Производства, связанные с химической и электрохимической обработкой металлов. Краткая характеристика химических и физиологических свойств цианидов, страница 16

Основной деталью озонатора являются стеклянные диэлектрические трубки, заплавленные с одного конца и имеющие на внутренней поверхности графитовые покрытия.  В стальные трубки внутренним диаметром d₁=103 мм вставлены стеклянные трубки наружным диаметром d₂=98 мм. Концентрический зазор между трубками шириной 2,5 мм служит разрядным промежутком.

Для данных условий принимается u_а = 20000 В; w = 50 Гц; С_э = 26,1 мкФ; С_п = 0,4 мкФ.

Величина потенциала разряда через разрядный промежуток составляет 2000 В на каждый его линейный миллиметр. Так как в озонаторе принятого трубчатого типа ширина разрядного промежутка составляет 2,5 мм, то потенциал разряда будет:

u_p =  В.

Тогда активная мощность разряда озонатора будет равна:

U= Вт или 62 кВт.

3. Мощность питающего трансформатора.

Следует различать активную мощность озонатора U (кВт) и вольтамперную мощность U_а, выраженную в кВА. Отношение  называется емкостным коэффициентом мощности [6].

При значении h_е = 0,52 мощность трансформатора будет:

кВА.

4. Площадь поперечного сечения кольцевого разрядного промежутка определяется на основе данных о трубчатом элементе:

f_p=,                                                                         (74)

f_p=м².

5. Расход сухого воздуха через одну трубку озонатора.

Скорость прохода сухого воздуха через кольцевой разрядный промежуток в целях наибольшей экономии расхода электроэнергии рекомендуется в пределах nв = 0,15- 0,2 м/с.

Тогда расход сухого воздуха через одну трубку озонатора:

q_в ,                                        (75)

q_в=м³/ч.

6. Расход сухого воздуха через озонатор, обеспечивающий расчетную производительность по озону при коэффициенте весовой концентрации озона К_оз=20 г/м³:

М_воз= _,                                                                                                                                                  (76)

   М_воз= кг/ч.

7. Минимальное количество трубчатых элементов в озонаторе:

n_тр=,                                                  (77)

n_тр =  шт.

8. Длина корпуса озонатора.

Для равномерного распределения воздушного потока на  входе и озоно-воздушного потока на выходе в озонаторе должны быть распределительные камеры входа и выхода длиной 1 м.   Озонирующие трубки должны иметь длину, обеспечивающую необходимое время пребывания сухого воздуха t = 10 с.   Тогда длина трубки при скорости движения в ней воздуха 0,175 м/с будет равна:

l_тр=nв×t,                                                                        (78)

l_тр= 0,175×10=1,75 м.

Общая длина озонатора:

L= l_вх + l_тр + l_вых,                                                                       (79) 

L=1+ 1,75 + 1 =3,75 м.

9. Определение внутреннего диаметра озонатора.

Стеклянные трубки концентрично размещаются в стальных трубах диаметром d_тр=110*3,5 по ГОСТ 9940 – 81. Внутренний диаметр трубы d_вн=103 мм.

Суммарная площадь проходного сечения стальных труб:

,                                                     (80)

м².

Площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса озонатора должна быть больше на 35 - 40 % суммарного сечения стальных труб [22].

Тогда площадь поперечного сечения озонатора:

F_к=,                                                (81)

F_к=м².

Отсюда внутренний диаметр корпуса озонатора:

                          D =,                                                                              (82)

D==0,7 м.

Таким образом, рассчитан озонатор со следующими характеристиками:

Таблица 2 – Основные характеристики озонатора

Показатель	Объем сточных вод, м3/час	Объем реакционной камеры, м3	Время пребывания сточной воды в камере, час	Производительность по озону, кг/час	Количество трубчатых элементов в озонаторе	Общая длина озонатора,  м	Площадь поперечного сечения озонатора, м2
Значение показателя	10	15	1,36	1,6	35	3,75	0,39