителя 15-25 м/с. При принятой скорости ввода – 14 м/с, сечение центральной трубы в свету составит
(4.12)
Сечение отводящей газ трубы при скорости движения газа в ней 16 м/с составит
(4.13)
Диаметр ввода (4.14)
Диаметр отвода (4.15)
Наружный диаметр центральной трубы при толщине кладки 115 мм, стенки – 12 мм и зазоре между кладкой и стенкой 2 мм равен
(4.16)
Сечение трубы (4.17)
Сечение кольца пылеуловителя при скорости подъёма газа 1,1 м/с составит
(4.18)
Сечение и диаметр пылеуловителя в свету Sпу= Sк+Sтр
Sпу= 117,1+10,61=127,7 м2. (4.19)
(4.20)
Наружный диаметр пылеуловителя при толщинах кладки 230 мм, стенки 24 мм и зазоре между кладкой и кожухом 2 мм составит
Dнпу= 12,75+2*(0,230+0,024+0,002) = 13,262 м. (4.21)
Высота цилиндрической части при времени пребывания газа в пылеуловителе 12 с равна
(4.22)
Высота верхней конической части при угле наклона образующей 45о:
(4.23)
Высота нижней конической части при угле наклона образующей 50о и диаметре горловины для выпуска пыли 0,5 м:
(4.24)
Полная высота внутреннего пространства пылеуловителя
H = 15,22+4,536+7,301 = 27,05 м (4.25)
Объём бункера для пыли
(4.26)
Осаждается пыли в бункере за сутки при коэффициенте осаждения = 0,6
где 1,6 – насыпная масса колошниковой пыли, т/м3.
Степень заполнения бункера = и не превышает допустимой 60% [18]. Выпуск пыли можно производить раз в сутки и даже раз за двое суток.
Для уборки скопившейся за сутки пыли потребуется
специальных вагонов грузоподъёмностью 60 т.
Содержание пыли в газе после пылеуловителя
14,82*(1-п) = 14,82*0,4=5,928 г/м3.
4.6 Расчёт скруббера
Объём скруббера рассчитывается с учётом данных теплового баланса, в частности количества тепла, которое необходимо отнять от газа при его охлаждении и передать его жидкости [3, 5].
В данном примере размеры скруббера принимаются и проверяются сравнением скоростей и времени пребывания газа в нём с допустимыми значениями этих параметров.
Принимаем диаметр скруббера 7,5 м и высоту 22 м. Площадь поперечного сечения его составит
(4.27)
объём цилиндрической части Vц =38,5*22=850м3.
Скорость газа в скруббере, приведенная к нормальным условиям, равна
(4.28)
Средние скорости подъёма газа в скруббере при работе на высоком давлении
(4.29)
на низком давлении
(4.30)
Давление газа в скруббере принято равным давлению на колошнике: 1,7 ати – при высоком и 0,2 – при низком; температуру газа на входе в скруббер 330оС (без учёта снижения её в газоотводах и сухом пылеуловителе), на выходе – 60оС, поэтому
(4.31)
Время пребывания газа в скруббере при высоком давлении
(4.32)
Скорость подъёма газа в скруббере при высоком давлении не должна превышать 3,0 м/с, при низком – 5 м/с [3]. Время пребывания газа в скруббере при высоком давлении должно составлять 10-20 с [3].
Полученные значения скорости ниже допустимых, а время пребывания газа – в пределах требуемого, поэтому можно считать, что основные размеры скруббера выбраны верно.
Угол наклона образующей верхнего конуса скруббера – 45о, нижнего – 55о.
Содержание пыли в газе после скруббера при ск = 0,88 составит
5,927*(1-0,88)=0,711 г/м3.