Исследование тепло- и массообмена полого форсуночного скруббера: Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Оборудование для очистки газов промышленных печей»

Страницы работы

Содержание работы

     Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Сибирский Государственный индустриальный университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛО – И МАССООБМЕНА

ПОЛОГО ФОРСУНОЧНОГО СКРУББЕРА

(Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Оборудование для очистки газов промышленных печей»)

Специальность 110300

________________________________________________________________

Издание СибГИУ                                                                  Новокузнецк 2003

УДК 621.928.97

Рассмотрена конструкция полого форсуночного скруббера и лабораторная установка. Изложены вопросы тепло – и массообмена в аппарате, эффективности пылеулавливания, а также методики их исследования и порядок выполнения работы.

Предназначена для студентов специальности 110300, выполняющих лабораторные работы по курсу «Оборудование для очистки газов промышленных печей».

Рецензент – кафедра теплогазоснабжения и вентиляции 

Сибирского Государственного индустриального университета

(зав. кафедрой А.И. Кореньков)

УСТРОЙСТВО СКРУББЕРА И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЦЕССА

Целью работы является определение гидравлического сопротивления, коэффициента теплопередачи и коэффициента очистки газа в полом форсуночном скруббере при различных режимах его работы.

Полый форсуночный скруббер является одновременно промывным пылеулавливающим аппаратом и теплообменником смесительного типа. Он представляет собой цилиндрический резервуар, в котором происходит промывка газа, идущего снизу вверх, потоком распыленной воды, движущимся под действием сил тяжести вниз, навстречу газу (рисунок 1).

Мелкоразбрызганная вода захватывает частицы пыли и очищает газ. Одновременно с очисткой происходит охлаждение газа. В нижней части скруббера горячий газ охлаждается за счет испарения воды. Поднимаясь вверх, газ продолжает охлаждаться и в верхней части скруббера это происходит за счет конденсации паров, т.е. сушки газа.

Изменение теплосодержания, влагосодержания, температур газа и воды по высоте скруббера представлено на рисунке 2а. На рисунке видно, что по высоте аппарата температура газа падает, а температура воды растет вниз до определенного предела – температура мокрого термометра, так как тепло, получаемое водой от газа, начинает полностью расходоваться на испарении.

шлам

 

газ

 

вода

 

вода

 

Рисунок 1 - Полый форсуночный скруббер

Вследствие того, что образуется пар, подмешивается к газу, его теплосодержание в нижней части скруббера постоянно и начинает уменьшаться только вверх при полном насыщении газа водяным паром.


а) изменение по высоте: температуры воды – ТВ; газа – ТГ; энтальпии – iг и   влажности газа – у;

б) охлаждение газа на диаграмме влажности газа: 1-2 – испарительное;

2-3 – конденсационное.

Рисунок 2 - Схематическое изображение процессов в форсуночном скруббере

Изменение влагосодержания газа в скруббере с изменением его температуры показано на рисунке 2,б, где на Т,i,у - диаграмме показана кривая зависимости предельного влагосодержания газа от его температуры. На участке 1 – 2 газ охлаждается и насыщается водяными парами. Точка 2 соответствует полному насыщению газа водяными парами. На участке 2 – 3 происходит дальнейшее охлаждение газа конденсацией паров, при этом газ осушивается.

Вследствие того, что поверхность теплообмена между газом и водой, равная суммарной поверхности всех капель трудно определима, коэффициент теплоотдачи в скруббере относят к единице его объема и к одному градусу средней разности температур между газом и водой Вт/(м3 град).

Количество тепла, отдаваемого газа в скруббере, кВт:

                                                           (1)

где  Vос – объемный расход сухих газов, м3/с;

Ср – теплоемкость сухих газов кДж/(м3 град), у1 – начальное влагосодержание газа, кг/м3;

Т1 и Т2 начальная и конечная температуры газа, 0С;

i1, i2 – начальная и конечная энтальпии, водяных паров, содержащихся в газах, кДж/кг.

Объем влажных газов при нормальных условиях V0 складывается из объемов сухих газов Vос и объема водяных паров, содержащихся в газе:

Похожие материалы

Информация о работе