Расчет электрофильтра. Выбор и расчет электрофильтра серии ЭГТ для очистки газов мартеновской печи вместимостью 500 т при следующих исходных данных:

Выбор и расчет электрофильтра серии ЭГТ для очистки газов мартеновской печи вместимостью 500 т при следующих исходных данных:

Объемный расход влажных газов при нормальных условиях

Q_о=125000 м³/ч;

Температура газов Т_г=308 ^оС;

Барометрическое давление Р_бар=101,3 кПа;

Разрежение газов в газоходе Р_г= - (0.1+0.8+1)= - 1.4 кПа;

Содержание пыли в газе перед электрофильтром Z₁=4 г/м³;

Среднее значение рабочего напряжения U=80 кВ;

Состав газов:

компонент СО₂ Н₂О N₂ О₂ NO_х

объемное содержание, % 10,5 16,5 66 6,98 0,02

Дисперсный состав пыли:

Размер, мкм <0,07 0,07-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,6

Массовое содержание, % 0,4 1,4 11,2 14 14 24

0,6-0,8 0,8-1 >1

13 8 14 [11].

1) Плотность газов при н.у.:

кг/м³;

2) Плотность газов при р.у.:

кг/м³;

3) Объемный расход при р.у.:

м³/с.

4) Задавшись скоростью газов в электрофильтре W_г=1 м/с (что рекомендовано для мартеновского производства [7]), рассчитываем требуемую площадь поперечного сечения электрофильтра:

м².

5) Выбираем электрофильтр ЭГТ8-80-5 Тогда фактическая скорость газов в электрофильтре:

м/с,

где F=80 м² – площадь активного сечения электрофильтра ЭГТ8-80-5 6-4; принятая по [15].

6) Отношение плотности газов при рабочих условиях к плотности при стандартных условиях (Т_ст=20 ^оС; Р_ст=101,3 кПа):

.

7) Критическая напряженность электрического поля:

В/м

где R₁ – эквивалентный радиус игольчатого коронирующего электрода, м.

8) Критическое напряжение короны:

где Н=0,26/2 – расстояние между плоскостями коронирующих и осадительных электродов; S=0.18 м – шаг коронирующих электродов в ряду.

9) Подвижность ионов газовой смеси при н.у.:

К_о=К_оi×а_i=(0,105×0,96+0,165×0,57+0,66×1,84+0,0698×1,84+0,0002×1,28)×10^-4=

=1,54×10^-4 м²/(В×с),

где К_оi – подвижность газовых молекул при н.у., м²/(В×с) [7];

а_i – объемное содержание компонентов газовой смеси, %.

10) Подвижность ионов газовой смеси при р.у.:

,

11) Линейная плотность тока короны:

где y=0,012 при Н/S=0.26/2,

U – номинальное напряжение [7].

12) Напряженность электрического поля:

где =8,85·10¹² – диэлектрическая проницаемость среды [14].

13) Динамическая вязкость отдельных компонентов, входящих в состав газов, при р.у. определяются по формуле, Па×с:

где m_оi, С_i – соответственно динамическая вязкость и коэффициент Сезерленда для отдельных компонентов газовой смеси.

Подставляя соответствующие значения m_оi и С_i [13], находим динамические вязкости компонентов газовой смеси при р.у.:

m_СО=30×10^-6 Па×с;

m_{Н О}=28,2×10^-6 Па×с;

m_N=31,6×10^-6 Па×с;

m_О =38,6×10^-6 Па×с;

m_NO=31.98×10^-6 Па×с.

14) Молярная масса газовой смеси:

кг/кмоль

15) Динамическая вязкость газовой смеси:

16) Скорость дрейфа частиц размером меньше 1мкм [14]:

где - длина среднего свободного пробега молекул газа, м.

17)Удельная площадь поверхности осаждения:

,

где F_э – общая площадь поверхности осаждения, м² [15].

18) Фракционная степень улавливания пыли:

Производим вычисления и данные сводим в таблицу 2.1.

19) Общий коэффициент очистки без учета уноса пыли при встряхивании электродов:

.

20) Общий коэффициент очистки с учетом уноса пыли при встряхивании электродов (К_ун=0,97):

Таблица 2.1 – Зависимость эффективности очистки от размера частиц.

21) Конечная запыленность после электрофильтра:

.

Для обеспечения электрофильтра выпрямленным током высокого напряжения и для автоматического поддержания высокого напряжения на максимальном уровне предназначены агрегаты питания.

Выбираем агрегат питания.

Номинальный ток агрегата:

,

Активная длина коронирующих электродов:

где 8 - высота электродов;

80 – количество газовых проходов.

Тогда

Потребляемая агрегатом питания мощность:

где К_Ф=1,1-1,4 – коэффициент формы кривой тока, равный отношению действующего значения тока к его среднему значению;

соs - коэффициент мощности агрегата питания;

- коэффициент полезного действия агрегата питания [10].

Выбираем 5 агрегата питания АТПОМ-1600 с технической характеристикой:

Тип агрегата АТПОМ-1600;

Выпрямленное напряжение, кВ 80±8;

Выпрямленный ток, мА 2130;

Напряжение сети, В

при частоте 50 Гц: 380;415

при частоте 60 Гц: 380;400;415;440;

Мощность, потребляемая из сети, кВА 121;

К.П.Д. 0,94;

Коэффициент мощности 0,83 [10].

Непрерывный процесс выгрузки пыли снижает возможность забивания пылью устройств удаления пыли и позволяет свести к минимуму размеры накопительных бункеров. Для этих целей используются шлюзовые питатели, установленные под бункерами электрофильтра.

Техническая характеристика шлюзового питателя:

Типоразмер Ш1-45;

Диаметр загрузочного штуцера 400мм;

Производительность 5,9-55,8 м³/ч;

Ротор

скорость вращения 21-20 об/мин;

диаметр 450 мм;

емкость 0,05 м²;

Электродвигатель

тип 4АХ904;

мощность 2,2 кВт;

скорость вращения вала 1420 об/мин [10].

Поиск по сайту: