книги / Оптимизация систем обеспыливания воздуха в промышленных зданиях

< = ^ K ( .^ r o v dswdln r

■

С учетом 2stК и ^гла ВСТ1)6ЧИ частии>пыли и капель

(принима­

ют равным корневому

углу факела фороунки) масса пыли, осевшая на

лобовой поверхности

капель,

характеристик воздушного потока и капель; Ц* - скорость движе­

ния капель, м /с.

Для определения Осг0

был проведен многофакторный экспери­

мент (рис. 28) и получена

формула (2 8 ), адекватно описывающая

процесс. Обозначив в

ней осмноокитель (0,15 S ^ f Р^295 ) че­

рез krQ% получим его

оптимальное значение ( S450 в мкм)

<66)

Таким образом» максимум функции

осг0 - ° сго(^Г0) • а следователь­

но, и наибольшая эффективность ОД) ?7__

наблюдается при к ° =*

»

^ ПГи

fU

* 0>Quq.5O

то хе количество пыли, осевшей в элементарном

объеме, в

зависи­

мости от изменения концентрации можно рассчитать по формуле

d E ™ = - L yKpdc

(6 7 )

где LVKp - объемный расход воздуха

в укрытии,

м8/ с .

Приравнивая древне части уравнений

(6 5 )

и ( 6 7 ) , получим интеграль­

ный закон изменения концентрации шли за

сч е т

осаждения

ш каплях.

_,

[ум3; кр. 16

щя o«Sfl=55 МИМ.оу =Л,41<-«о</=10 мг/м

кр. /Япри Оц50в5Ь мкц.би ^ ,4 ^ W - I 0 ( ^ W /M5J K P .

18

щи

4 jo “55

мим, бц =3.4VAJ 43.2 мм* PW “S.SvttP Ite; кр.

19

при

■ *я=5 икы, бц =6,3, <Й=0,^ « , Pw =2.5*10° Па* то . го щи

3*Я7=5 мкм;

= 1,6 мм, Pw = 2,5»ПЗ® Па

*»<& = 6 ,3 ,^

где l rQ

-

длина

зоны

обеспыливания, м; Смоч

-

начальная концент­

рация пыли в укрытии,

мг/м3 . Тодда эффективность

ПГО

с учетом

I^rov

^rov!^Укр) ^укр ~ Uy<p&VKphyKp , &ГО"

wro / L VKP

(ЗДесь

?укр

и

hy*p

-

ширина и высота

укрытия, м; Вго - коэффициент

ЬУК

орсшения,

м3/м3;

Wro

расход воды на

гидрообеспыливание, м3/с )

З^ГО^ГО ^иуко*

)

п

= 1-ехр ~°cro1Zstk

$к

и.

P\Z£g2ex p )\

( 68)

спго

г

'к.50

укр

В СГО при

поперечных схемах

орошения вода вводится

под

прялш углом к

направлению воздушного

потока

(рис. 2 9 ). Матери-

2

альный баланс для частиц пыли

в элементарном объеме размера­

ми Ор * 6Г0

представлен

на

рис.

30.

Рассуждая аналогично полу­

чим, что при поперечном ороше­

нии эффективность ПГО

V'nro-, -!* p [ - 0a v % u exf’ ‘

(69)

W

6*lCl¥

exp\

дце

-

высота зоны

гадрообес­

пыливания,

м.

Как следует из

выражения

( 68),

эффективность

ПГО в укры­

тии возрастает с уменьшением раз­

мере капель и с увеличением раз­

ности

скоростей

движения капель

и воздуха. Согласно

расчетам

йс.29.Поперечная СГО в укрытии

максимальная эффективность при

гидрообеспыливании наблюдается

узла загрузки

четцрехвалкавой

дробилки: / -

ленточный конвей­

при 4с *

К0пли

такого разме­

ер; 2 -

уплотняющий резиновый

ра могут быть получены при помо­

фартук;

3

- укрытие;

4 -

дробил­

ка;

5 -

форсунки

щи центробежных форсунок. Для

Чс =

,

(70)

новвл, что S/c.50

* I 8 ,3 < ^ /

R e °,se

• 1де

& - эквивалент­

ный диаметр сопла

(M) f

равный 6с<р£*\ 8&э “

критерий Рейнольдса

относительно условной

скорое та

воды в

сопле,

равный v^gS^

Vwg - условная окорооть

воды в

сопле

(м /с ),

равная (2 P# /pw^ i

Р^- давление воды» Па.

С учетом этих

данных и равенства

Уравнения балансов

воздуха

(к г /ч ), влаги (г /ч ) и пыли

(м г-ч)

в укрытии (рис.

31) имеют вид

& a c«-P l> *

й„мПОМ -

Ьо -

0 ;

(73)

( 73)

' G^ d „ o„ ’ W„-aoda .0 ,

( 74)

где

, Опом •

&а - массовый расход воздуха,

эжектируемого

материалом в течке,

подсасываемого в укрытие через неплотности

ив окружающей среды

(помещения) в аспирационного воздуха, соответ­

ственно,

к г /с ; ' р$

-

коэффициент байпасправания,

равный

GglGSJfC

(Gg - массовый расход воздуха

в байпасе,

к г /с );

dgQn

-

допусти­

мое влагооодержание

материала,

г /к г ; d*a4

- начальное

влагосо-

держание материала,

к /к г; с/эж

,

dnoM

•

da

- влагосодержа-

ние соответственно эжектируемого, окружащего и аспирационного

воздуха,

к /к г; Wro -

расход воды в

СТО,

г /с ;

, jDg

%JDn0M,

pQ - плотность соответственно эжектируемого байшеируемого,

окружающего и аспирационного воздуха,

кг/мэ ; Сзж

,

, спом%

С0 - концентрация

пыли соответственно

в

эжектируемом,

байпа сиру-

“CrQSin (jbqy/2 ) ] /(COSJigj/^) ,

dK0H^ dgon*

0 - 0,5

Здесь и не блок-схеме алгоритмы оптимального

раочета СГО (р и с .3 2 ):

кр- коэффициент расхода

сопла; Пф~ число фороунок; Еэ^

коли­

чество пыли в эжектируемом воздухе,

м г /с ;

ЕПом~ количество

пыли

в воздухе,

подсасываемом из

помещения, м г /с ; С}ф- производитель­

ность форсунки,

м3/ с ;

tcp -

радиус

сопла

форсунки, м* ^кои- ко­

нечное

влагосодержание

материала,

г /к г ; h7t4-

высоте течки, м;

Спдб”

предельно допустимая концентрация в

воздухе,

выбрасывае­

мом в атмосферу,

мг/м3 ;

8мат

-

размер частиц перерабатываемого

материале,

м; Oqj

-

характеристика

форсунки;

Хф ,

уф -

присваи­

ваемые произвольные числа; 8/у

-

доля факела

форсунки,

попадаю­

щего на стенки укрытия; Zw -

Jfr ячейки в

лрограш е

для

ЭВМ; &к-

критерий Рейнольдса для капли, равный

доверитель­

ный интервал значений радиуса факела; V

-

интервал значений

расхода

воды;

I

-

индекс

переменных массива

характеристик

фор­

сунки; 1ф - размерность

массива

характеристик форсунки; j. - ин­

декс переменных массива,

соответствующей

ьвнвмвльному.

Ваочеты

на

ЭВМ и

экспериментальные исследования (р и с.3 3 ,3 4 в

35) показали адекватность 1AI ПГО.

Анализ результатов математического и физического моделирова­

ния и данные испытаний позволяют сделать

следупцие

выводы: эффек-

пвнооть

ПГО при

одном и

том же 8^

увеличивается более интен­

сивно о уменьшением иухр , эффективность

ПГО возрастает

с

увели­

чением Р*1 • Эта зависимости имеют степенный характер.

С увеличе­

нием 8^

цри

одном и

том же

эффективность

процесса

возраста­

ет. Зависимость

%пго от

8^

носит

также

степенной

хврактер; за­

висимость

^пго от &го носит

экспоненциальный характер. С возрас­

танием Вго

эффективность

стремится к 100

%. Чем ниже иухръ тем

интенсивнее возрастает

2пго П1В ^величении

&го •

С увеличением

Вго

концентрация

пыли в

а с л рационном воздухе

уменьшается и

более интенсивно

о увеличением

Pw

• Чем в ш е CHQq , тем

более

резко

падает

са

•

Влагосоде ржание

материала

возрастает

с

увеличе­

нием Вго тем интенсивнее,

чем меньше La

или иУК^

о увеличении 8^

концентрация пыли

в аслрационном воздухе тем резче

уменьшается,

чем больше

и

меньше иУКр .

Р езу л ьта т исследований и оптимальный расчет

позволили раз­

работать и

создать рид црошшленных СТО. На р и с.

36

приведена с х е -