Разработка и выбор средств очищение газов предприятия черной металлургии

Наименьшая производительность газоотсоса наблюдается при работе без разрыва газового тракта. При газоотсосе с разрывом расход газа увеличивается примерно в 3 - 4 раза, а при удалении газов с помощью зонтов и колпаков - в 12 -15 раз и более. Примерно пропорционально растут размеры газоочистки, производительность дымососов. Затраты на эксплуатацию и сооружение газоотводящего тракта. В металлургии для крупных дуговых электросталеплавильных печей наибольшее распространение получили системы газоотсоса с разрывом газового потока.

Большое влияние на газоотсос оказывает уплотнение мест прохода электродов. При хорошем уплотнении сокращается подсос наружного воздуха или выбивание газов, уменьшается расход электродов вследствие меньшего окисления их поверхности, сокращается производительность газоотсоса.

Наиболее просты и достаточно эффективны газодинамические уплотнения, при которых в уплотнительную коробку, расположенную на керамическом кольце, покоящемся на своде, тангенциально подается вентиляторный воздух под давление 600-800 Па (до 1200 на каждый электрод). Замыкание фаз воздуховодами предотвращается установкой на них электроизолирующих прокладок и резиновых шлангов.

На некоторых предприятиях применяют секторные уплотнения из нержавеющей стали, охватывающие электрод и плотно прижимающиеся к нему за счет напряжения, создаваемого специальными грузами.

В последнее время стали применятся уплотнения в виде бортовых отсосов высотой около 700 мм, стоящих от свода печи на расстоянии около 600 мм, что предохраняет их от сгорания. Однако никакие конструкции газоотсоса не позволяют полностью уловить газы, выделяющиеся через электродные зазоры, рабочие окна и сливные лотки. Поэтому в дополнение к четвертному отверстию в своде под крышей устанавливают зонты, улавливающие выделяющиеся пылегазовыделения. Объемы отсасываемых через эти зонты газов доходят до 600-1000 тыс. , что резко увеличивает стоимость очистки газов.

Следующим шагом по снижению производительность газоотсоса является заключение всей печи в защитный кожух, что позволило резко сократить объем удаляемых газов и почти в два раза уменьшить мощность системы газоотсоса, доводя удельные энергозатраты до 15 кВт*ч/т стали. При этом можно отсасывать газы и через отверстие в своде, и из кожуха либо только из кожуха. Для пропуска корзины с шихтой на короткое время открываются; двухстворчатые загрузочные ворота. Одновременно в верхней части кожуха открывается узкий клапан, через который проходят канаты крана. Уплотнение клапана осуществляется при помощи воздушной завесы. При этом происходит отсос газов и пыли, выделяющихся в процессе завалки. По окончании завалки ворота снова, открываются для удаления пустой корзины затем кожух полностью, закрывается на весь период плавки. [8]

3.4 Схема газоочистных сооружений электросталеплавильных печей

Наиболее распространенной схемой очистки газов, отсасываемых из дуговых электросталеплавильных печей, является очистка в скрубберах Вентури при газоотсосе с разрывом газового потока.

Установка, как правило, скомпонована из нескольких труб Вентури сравнительно небольшого размера с диаметром горловины 100 - 150 мм. Это с одной стороны, уменьшает габариты установки, а с другой - позволяет точнее подобрать необходимую пропускную способность путем отключения части труб. В условиях дуговых печей, где выход газа сильно изменяется, эта возможность имеет большое значение. Применяют и прямоугольные трубы Вентури с регулируемым сечением горловины.

При отсосе газов без разрыва газового потока в непосредственной близости от печи устанавливают дожигательную камеру, в которой за счет подачи воздуха СО дожигают СО2, а после нее охладительную камеру, в которой газ охлаждается за счет разбавления атмосферным воздухом или впрыскиванием воды. На практике во многих случаях газоочистка располагается в отдельном здании. Соединительные газоходы оказываются достаточно длинными для естественного охлаждения газа и специальных охлаждающих устройств устанавливать не приходится. В качестве побудителей тяги часто применяют мельничные вентиляторы, так как пыль мелкодисперсная и для ее улавливания требуются режимы работы со значительными перепадами давления. Дымососы устанавливают как после труб Вентури и каплеуловителей, так и перед ними. В первом случае дымососы перекачивают меньшие объемы охлажденных и очищенных от пыли газов, однако повышенная влажность способствует налипанию неуловленной пыли из лопатки ротора. Во втором случае температуры и объемы перекачиваемых газов больше, а большая запыленность способствует абразивному износу лопаток ротора.

В последнее время для печей малой и средней емкости на ряду со скрубберами Вентури успешно начали применять тканевые рукавные фильтры, чему способствовали относительно малые расходы газов и сравнительно небольшие габариты фильтров. Электрофильтры для очистки газов, отсасываемых из печного пространства, применяют редко из-за малых объемов газов и возможных затруднений в эксплуатации, связанных с высоким удельным сопротивлением пыли, особенно при выплавке специальных сталей.

Кроме газов, отсасываемых из рабочего пространства печей, очистке подлежат и газы, улавливаемые от подкрышных зонтов. Вследствие большого разбавления воздухом количество этих газов очень велико:

- для крупных печей 600 - 1000 тыс. при температуре и запыленности . Для очистки этих газов целесообразно применять тканевые рукавные фильтры и электрофильтры. Иногда за рубежом рукавные фильтры размещают непосредственно на крыше цеха.

В настоящее время в большинстве случаев оба запыленных потока смешивают и предусматривают одну совмещенную систему газоочистки (рис. 3.2).



Рисунок 3.2 Схема совмещенной очистки газов, отводимых от электропечи и подкрышного зонта, в рукавном фильтре 1 - печь; 2 - заборный водоохлаждаемый патрубок; 3 - камера дожигания СО; 4 - охлаждающая камера; 5 - муфта регулирования зазора, отделяющего печь от стационарного газохода; 6 - клапан для подсоса атмосферного воздуха в камеру дожигания; 7 - клапан для подсоса атмосферного воздуха в камеру охлаждения; 8 - подкрышный зонт; 9 - регулировочный клапан; 10 - рукавный фильтр; 11 - пылезагрузочная установка; 12 - газопровод чистого газа; 13 - дымососы; 14 - дымовая труба.

Обычно из общего количества газов около 25% приходится на газы, отсасываемые из рабочего пространства печи, и около 75% - на газы, отсасываемые от подкрышного зонта.[9]

3.5 Характеристика рукавного фильтра

Одной из особенностей современного технического прогресса является распространенность и непрерывное развитие различных технологических процессов, сопровождающихся образованием аэродисперсных систем, состоящих из твердых частиц пыли, взвешенных в газообразной среде.

Все известные способы улавливания пыли можно разделить на сухие и мокрые.

Мокрые способы характеризуются большими энергозатратами, наличием стоков, необходимостью защиты аппаратуры от коррозии и устранения отложений на стенках аппаратов и трубопроводов и т. п., поэтому предпочтение отдается сухим способам пылеулавливания за исключением тех случаев, когда мокрое пылеулавливание обусловливается технологическими требованиями. Например, в процессе очистки необходимо охлаждать газ до температуры точки росы или обработку уловленной пыли вести гидравлическим способом.

Установки пылеулавливания с применением электрофильтров характеризуются наименьшими среди других способов энергозатратами и соответственно минимальными эксплуатационными расходами. Однако для их сооружения требуются значительные капитальные затраты и, кроме того, они весьма чувствительны к изменениям технологических параметров очищаемого газа. Сухие электрофильтры применяются до температур 400--500° С и наиболее экономичны при больших объемах газов, начиная с 0,5 млн. м3/ч. Использование электрофильтров для очистки газов в установках меньшей производительности сопровождается высокими удельными затратами.

Серьезными ограничениями, сужающими область применения сухих электрофильтров, является невозможность добиться в них стабильной остаточной запыленности ниже 50 мг/м3 без значительного увеличения затрат на очистку, недостаточная эффективность улавливания при высоком удельном электрическом сопротивлении пыли, а также неприменимость электрического метода очистки для взрывоопасных среде. В этом отношении рукавные фильтры имеют определенные преимущества перед электрофильтрами. При их использовании могут быть стабильно обеспечены остаточная запыленность ниже 5 - 10 мг/м3 независимо от свойств улавливаемой пыли и колебаний технологического режима, работа в широком диапазоне расхода очищаемого газа, возможность применения при соблюдении определенных мер безопасности для очистки взрывоопасных газовых сред.

С другой стороны, для работы рукавных фильтров требуются более высокие энергозатраты из-за их повышенного гидравлического сопротивления - 1000-1500 Па (против 100-150 Па для электрофильтров), а также необходимость периодически (1 раз в 0,5-2 года) заменять фильтрующий материал высокой стоимости, что требует значительных эксплуатационных расходов. К недостаткам установок рукавных фильтров следует отнести также громоздкость, что в ряде случаев сдерживает их применение при очистке больших объемов газов (свыше 0,5 млн. м3/ч).

Широкое использование рукавных фильтров долгое время сдерживалось ограниченным температурным пределом эксплуатации фильтрующих материалов. Натуральные шерстяные и хлопчатобумажные ткани не выдерживали температур выше 80--90° С, что явно недостаточно для обеспыливания промышленных газов. Однако за последние 15-20 лет достигнут прогресс в создании новых фильтровальных материалов. Появление синтетических тканей типа лавсан и нитрон привело к увеличению температурного предела работы рукавных фильтров до 130--140° С, а применение стеклоткани, которая однако обладает несколько худшими фильтровальными свойствами, дало возможность широкого применения фильтров до температур 250° С.

3.6 Тканевые фильтры

Фильтрующие элементы фильтра могут быть выполнены в виде тканевых рукавов, мешков, полотен. Запыленный газ пропускается через ткань, в результате чего на поверхности ткани и в ее порах осаждается пыль. По мере увеличения толщины слоя пыли возрастает сопротивление фильтра, поэтому осевшую на ткани пыль периодически удаляют.

Процесс фильтрации газа зависит от типа ткани и вида пыли. Гладкие и неворсистые ткани сравнительно легко пропускают запыленный газ. В порах таких тканей задерживаются только крупные частицы пыли. Фильтр начинает хорошо задерживать мелкую пыль только после накопления на поверхности фильтрующих элементов слоя пыли. Для ворсистых, шерстяных тканей с мелкими порами влияние начального слоя пыли менее заметно. Ворсистые ткани целесообразно применять при улавливании зернистой гладкой пыли, а при улавливании волокнистой пыли - лучше гладкие ткани.

Тканевые фильтры применяются для очистки больших объемов воздуха со значительной концентрацией пыли на входе (до 60 г/м3). В качестве фильтрующих элементов в этих аппаратах часто используются тканевые рукава, которые обеспечивают тонкую очистку воздуха от пылевых частиц, имеющих размер менее 1 мкм. Известны всасывающие и нагнетательные рукавные фильтры.

Всасывающие фильтры устанавливаются до вентилятора, т. е. на его всасывающей линии, нагнетательные - на нагнетательной линии. Воздух, очищенный в рукавах нагнетательных фильтров, поступает непосредственно в помещение, где установлены фильтры.

В настоящее время выпускается и эксплуатируется много разнообразных конструкций тканевых фильтров. По форме фильтровальных элементов и тканей они могут быть рукавные и плоские (полотняные), по виду опорных устройств - каркасные, рамные и т.д., по наличию корпуса и его форме цилиндрические, прямоугольные, открытые (бескамерные), по числу секций - одно- и многосекционные. Фильтры могут также различаться по способу регенерации (чистки) и ряду других признаков.



Рисунок 3.3 Схема рукавного фильтра с обратной продувкой и встряхиванием: а - режим фильтрования; б - режим регенерации. 1 - входной патрубок; 2 - корпус фильтра; 3 - рукав; 4 - продувочный клапан; 5 - выпускной клапан; 6 - коллектор очищенного газа; 7 - вал механизма встряхивания; 8 - пылевыгрузное устройство.

3.7 Надежность фильтра

Тканевые рукава - это наиболее изнашиваемые элементы фильтра, периодически требующие их замены. Заводы изготовители пылеулавливающих аппаратов гарантируют степень очистки воздуха до 99,9%, а срок эксплуатации фильтровальной ткани устанавливают до 1…5 лет. Ткань фильтра в процессе работы изнашивается: истирается проникающим воздухом, истирается прилипшими древесными частицами, прокалывается иглообразными стружками, истирается налипшей "шубой" при регенерации фильтра встряхиванием или продувом, изнашивается при изменении влажности древесных частиц и температуры воздуха. По мере износа сопротивление ткани фильтра проникновению воздуха уменьшается, и ткань пропускает большее количество пыли, особенно после регенерации. Нормальная фильтрация наступит только после того, как на поверхности ткани осядет слой пыли. Чем толще слой осевшей пыли, тем выше степень очистки воздуха, тем выше сопротивление фильтра.

Изношенный фильтр, особенно после регенерации, пропускает мелкодисперсную пыль, которая возвращаться и накапливаться в цехе. Это можно обнаружить, если в цехе налажен контроль запыленности воздуха. Однако деревообрабатывающие предприятия не оснащены диагностическим оборудованием и не контролируют ни состояния воздуха, ни состояния ткани рукавов. Более того, конструкции выпускаемых фильтров таковы, что использовать современные средства диагностики невозможно. Неисправный рукав можно обнаружить только визуально и тогда, когда он фонтанирует крупную пыль, а чтобы заменить неисправный рукав, надо демонтировать почти все рукава. Для удобства диагностики и эксплуатации фильтры должны иметь блочную (секционную) конструкцию.

3.8 Регенерация ткани рукавов

Очистку тканевых рукавов производят несколькими способами: механическим встряхиванием, обратной струйной и импульсной продувкой рукавов. Механическое встряхивание вертикальных рукавов осуществляют волнообразным изменением натяжения ткани рукавов с помощью механических вибраторов. Изготовители фильтров рекомендуют выполнять встряхивание через каждый час работы в течение 15 с.

При обратной струйной продувке, применяемой при отложении пыли на внутренней поверхности рукава, изменяют направление дутья, подавая на регенерацию свежий или очищенный воздух. Для выполнения обратной продувки фильтр отключают посекционно или полностью. Расход воздуха на обратную продувку принимают до 10% от количества очищаемого газа.

Для продувки воздух от высоконапорного вентилятора подается в трубку-каретку с кольцевой щелью (рис. 26), надетой на рукав и перемещаемой вдоль него. Воздух, выходящий из щели со скоростью 10…30 м/с, проникает внутрь рукава, разрушает слой пыли, выдувает пыль.

Из - за сложности конструкции струйная продувка используется для регенерации только толстых фильтрующих материалов - войлоков, фетров.

3.9 Рукавные фильтры

Рукавные фильтры - надежные и эффективные пылеулавливающие аппараты, предназначенные для сухой очистки промышленных газов. Рукавный фильтр представляет собой металлический корпус, разделенный перегородками на секции, в каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов подвешенных на монтажных (опорных) решетках. Внизу рукавного фильтра находится бункер для сбора пыли, выгрузку пыли и герметичность обеспечивают шнек и шлюзовой питатель. Регенерация (очистка) рукавов фильтра происходит поочередно кратковременными импульсами сжатого воздуха. Управление регенерацией осуществляет контроллер, который задает частоту, и продолжительность импульсов по перепаду давления при помощи дифманометра.

Рукавные фильтры нашли широкое применение в различных отраслях промышленности: химической, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, черной и цветной металлургии, производстве строительных материалов, пищевой, текстильной и многих других.

Фильтрующим элементом рукавных фильтров является фильтровальные рукава, сшитые из фильтрующего материала, который подбирается в зависимости от условий эксплуатации и состава пыли.

Существующие фильтровальные материалы могут применяться:

- при повышенной влажности;

- в кислотно-щелочной среде;

- при высоких температурах;

- в условиях высокой абразивности газопылевого потока;

Рисунок 3.4 Рукавный фильтр 1 - элетромагнитный клапан; 2- корпус; 3 - бункер; 4 - предохранительный клапан; 5 - герметичные двери; 6 - фильтрующая секция; 7 - рукав; 8 - мотик; 9 - обслуживающая площадка ; 10 - шлюзовый затвор

Рукавные фильтры применяются для очистки промышленных газов от пыли при концентрации до 60 г/м3. Однако при применении специальных устройств, понижающих входную концентрацию пыли, рукавным фильтрам по силам противостоять концентрации до 200г/м3. После рукавного фильтра очищенный воздух может содержать менее 10 мг/м3 пыли.

Рукавные фильтры чаще применяются при температуре очищаемого газа, в диапазоне температур 20-260°С, но так же существуют материалы, рассчитанные на работу при температуре до 350°С.

В зависимости от гранулометрического состава пыли и начальной запыленности степень очистки (КПД) может составлять 98-99,9% при объеме фильтруемого газа 0,4-1,6 м3/м2мин.

Регенерация (очистка от осевшей пыли) рукавов в процессе работы фильтра осуществляется автоматически путем их встряхивания, с помощью импульсов сжатого воздуха, что является преимуществом данных газоочистных аппаратов или же методом обратной продувки и вибрационным способом, что менее эффективно. Имеются мембранные клапаны, которые позволяют провести процесс регенерации при помощи усовершенствованной импульсной электронной системы регенерации рукавов. В настоящее время самым эффективным является автоматическая продувка рукавного фильтра импульсами сжатого воздуха.

Конструкции матерчатых фильтров весьма разнообразны. Наиболее распространенной классификацией рукавных фильтров является разделение по способу регенерации и форме фильтровальных рукавов.

Наибольшее распространение в настоящее время получили фильтры с цилиндрической формой рукава (рукавные фильтры). Однако к рукавным фильтрам иногда относят кассетные и другие типы матерчатых фильтров. В дальнейшем, под названием "Матерчатые фильтры" будут предполагаться конструкции фильтров, имеющих цилиндрическую или иную форму фильтровальных элементов, изготовленных из ткани, нетканого иглопропробивного, холостопрошивного, клееного, войлочного гибкого фильтровального материала. К данной категории не будут относиться фильтры с фильтровальными элементами из керамики, металлокерамики и других жестких, а также объемных фильтровальных материалов.

Рукавные фильтры с цилиндрической формой фильтровального элемента широко распространены в различных отраслях промышленности, имеют много преимуществ по сравнению с другими конструкциями матерчатых фильтров. Однако, наряду с достоинствами, они имеют существенный недостаток, заключающийся в сравнительно небольшой поверхности фильтрации, приходящейся на единицу объема рабочей камеры фильтра.

Стремление к более компактному размещению фильтровального материала в рабочей камере фильтра привело к созданию оригинальных конструкций, многие из которых нашли практическое применение в различных отраслях промышленности.

В процессе работы матерчатых фильтров происходит постепенное отложение пыли в порах фильтровального материала и на его поверхности. По мере роста слоя пыли растет и гидравлическое сопротивление аппарата. Если периодически не удалять пылевой слой с поверхности материала и из его пор произойдет "запирание фильтра", т.е. тягодутьевой аппарат (обычно вентилятор) будет не в состоянии протягивать газ через забившуюся фильтровальную перегородку (производительность по воздуху будет снижаться). Для поддержания фильтра в работоспособном состоянии необходимо периодически удалять пыль с поверхности фильтровального материала из пор.

Однако, как известно, оседающий на поверхности фильтровального материала слой пыли одновременно является фильтрующей средой, препятствующей проскоку наиболее мелких частиц пыли. Поэтому с фильтровального материала необходимо удалить не весь слой пыли, а только часть, чтобы обеспечить приемлемое гидравлическое сопротивление аппарата и сохранить его высокую эффективность пылеулавливания. Процесс удаления части пылевого слоя снаружи и изнутри фильтровальной перегородки в матерчатых фильтрах принято называть регенерацией, т.е. частичным восстановлением первоначальных свойств фильтровальной перегородки.

В промышленной эксплуатации в настоящее время находится много конструкций, систем, устройств для регенерации фильтровального материала. Основные способы регенерации фильтровального материала: механическое встряхивание (в этом случае пыль удаляется с поверхности фильтровального материала), обратной продувкой (в этом случае пыль удаляется с поверхности и из пор фильтровального материала) и сжатым воздухом.

Достоинствами фильтров с механическим отряхиванием является стабильность удаления осадка пыли. В качестве основных недостатков следует отметить сложность встряхивающего механизма, который требует постоянного внимания обслуживающего персонала, истирание и изломы рукавов в одних и тех же местах, чувствительность системы к усадке и вытяжке рукавов, необходимость отключения фильтра или отдельной секции на время проведения регенерации.

Эффективным методом регенерации фильтровального материала является обратная продувка очищенным газом или напорным воздухом. Обратная продувка, как правило, применяется в сочетании с другими способами: механическим встряхиванием, перекручиванием, вибрацией, покачиванием рукавов и др. Такие фильтры довольно эффективны, удобны в эксплуатации и обслуживании. Однако производительность их несколько снижена за счет подсоса воздуха в период регенерации фильтровального материала. Обратная продувка обычно сопровождается плавной деформацией фильтровального материала, которая не действует так отрицательно на волокна как, например, механическое отряхивание.

Рукавные фильтры в зависимости от конструкции могут работать под разрежением или под избыточным давлением. В первом случае вентилятор устанавливают за фильтром по ходу движения газа и газ просасывается через фильтр. Во втором случае подлежащий очистке газ нагнетается в фильтр вентилятором, установленным до фильтра. Всасывающие фильтры, работающие под разрежением, должны быть герметичными. При нарушении плотности конструкции всасывающего фильтра подсасывается атмосферный воздух, достигающий по величине иногда 60% производительности установки, что в значительной степени ухудшает очистку газа. По форме корпуса рукавные фильтры могут быть прямоугольными и реже круглыми. Для нормальной эксплуатации рукавных фильтров и эффективной очистки газа в них необходимо учитывать характеристику и свойства газа. Гидравлическое сопротивление запыленной ткани в зависимости от типа ткани и скорости фильтрации, исходя их практических и экономических соображений, не должно превышать 685 - 1280 (70-130 мм вод.ст). Менее прочные ткани должны иметь меньший предел гидравлического сопротивления. При применении стеклоткани сопротивление рукавов может достигать 1180 -1960 (120-200 мм вод. ст.), а в некоторых случаях и большей величине. Для улавливания возгонов и мелкой пыли скорость фильтрации выбирают равной 0,24-0,35 м/мин для фильтров с рукавами диаметром более 450 мм и 0,7-1,0 м/мин для фильтров с рукавами диаметром менее 450 мм. Для улавливания крупной пыли скорость фильтрации достигает 2,5 м/мин. Для рукавов из стекловолокна скорость фильтрации выбирают равной 0,3-0,5 м/мин. [5]

При нормальном состоянии фильтровальной ткани степень очистки газа в рукавных фильтрах доходит до 99,9%. Срок службы рукавов зависит от запыленности газа, наличия в нем агрессивных по отношению к материалу ткани компонентов и обычно в среднем составляет от 4 до 12 мес.

При эксплуатации рукавных фильтров следует соблюдать правила техники безопасности, которые исключили бы возможность воспламенения токсичных газов. Для этого в необходимых случаях следует применять фильтры и вентиляторы во взрывобезопасном исполнении и осуществлять очистку газа только под разрежением; своевременно удалять пыль из фильтра устранять источники возникновения искр и статических зарядов; исключать возможность образования взрывоопасных смесей газа и пыли с атмосферным воздухом. При возникновении пожара следует отключить фильтр от газа, остановить вентилятор и механизмы фильтра и принять меры по ликвидации пожара. [10]



4. РАСЧЕТ РУКАВНОГО ФИЛЬТРА

4.1 Расчет рукавного фильтра

4.2.1.Примем допустимую температуру газа для ткани лавсан Определим подсос наружного воздуха с температурой перед фильтром, необходимый для охлаждения газа с температурой до :

, м/ч, (4.1)

где Т- температура газа перед фильтром, ?С.

м/ч

4.2.2. Полный расход газа, идущего на фильтрование при нормальных условиях:

, м/ч, (4.2)

м/ч

4.2.3.Расход газа, идущего на фильтрование при нормальных условиях:

, м/ч, (4.3)



где - атмосферное давление, кПа;

- разрежение перед фильтром, кПа.

м/ч

4.2.4. Запылённость газа перед фильтром при рабочих условиях:

, г/м, (4.4)

где - концентрация пыли в газе перед фильтром, г/м.

г/м

4.2.5.Допусимая газовая нагрузка на фильтр в данных условиях:

, м/(ммин), (4.5)

где - нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ёё склонности к агломерации, принимается равной для возгонов чёрных и цветных металлов 1,2

- коэффициент, учитывающий способ регенерации, принимается при регенерации обратной продувкой для фильтров типа ФРО равным 0,7;

- коэффициент, учитывающий начальную запылённость газов, для заданных условиях принимается равным 1,04;

- коэффициент, учитывающий дисперсный состав частиц пыли, для пыли со средним размером частиц пылипринимается равным 0,9;

- коэффициент, учитывающий влияние температуры газа, при Т=130?С принимается равным 0,725;

- коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки газа, при концентрации пыли в очищенном газе 30 мг/м и выше принимается равным 1.

м/(ммин),

Допустимая скорость фильтрации

, м/с, (4.6)

, м/с

4.2.6.Плотность газа при нормальных условиях:

,кг/м, (4.7)

где p- плотность газа, кг/м

кг/м

4.2.7.Гидравлическое сопротивление корпуса фильтра:

, Па, (4.8)

где =8 м/с- скорость газа при входе в фильтр;

=2- задаваемый коэффициент гидравлического сопротивления.

, Па

4.2.8.Для ткани лавсан и сталеплавительной пыли принимаем постоянные фильтрования: м и м/кг.

4.2.9. Динамический коэффициент вязкости газа при рабочих условиях:

, Па с, (4.9)

где - динамический коэффициент вязкости газа. Па с

С - константа для определения вязкости при рабочей температуре.

4.2.10.Гидравлическое сопротивление собственно фильтровальной перегородки:

, Па, (4.10)

где - гидравлическое сопротивление фильтра, Па

Па

4.2.11.Продолжительность периода фильтрования между двумя регенерациями равна:



, с, (4.11)

, с

4.2.12.Колличчество регенераций в течении 1 часа:

, (4.12)

где = 40с - продолжительность процесса регенерации.

4.2.13.Расход воздуха на регенерацию, принимая, что скорость обратной продувки равна скорости фильтрования:

, , (4.13)

4.2.14. Предварительно определяем необходимую фильтровальную площадь

,м, (4.14)

, м

4.2.15.Выбираем для установки фильтр марки ФРО- 6000 - 2 с поверхностью фильтрования 6156 м, состоящий из = 10 секций с поверхностью фильтрования по 616 м.

4.2.16. Площадь фильтрования, отключаемая на регенерацию в течении 1 ч:

, м, (4.15)

м

4.2.17.Уточнённое количество воздуха, расходуемое на обратную продувку в течении 1 ч:

, м, (4.16)

м

6.2.18.Окончательная площадь фильтрования:

, м, (4.17)



м

4.2.19.Продолжительность периода фильтрования должна быть выше суммарного времени регенерации остальных секций:

(4.18)

4.2.20.Фактическая удельная газовая нагрузка:

, , (4.19)



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обострение экологических проблем связанных с повышенной нагрузкой на окружающую природную среду, связано в первую очередь с отсутствием экологической стратегии многих предприятий, которые оказывают негативное. В большинстве случаев это наблюдается из - за недостаточного финансирования, необходимого для внедрения экологически безопасных технологий и производств, обеспечение надежной, эффективной работы очистных сооружений, установок, средств контроля за состоянием окружающей среды.[11]

Таким образом, на сегодняшний день очень актуальными являются проблемы снижения негативного воздействия на окружающую среду, рациональное использование природных ресурсов, внедрение безотходных технологий и.т.д.

В результате выполнения курсового проекта мы определили, что наиболее эффективным средством борьбы с выбросами пыли и газообразных компонентов в атмосферный воздух предприятиями черной металлургии является установка газоочистных аппаратов. Так, для улавливания пыли и газов в мартеновских цехах применили скруббер Вентури, а в сталеплавильных цехах - рукавные фильтры.

Чтобы сократить загрязнение окружающей среды отходами металлургического производства необходимо также:

1. Увеличить затраты на охрану природы и ускорить темпы строительства природоохранных объектов, оборудования.

2. Проводить независимые научные комплексные экологические экспертизы с целью складывания экологического прогноза и изготовления рекомендаций локального масштаба (во всех регионах силами местных экологов).

3. Экономически стимулировать проведения экологических мероприятий, как это уже эффективно практикуется в США, Германии, Японии (поощрение комплексного использования сырья, отходов, вторичного сырья, переходы на малоотходные и безотходные технологии)

4. Запретить любые отклонения от проектов, в ущерб окружающей среде, суровое соблюдение рекомендаций ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду).

Необходимо принимать меры по повышению экологичности существующего производственного цикла, по охране природы. Очистка на всех ступенях выработки материала, контроль готовой продукции и утилизация отходов - только внимание к экологии может снизить пагубное влияние промышленных предприятий на окружающую среду. [11]

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Теплоэнергетика металлургических заводов: Учебник/ Розенгарт Ю.И., Мурадова З.А., Теверовский Б.З. и др. - М.: Металлургия, 1985. - 303с.

2. Денисов Е.И. Улавливание и утилизация пылей и газов на предприятиях чёрной металлургии: Учеб. пособие. - К.: Вища школа, 1992. - 333с.

3. Папоян Р.Л. Оборудование для охраны атмосферного воздуха

4. Толочко А.И. Очистка технологических газов чёрной металлургии. - М.: Металлургия, 1982. -272с.

5. Архиреева С.И., Онушкевич А.Ф.Защита атмосферы от выбросов мартеновского производства. - М.: Металлургия, 1992. - 95с.

6. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов, А.Ю.

7. Киселёв А.Д. Повышение эффективности газоудаления дуговых сталеплавильных печей. - М.: Металлургия, 1990.-110с.

8. Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве: Учебник. /С.Б.Старк. - 2-е изд.,

перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990. - 400с.

9. Алиев Г.М.-А. Устройство и обслуживание газоочистных и пылеулавливающих установок / Г.М.-А. Алиев. - М.: Металлургия, 1988. - 368с.

10. Электрометаллургия стали и ферросплавов: Учеб. пособие. - 2-е изд., переаб. и доп. - М.: Металлургия, 1984.

11. Пылеулавливание в металлургии: Справочник. / А.А. Гурвиц [и др.]; под ред. А.А. Гурвица. - М.: Металлургия, 1984. - 335с

Размещено на Allbest.ru