Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Оптимизация систем обеспыливания воздуха в промышленных зданиях

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.25 Mб
Скачать

Величину заряда, приобретаемого под воздействием электричес­ кого поля непроводящей частицей, рассчитывают по формуле

^2

Яэо^зо^

£&+2

 

 

Ь£зо+ЫиииТ3

 

 

 

( И З )

 

 

 

 

 

 

 

где £70

~ относительная диэлектрическая

проницаемость

частицы;

i 3Q0 -

диэлектрическая

цронидаемость

( £эоо

= 8.06*IG” *2

£/М );

е - величина заряда электрона,

Кл ( е

= 1,6* 1СГ19 Кл):

Сц

-

концентрация ионов, ион/м3;

иц

- подвижность ионов,

ыг/(Ь*с);

Сз - время,

за

которое

частица

приобретает опредепенный

заряд,

с. Для проводящей частицы в

формуле ( П 3 ) £ ^ — -

 

 

 

 

ill»

диффузионном механизме

зарядки

величина заряда £ ^ ,(K A )

находится из

выражения /6 7 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 айй*[

 

 

Л г начЛт

,

(114)

 

 

 

с и

е Ч

где ти -

масса

вона, к г; Kg - постоянная Больцман^

( %

=

 

1,38* КГ23

Д */К);

ноч

 

 

 

 

ионов,ионДг.

с*

начальная концентр вдл

Если принять для

 

 

типичное для полей коронного раз­

ряда значение,

равное

ю 8 ион/см3, то лияучим,

что

за

время

=

* 1C”3 ,

Ю^2 и

Я Г 1 с ,

частица

приобретет заряд, равный соответ­

ственно

8; 45

и 90 % своего

предельного

значения.

 

 

 

 

Расчеты показывают, что возникший в nejByro секунду заряд частицы увенчивается с каждой последующей секундой не более чем на I поэтому процесс дальнейшей зарядки не имеет практи­ ческого значения и можно принять его равным предельному значе­ нию /6 7 /.

С учетам диффузионного и ударного механизма зарядки,а так­ ие допущения, что частица приобретает заряд» равный предельному, можно записать

где D4 - коэффициент диффузии частиц, i^ /c ; А30 - параметр ПЭС,

равный (ct30un)/(D*2JceJ00Sv )

Для проводящей частиц*

9 т ■

' г* е* Л А* а >

(1X6)

 

Uu

 

При агелизе и оптимизации ПЭО необходимо определить значе­ ние и направление S2. в различных точках зош обеспыливания.

Для системы электродов провод - плоскость, испольэуя метод комфортных отображений (геометрическое преобразование исходной системы электродов в систему электродов, для которой распределе­ ние £1 известно), получим

в/м ; L3QK - плотность тока на поверхности коронирующего электро­

да, А

/ м -

плотность воздуха цри нормальных условиях,кг/м3;

hjQ- высота зоны электрообеспыливания, м;

Ъкэ- радиус корониру-

щ его

электрода,

м.

 

Зависимости

(109) - (117) составляют

ММ ИЗО. Вольт-амперные

характеристики коронирующих электродов СЭО при конкурирующих кон­

структивных решениях систем приведены на рис. 58 {UJO -

напря­

жение, подаваемое на

коронирующий электрод, кВ; ho~ сила

тока

на I пог.м электрода,

мА/м).

 

Общий вид СЭО узла перегрузки титановой губки в главном кор­ пусе титано-магниевого комбината приведен на рис. 59. После пода­ чи на коронирующий электрод выпрямленного тока высокого напряже­ ния отрицательной полярности образуется коронный разряд. В поле коронного разряда частицы пыли получают разряд, сообщаемый им во внешней области коронного разряда ионами, которые присое­ диняются к частицам. При отрицательной полярности электрода во

внешней области коронного разряда присутствуют только отрицатель­ ные ионы* Заряженные частицы, в результате действия электрическо­ го поля двигаются к ленточному конвейеру. Вместе с транспортируе­ мым матер! алом частицы пыли поступают под верхнее укрытие узла перегрузки. Титановая губка поступает в течку, а титановая пыль вместе с транспортерной лентой поворачивает вокруг заземленного барабана. Затем пыль скребками удаляется в приемный бункер, при этом снимается ее заряд. Прошедшая скребки пыль удаляется поли­ мерными цилиндрами, закрепленным! в бункере.

Высокое напряжение после выпрямителя подается на коронирующие электрода через гасящие резисторы, которые выполняют следую­ щие функции: стабилизируют ток короны; расширяют рабочий диапазон

Jtoc. 59. СЭО ленточных конвейеров: 4 S - металлические

пластины; 1 - конвейер; J - коронирующий электрод; 4 - аспирационная воронка; s - укрытие; б - барабан; 7 - течка

напряжений на низкой стороне (таким образом, облегчается j егулирсв8ние режима ионизации и становится возможным более точная его настройка); защищают обслуживающий персонал от поражения то­ ком лаже в случае непосредственного контента с коронирукнцим электродом.

В схеме автоматизации предусмотрено устройство (электрозпмок, конечные выключатели), которое закрывает доступ к системе во время ее работы и отключает систему в случае взлома двери ov- раждения. Имеется также световое табло с надписью "О оп ! Высокое

напряжение!", которое включается во время работы СЭО автоматически. Для пуска системы необходимо нажать на кнопку. При этом на

обмотку магнитного пускателя поступает напряжение, замыкаются его контакты, загорается электротабло, размыкается контакт авто­ матического разрядника, одновременно поступает напряжение на источник высокого напряжения ОК 1014)7 и затем на гасящие резис­ торы и коронирующие электроды. Во время работы СЭО есть возмож­ ность контролировать напряжение и ток, идущий через, коронирую­ щие электроды, по киловольтметру и микроамперметру. Во время остановки все действия приборов происходят в обратном порядке: нажатием кнопки разъединяют цепь, магнитный пускатель разъеди­ няет контакты в высоковольтная часть отключается, автоматический разрядчик соединяет коронирующие электроды с "землей", гаснет электротабло и заодшется цепь электрозамка.

Результаты промыв;лепных испытаний системы приведены на

рис.60. Анализ данных испытаний показал, что ММ достаточно на­ дежно описывает ПЭО и позволяет рассчитывать системы обеспылива­ ния, имеющие высокие санитарно-гигиенические и ресурсосберегаю­ щие показатели.

Рис. 60.

Зависимость

эффективности

ПЭО от

высоты

( /

),

радиуса

( 2 ) и напряжения

(J

)

коронируюшего электрода СЭ0:„ /

-

 

=0,25-Ю -з

м, изо

 

=

60 кВ;

Z

- Л эр,. = 0 .6

ш 2

 

=

60 кВ;

3 - tgg-

0 ,2 5 -Ю "3 м, h3n=

0 ,6 м CSt/.SP

=

I3 -I0 -6

м,6ц =20,

 

 

 

 

 

 

JD4 = 2486 кг/м3)

 

 

 

 

 

Результаты замеров взвешенной и осадочной запыленности,при­

веденные в

табл .14,

установлены при СЭО транспортеров с /^ = 0 ,6 м

и Ъкэ= 0,25*Ю ’ 3 м

(Cz

=* Ю -

средневзвешенная по

длине

концент­

рация пыли на высоте

Ю

см от

ленты транспортере

(ГО

см -

высота

бокового

ограждения

транспортера);

Cz*2o

-

то

на высоте 20 см

(при Z

в 2

0

имеет

минимальное

зн ачен и е);^ ,

и

 

-

сред­

няя по площади помещения осадочная запыленность соответственно

при выключенной и работающей СЭО). Транспортируемый материал - кричная титановая губка.

4)экономия за счет сбережения тепловой энергии 94,5 х16,3- -0 = 1540,9 РУб/год ;

5)прибыль от реализации продукции в результате утилизации титановой пыли (Ш -О) х 650 =* 6600 руб/год;

6) экономия эксплуатационных затрат

108,5 + 222,4 + 1402,5 +

+ 1540,9 + 6500 = 11774,3 руб/год.

 

Экономия капитальных затрат 2143,52

- 787,67 = 1355,65 руб.

Годовой экономический эффект по приведенным затратам соста­

вил 11774,3 + 0,15 : 1355,9

» 11977,7 руб/год.

Экономический эффект в

результате внедрения четырех СЭО в

корпусе I составил 11977,7 руб/год х 4 = 47910,8 руб/год. Оптимальные расчеты на ЭВМ и данные эксплуатации установок

позволили разработать инженерную методику расчета СЭО.

 

Пхдмео свече та. Исходные данные: CZxf0

=* Д)5 мг/м*3; ^ ^ »

= 15,5

мкм; бц

= 3 ,2 ; J3q = 2500 кг/м3;

Схема

СРПВ - непосредст­

венно в

рабочую

зону; Сдоп = 10 мг/м3; hn0M

=

8 м; hno„

=9 м.

Порядок расчета:

 

 

 

 

1)

необходимая эффективность ПЭО

2пэо~ 1 “

(Ю /105)

=

*0,905;

2)медиана распределения скоростей осаждения частиц пыли

Що = ш7™

+онорм(ф б„Е + Сд*би

)0*5 = к-3*4 ►

+ 1.31(1,02+1,46)и»&= 4,6*Ю"^ м /с, где и '

=0^ 0^ (А * * /

lh пом )1/3 = 1,33-Ю-3-3,1*Ю_1(а/9)1/3 = 4‘ Ю"4 M/c;aW(0iV -

величина, определяемая по таблицам значений нормальной функции

респределения /1,69,73) и равная

1,31; ty6u£ = Сдбц =1,01;

0npOfJ

и й^ви

принимаются по табл. 17 в разделе 4.3 и рав­

ны соответственно

1,33*Ю“ 3 и

1,46;

 

 

 

3)

напряженность электрического

поля

 

 

 

SL

5,325 Ю*1ГЕ - 1,№$$рц

 

 

 

2,655 ■10- "

2,655- 10-”6ч

 

 

 

/

 

 

 

5,325-10-5 -1,6■1 0 №

15,5 10 -£) „ , ~ яЧ_ППтП,

 

 

2655 -Ю-Н- т-10-В-------------ЯчО!/о/пшц59кВ/см;

4)

сила тока

в системе

=

(.2

/3 ,8 )2 =

(0 ,5 9 /3 ,8)2

=

п 0,024 мА/м = 24* Ж)-6 А/м;

 

 

 

 

 

5)

по графику

вольтамперных характеристик

(см.рис.59)

опре­

деляем параметры СЭО. Можно принять четыре варианта. Из условий 159

Соседние файлы в папке книги