Расчет золоулавливающей установки с трубой Вентури
Электростанция оснащена восемью котлами производительностью номинальной (по пару) 420 т/ч. Гидравлическое сопротивление золоулавливающей установки не должно превышать 130 кгс/м2. По санитарным нормам степень очистки дымовых газов от золы для установок данного типа, должна быть не ниже 97%.
1. Расход дымовых газов (при t¢г = 140 0С) и номинальной нагрузке котла составляющей Vг=642,2*103 м3/ч.
2. Дисперсный состав золы перед золоуловителем при сжигании Экибастузского угля марки СС и при молотковых мельницах .
Таблица 7.7.1 - Дисперсный состав золы .
Тип золоуловителя |
Фракция пыли, мкм | ||||||
>5 |
>10 |
>15 |
>20 |
>30 |
>40 |
>60 | |
Мокрый золоуловитель с коагулятором Вентури h = 96,5 % |
94,5 |
83,5 |
75 |
66,6 |
54,3 |
46,0 |
33,8 |
3. Минимально допустимая температура охлаждаемых газов после золоуловителя t¢¢г = 68 0С.
4. Принимаем для расчёта скорость газов в горловине Uг = 40-70 м/с .
Удельный расход охлаждающей воды q = 0,16 кг/м3 , откуда
q * Uг = 11,2 кг/м2*с
5. Коэффициент гидравлического сопротивления xУСЛ=0,18 и приняв xС=0,2 находим сопротивления собственных участком трубы Вентури:
где rГ = 0,87 кг/м3 –плотность дымовых газов
Принимаем к установке на один котёл четыре золоулавливающих установки с единичной производительностью по газам VГ=200000 м3/ч, с диаметром уловителя dУЛ=4 м. Сопротивление каплеуловителя определим по формуле:
где xКУ–коэффициент гидравлического сопротивления каплеуловителя,
UВХ=20 м/с–скорости газов во входном патрубке аппарата.
Общее сопротивление установки составляет:
Dh=DhТР+DhКУ=810+392=1202 Па
Выполним тепловой расчёт установки:
а) Параметр=72*10-3. Примем температуру пульпы q¢¢=29-50 0С. Температура орошающей воды q¢=20 0С. Температура охлаждённых газов (зададимся) tг¢¢=70 0С. Тогда по формуле:
б) Средний диаметр капель D0=165*10-6 м. Суммарная поверхность капель:
где q=0,16 кг/м3–удельный расход орошающей воды;
VГО=200*103 м3/ч–объемный расход газов при нормальных условиях.
Г) Количество передаваемого тепла:
Q=α*F*Δt*τ=72*10-3*0,77*106*56=3,1*106 ккал/ч
α–коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Δt=56 0С–температурный напор, τ–время пребывания капли в установке.
д) Температура охлажденных газов
Q=VГО*СГО *(tГ¢-tГ¢¢), откуда выразим tГ¢¢:
tГ¢¢=140-,
где СГО=0,32 кДж/м3К–объемная теплоемкость газов.
Расчет степени очистки газов от золы в установке.
а) Труба Вентури
Вычислим безразмерный коэффициент и соответствующие значения неполноты улавливания для каждой фракции золы. По таблице определяем полную длину трубы Вентури
Таблица 7.7.2 - Расчёт степени очистки.
Размерность величины |
Размер частиц, мкм | ||||
0-10 |
10-20 |
20-30 |
30-40 |
40-50 | |
|
0,186 |
0,177 |
0,165 |
0,151 |
0,124 |
Безразмерный комплекс |
1,478 |
1,407 |
1,311 |
1,200 |
0,985 |
1-h¢i |
0,19 |
0,22 |
0,231 |
0,26 |
0,38 |
По значению определяется безразмерный комплекс , где L-полная длина трубы Вентури в метрах. Поэтому безразмерному комплексу определяется 1-h¢i. Общая неполнота улавливания золы в трубе Вентури по формуле:
e1=1-h¢i =S Ф¢i * (1-h¢i )
где Ф¢i-доля каждой фракции в летучей золе
1-h¢i=0,15*0,19+0,46*0,22+0,21*0,231+0,08*0,26+0,067*0,38=0,225
б) Каплеуловитель
Дисперсный состав на входе в каплеуловитель рассчитывается по формуле:
Фi=