Расчет циклона ЦН-24

Введение
1. Влияние промышленности на атмосферу
2. Рассеивание загрязнений в атмосфере
3. Очистка выбросов в атмосферу
4. Циклон типа ЦН-24
4.1 Эксплуатация циклонов НИИОгаз ЦН-24
4.2 Выгрузка пыли из бункера циклона
5. Расчет циклона
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Чертеж ЦН-24 (А3)

1. Влияние промышленности на атмосферу
В настоящее время высокими темпами развивается промышленность. В связи с этим проблема влияния промышленных предприятий на окружающую природную среду особенно актуальна.
Как известно, все предприятия в определённой степени пагубно влияют на состояние природной среды. Любое вещество, которое используется в процессе производства, может быть отправлено в атмосферу. Последствия этого процесса могут иметь разные исходы. Помимо этого, существуют отходы производственной деятельности с очень сложной структурой, попадая в почву, они могут разлагаться 358 десятки лет, при этом выделяя вредные вещества. Помимо вредных веществ, в почву попадают различные болезнетворные бактерии, которые могут вызвать у человека серьёзные заболевания. Данные продукты производственной деятельности нуждаются во вторичной переработке и утилизации.
...

2. Рассеивание загрязнений в атмосфере
Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий, характер местности, физические свойства выбросов, высота трубы, диаметр устья и др. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.
Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания выбросов промышленных предприятий в атмосфере и определение приземных концентраций вредных веществ, являются «Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. СН 369-74».
...

3. Очистка выбросов в атмосферу
Одной из особенностей атмосферы является ее способность к самоочищению. Самоочищение атмосферного воздуха происходит вследствие сухого и мокрого выпадения примесей, абсорбции их земной поверхностью, поглощение растениями, переработки бактериями, микроорганизмами и другими путями. Однако возможности природы относительно самоочищения имеют ограничения, которые следует учитывать при разработке нормативов ПДВ.
Степень очистки должен определяться по каждой загрязняющим веществом. Степень очистки делится на проектный и фактический, а по уровню - на максимальный и эксплуатационный.
За неблагоприятными метеорологическими условиями, когда выбросы с загрязнениями могут быть вредными для здоровья населения, предприятия должны снизить выбросы вредных веществ за счет технических средств или полной (частичной) остановки источников загрязнения.
Современные требования к качеству и степени очистки выбросов достаточно высокие.
...

4. Циклон типа ЦН-24
Широкое применение для сухой очистки газов от пыли получили циклоны различных типов. В настоящее время применяется около двадцати типов циклонов.
Циклон — это устройство для отделения твердых частиц от газа; центробежные пылеуловители, конструктивные элементы которых обеспечивают вращательное или поступательное движение газового потока. Принципиально циклон работает по следующей схеме (см. рис.). Запыленный газ поступает в образующую кольцевое пространство аппарата цилиндрическую часть, где движется по спирали с возрастающей скоростью от периферии к центру, спускается по наружной спирали, затем поднимается по внутренней спирали, выходит через выхлопную трубу. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываюся к стенке циклона и вместе с частью газа попадают в бункер. Часть освободившегося от пыли газа возвращается из бункера в циклон через центр пылеотводящего отверстия, давая начало внутреннему вихрю.
...

4.1 Эксплуатация циклонов НИИОгаз ЦН-24
В период эксплуатации для обеспечения оптимального режима работы и необходимой эффективности установки очистки газа обслуживающий персонал должен:

4.2 Выгрузка пыли из бункера циклона
Удаление пыли из бункеров циклона ЦН производиться через пылевыгружное устройство, состоящее из пылевого затвора и приспособлений для транспортирования пыли. Пылевыгружные устройства должны быть небольших размеров, особенно по высоте, герметичны, способны работать на противодавлении и при пониженном давлении в бункере; безотказны в действии. Негерметичность пылевыгружного устройства при наличии в бункере давления выше атмосферного ведёт к выбросу пыли в окружающую среду, а при наличии в бункере разряжения вызывает резкое снижение коэффициента очистки газов от пыли. При нерегулярном выпуске пыли происходит переполнение бункера пылью, что недопустимо, так как при этом коэффициент очистки уменьшается и создаётся возможность забивания циклонов пылью.
Выгрузка пыли из бункера циклона ЦН может осуществляться либо непрерывно, либо периодически. В первом случае транспортировка производиться с помощью автомашин, мусорных контейнеров, евромешков.
...

5. Расчет циклона
1. Примем циклон ЦН-24, скорость газа в аппарат ωопт=4,5 м/с
2. Площадь сечения циклона:
F = Qр/ ωопт

Qр – количество выбросов через циклон.
3. Принимаем к установке два циклона, его диаметр согласно расчету:


Принимаем циклон с диаметром
4. Действительная скорость газа в циклоне:
ω = Qр/0,785ND2

Действительная скорость газа отклоняется от оптимальной:
[(4.5-3.7)/4.5] * 100%= - 0.17%
Принимаем, что выброс очищенного воздуха от двух циклонов не производится в атмосферу.
5. Определяем гидравлического сопротивления циклона.
Коэффициент местного сопротивления циклона равен:

где — коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диамет­ром 500 мм, принимаемый по табл. 4. Индекс «с» означает, что циклон работает в гидравлической сети, а «п» — без сети, т. е. прямо на выхлоп в атмосферу; K1 — поправочный коэффициент на диаметр цик­лона, определяемый по табл. 5; К2— поправочный коэффициент на запылен­ность газа, определяемый по табл.
...

Заключение
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания.
В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли:
1) теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные);
2) предприятия черной металлургии;
3) предприятия нефтедобычи и нефтехимии;
4) транспорт в т.ч. и автотранспорт;
5) предприятия цветной металлургии;
6) предприятия строительной индустрии.
Широкое применение для сухой очистки газов от пыли получили циклоны различных типов. В настоящее время применяется около двадцати типов циклонов.
Такое оборудование используется в самых разных отраслях народного хозяйства, в том числе и в пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве.
...