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.
|
|
|
|
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.
 |
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:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.