Расчет газоходной системы конвертера. Схема газоходной системы конвертера. Потери на участке конвертер - пылеосадительная камера

Расчет газоходной системы конвертора состоит из выбора схемы газоочистки и утилизации газов и пыли, разработки пространственной схемы всего газоходного тракта и собственно расчета газоходов, устройств для улавливания пыли, дымососа или дымовой трубы.

Принимаем приведенную на рис.. схему газоходной системы. Эта схема обеспечивает  достаточно полное улавливание пыли.

                            10%               10%             10%             10%              10%

                                                                                                                                            

                                             3 м              10 м               7 м               30 м                

Рис.. Схема газоходной системы конвертера:

1 – конвертер; 2 – напыльник; 3 – пылевая камера; 4 – дымосос; 5 – электрофильтр; 6 – дымовая труба.

Количество газов, образующихся в конвертере:

 нм³/сек.

Температура газов в конвертере 1100⁰, удельный вес 1,42 кг/м³. Температура газов на выходе из пылевой камеры по условиям его работы 290⁰.

С учетом подсоса в напыльник 250 % и по 10 % на других участках будет, нм³/сек:

Конвертер – напыльник _____________________________

Напыльник – пылевая камера_________________________

Пылевая камера  – дымосос __________________________

Дымосос – электрофильтр ___________________________

Электрофильтр – дымовая труба______________________5,73 ·3,9 = 20.

Температура газов на выходе из конвертера с учетом подсоса:

Температура газов на входе в пылевую камеру при падении температуры 2⁰ на 1 пог. м газохода .

Температура газов на выходе из пылевой камеры 300⁰;  с учетом подсоса:

.

Температура газов на входе в дымосос при падении температуры 1⁰ на 1 пог. м газохода .

Температура газов на выходе из дымососа 250⁰;  с учетом подсоса:

.

Температура газов на входе в электрофильтр при падении температуры 1⁰ на 1 пог. м газохода .

Температура газов на выходе из электрофильтра 205⁰;  с учетом подсоса:

.

Температура газов на входе в дымовую трубу при падении температуры 1⁰ на 1 пог. м газохода .

На выходе из дымовой трубы температура газов не меняется.

УЧАСТОК  КОНВЕРТЕР – ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНАЯ  КАМЕРА

Средняя температура газов  , объем газов   при скорости газа 8 м/сек, сечение газохода на этом участке:     ;

При газоходе круглого сечения определяем его размеры:  , откуда      .

Для расчета пылеосадительной камеры зададим скорость движения газов в ней     2 м/с. Тогда площадь поперечного сечения камеры находится следующим образом:    

                             1,24 / 2 = 0,62 м².

 Примем отношение ширины камеры (а) к высоте (b) равное 0,25, отсюда а·b = 0,62 м². Следовательно, . Длина камеры               ,

где u_ПАД  - скорость осаждения частиц, для частицы диаметром 0,15 мм (по данным практики) равняется 2,04 м / с.

В настоящее время пылеосадительные камеры для печей цветной металлургии не стандартизованы. Поэтому их выбор осуществляем по данным практики.

УЧАСТОК ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА –ДЫМОСОС

Средняя температура газов: ºС ;

объём газов:  м³/сек;

сечение газохода:  м²;

диаметр газохода:м .

объем газов проходящих через дымосос:

 м³/сек или 132120 м³/час.

Для выбора дымососа необходимо определить сопротивление (сумму потерь напоров) газоходной системы.

УЧАСТОК ДЫМОСОС – ЭЛЕКТРОФИЛЬТР

Средняя температура газов ⁰С ;

объем газов м³/сек ;

сечение газохода: м²;

диаметр газохода:м .

Средняя температура газа в электрофильтре: ºС; объем газов проходящих через электрофильтр:

м³/сек или  121680 м³/час.

Для этих условий выбираем электрофильтр типа УГТ-1-10-10-3  производительностью до 40000 нм³/час [1].

УЧАСТОК ЭЛЕКТРОФИЛЬТР – ДЫМОВАЯ ТРУБА

Средняя температура газов ⁰С ;

объем газов м³/сек ;

сечение газохода: м²;

диаметр газохода:м .

объем газов проходящих через дымовую трубу:

м³/сек или  117000 м³/час.

ПОТЕРИ НА УЧАСТКЕ  КОНВЕРТЕР – ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА

1)  Поворот газа на 90°С при выходе из конвертера

                                         (а)

кг/м³;

кг/м³.

При ξ = 1,0 (резкий поворот под прямым углом):

мм вод. ст.

1)  Внезапное сужение по формуле  (а), при значении .

Поскольку F₂ << F₁, где F₂ – сечение газохода, то ξ = 0,5.

мм вод. ст.

1)  Потери напора на трение:

                             (б)

Здесь   м;  кг/м³;

 мм вод. ст.

2)  Потери напора в пылеосадительной камере принимаем 40 мм вод. ст.

мм вод. ст.

ПОТЕРИ НА УЧАСТКЕ  ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА – ДЫМОСОС

1)  Потери на трение по формуле (б):

кг/м³;

кг/м³.

При значениях

мм вод. ст.

2)  Плавный поворот газа на 90° по формуле (а):

мм вод. ст.

3)  Потери при опускании газа после пылеосадительной камеры

мм вод. ст.

ПОТЕРИ НА УЧАСТКЕ  ДЫМОСОС – ЭЛЕКТРОФИЛЬТР

1)  Потери напора на трение по формуле (б):

кг/м³;

кг/м³.

При значениях

мм вод. ст.

2)  Поворот газа на 90º по формуле (а), при ξ = 0,5 (плавный поворот под прямым углом):

мм вод. ст.

3)  Потери напора в электрофильтре принимаем 20 мм вод. ст.

 мм вод. ст.

ПОТЕРИ НА УЧАСТКЕ  ЭЛЕКТРОФИЛЬТР – ДЫМОВАЯ ТРУБА 

4)  Потери на трение по формуле (б):

кг/м³;

кг/м³.

При значениях

мм вод. ст.

5)  Плавный поворот газа на 90° по формуле (а):

мм вод. ст.

Полные потери газопроводящего тракта:

мм вод. ст.

С учетом запаса напора 50 % мм вод. ст.

Выбираем центробежный вентилятор ВГД-20у среднего давления производительностью 140000 нм³/час при мм вод. ст.