Файл: Екологія посібник.doc

Задача 3. Визначити річні платежі за викиди в атмосферу забруднюючих речовин пересувними джерелами, якщо на підприємстві витрачено таку кількість палива (табл. 4.7).

Таблиця 4.7 – Вихідні дані для розрахунку

Підприємство розташоване у місті (таблиця 4.6) відповідно до номеру варіанта.

Контрольні запитання

1. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин від котлів теплових електростанцій.

2. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин від ливарний та термічних цехів підприємств

3. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин від цехів механічної обробки матеріалів.

4. Дати характеристику розрахунку викидів вуглеводнів під час виробництва нафтопродуктів та їх зберігання на АЗС.

5. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин від цехів хімічної та електрохімічної обробки.

6. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин підприємствами вугільної галузі.

7. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин підприємствами будівельної промисловості при виробництві цементу, вапна та скла.

8. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин підприємствами будівельної промисловості при виробництві гіпсових виробів, кераміки та мінеральної вати.

9. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин підприємствами шинної промисловості, азбестотехнічних і гумовотехнічних виробів.

10. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин при виробництві меблів, фанери і ДСП.

11. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин асфальтобетонного виробництва.

12. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин у поліграфічних виробництвах.

13. Дати характеристику розрахунку викидів забруднюючих речовин у сульфатно- і сульфітно-целюлозному виробництві.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5

Розрахунок очисного обладнання викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря

Мета роботи: практичне вивчення студентами методик розрахунку пило- очисного обладнання для зменшенння негативного впливу викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

1. Основні поняття та роз'яснення

Робота будь-якого пиловловлювального апарата заснована на використанні одного або декількох механізмів осаджування завислих в газах частинок.

Гравітаційне осадження (седиментація) відбувається внаслідок вертикального осідання частинок під дією сили ваги при проходженні їх через газоочисний апарат.

Осадження під дією відцентрової сили відмічається при криволінійному русі аеродинамічного потоку, коли розвиваються відцентрові сили, під дією яких частинки відкидаються на поверхню осадження.

Інерційне осадження відбувається в тому випадку, коли маса частинки чи швидкість її руху настільки значні, що вона не може слідувати разом з газом за лінією течії, яка охоплює перешкоду, а, пориваючись за інерцією продовжити свій рух, стикається з перешкодою і осаджується на ній.

Зачеплення (ефект дотику) спостерігається, коли відстань частинки, яка рухається з газовим потоком, від обтічного тіла дорівнює або менше її радіуса.

Дифузійне осадження. Дрібні частинки зазнають безперервну дію молекул газу, які знаходяться в броунівському русі, внаслідок якого можливе осадження цих частинок на поверхні обтічних тіл чи стінок апарата.

Електричне осадження. В процесі іонізації газових молекул електричним розрядом відбувається зарядження частинок, які містяться в газах, а потім під дією електричного поля вони осаджуються на електродах. Електричне осадження можливе і при взаємодії частинок з краплинами (чи бульбашками). Причому електричні заряди можуть бути підведені до частинок, до зрошувальної рідини чи одночасно і до частинок, і до рідини. Електричне осадження частинок може відбуватися і при проходженні аерозолю через фільтрувальні перегородки [7, 8, 17, 18].

Крім вказаних вище основних механізмів осадження, можна перерахувати і ряд інших: термофорез, дифузіофорез, фотофорез, вплив магнітного поля, радіометричних сил тощо.

Вплив того чи іншого механізму на осадження частинок визначається цілим рядом факторів, і в першу чергу, їх розміром.

2. Приклади розрахунків пилоочисного обладнання

Приклад 2.1. Яку висоту треба дати шару газу між полицями пило-осаджувальної камери (рис. 5.1), щоб осіли частинки колчеданового пилу діаметром мкм при витратах газу м³/с (при нормальних умовах). Довжина камери м, ширина м; загальна висота камери м. Середня температура газу в камері °С. В’язкість газу при цій температурі Па·с, густина пилу кг/м³, густина газу г/м³.

Рисунок 5.1 – Багатополична схема пилоосаджувальної камери.

Розв'язання

1. Знаходимо витрати газу при заданих умовах

(м³/с).

2. Визначаємо лінійну швидкість газу в камері

(м³/с).

3. Знаходимо тривалість перебування газу в камері

(с).

^4. Теоретичну швидкість осадження шароподібних частинок визначаємо за формулою Стокса (при )

,

де – діаметр частинок пилу, м;

– густина пилу, кг/м³;

– густина газу, кг/м³;

– в’язкість газу, Па ·с.

Дійсна швидкість осадження приймається рівною

.

5. Знаходимо відстань між полицями

.

6. Перевіряємо правильність застосування формули Стокса для визначення швидкості осадження

.

Оскільки , то застосування формули Стокса допустимо.

Приклад 2.2. Вибрати і розрахувати пиловловлювач для очищення повітря, яке надходить в атмосферу від трьох шліфувальних верстатів, встановлених в механічному цеху. Температура повітря °С, атмосферний тиск Па (730 мм рт. ст.). Необхідна ефективність очищення % .

Розв'язання

1. При шліфуванні виділяється металевий і абразивний пил, концентрація якого г/м³, медіанний діаметр частинок мкм, густина частинок кг/м³.

Об’єм повітря, яке необхідно очистити від одного верстата м³/год. Тоді загальна кількість очищуваного повітря буде рівна

2. Для очищення повітря проектуємо циклон СК-ЦН-34, який працює при розрідженні Па. Оптимальна швидкість повітря в циклоні м/с (табл. 5.1).

Таблиця 5.1. – Параметри, які визначають ефективність циклонів

3. Знаходимо густину ρ і динамічну в’язкість повітря при робочих умовах:

де – абсолютна температура, К;

– нормальний атмосферний тиск, Па;

– температура і тиск газів при робочих умовах, відповідно К, Па; – густина газів (повітря) при нормальних умовах (таблиця 5.2);

– динамічна в’язкість газів при нормальних умовах (таблиця 5.2);

– константа (таблиця 5.2).

Таблиця 5.2 – Основні фізичні властивості газів

4. Визначаємо необхідну площу перерізу циклона

5. Знаходимо діаметр циклона

Вибираємо циклон діаметром 1,8 м.

6. Визначаємо дійсну швидкість повітря в циклоні

де – число циклонів.

Відхилення від оптимальної швидкості складає:

,

тобто знаходиться в межах допустимого (±15%).

7. Знаходимо коефіцієнт гідравлічного опору циклона

де – коефіцієнти, вибрані з таблиць 3; 4; 5.

8. Втрати тиску в циклоні будуть рівні

тобто знаходяться в межах допустимих (табл. 5.6).

Таблиця 5.3 – Значення коефіцієнтів опору циклонів типу НДІОГАЗ

( мм, м/с)

Таблиця 5.4 – Вплив поправкового коефіцієнта на діаметр циклона

Таблиця 5.5 – Значення поправкових коефіцієнтів на запиленість газів (мм)

Таблиця 5.6 – Основні параметри пилоосаджувачів, жалюзійних пиловловлювачів, сухих батарейних циклонів з тангенціальним входом газу і сухих циклонів з осьовим входом газу
Тип	Виконання		Продуктивність 103·м3/год, не більше	Швидкість газу, м/с*	Температура (розрахункова),°С	Запиленість газу, г/м3, не більше		Гідравлічний опір ΔP, Па	Ефективність очищення** %, не менше
	за характером газового потоку	за кількістю робочих елементів
						для не- злип-лого пилу	для середньо-злиплого пилу
1 2 3	З поперечним потоком	-	100	Від 1	Від мінус 43 до плюс 527ºС ***	100	100	До 100	25
	З протитоком	-	10	до 2			50
	З розподіленням потоку		50	Від 12 до15		200	150	До 1000	65
	Без розподілення потоку			Від 10 до15			100	До 500	40
	З тангенціальним входом	одиночні	100			1000	250	Від 600 до 2200	80
		групові						Від 600 до 2500
	З осьовим входом	батарейні	60	Від 12 до22		600	250	Від 600 до 3000	85
	Вихровий з додатко-вим підводом газу		30	Від 12 до22		500	100	Від 1000 до 2000	-