Procedee și Echipamente pentru Epurarea Atmosferei

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie simpla de epurare şi transport a gazelor provenite de la concasarea unor materiale având următoarea distribuţie granulometrică:

Diametrul particulei Dp [μm] Fracţia granulometrică

(pentru n = par) [%] Fracția granulometrică

< 1 7 - 0,1 • n 4,4

1 ÷ 3 8 - 0,1 • n 5,4

3 ÷ 5 5 + 0,1 • n 7,6

5 ÷ 10 6 + 0,1 • n 8,6

10 ÷ 15 9 - 0,1 • n 6,4

15 ÷ 20 6 - 0,1 • n 3,4

20 ÷ 25 9 + 0,1 • n 11,6

25 ÷ 30 8 + 0,1 • n 10,6

> 30 restul 42

Concentraţia de praf măsurată în tubulatura de transport este:

C = 200 - 1n=174 [mg/ m3 ]

Debitul de aer desprăfuit în instalaţie este:

Q = 20.000 + 1.000n=46.000[m3 /h]

Schema bloc a instalaţiei de epurare este prezentată în figura de mai jos:

Relaţia de calcul Unitate de măsură Nr de coturi Nr de ramificaţii Unghiul de schimbare a direcţiei Viteza gazelor pe tronson [m/s]

Tronson 1 10 + 1 • n m 4 1 90º 8

Tronson 2 20 + 1 • n m 6 1 90º 9

Tronson 3 3 m 1 - 60º 7

Vitezele de intrare –ieşire in-din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de transport.

Observaţie: Se limitează dimensiunea maximă a diametrului exterior al ciclonului la 1000 mm. Cicloanele se vor monta în baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon. „n” reprezintă numărul din catalog al studentului. Pentru proiectare se va considera ca randamentul iniţial de epurare al bateriei de multicicloane trebuie sa asigure încadrarea gazelor evacuate la un nivel de poluare admisibil conform legislaţiei aflate in vigoare:

Gazele evacuate în atmosferă se vor încadra în limitele admise de legislaţia aflată în vigoare.

Proiectul va cuprinde:

Părţi scrise:

- Memoriu de prezentare;

- Breviar de calcule;

- Concluzii;

- Bibliografie.

Părţi desenate:

- Desenul de ansamblu al unui ciclon cuprinzând dispozitivul de calmare al gazelor la scară.

Tg. Mures

Octombrie 2009

Student Coordonator proiect de an

Memoriu de prezentare

1. Generalităţi

Pentru protecţia atmosferei împotriva poluării, aerul încărcat cu praf din instalaţiile de desprăfuire, conform actelor normative în vigoare, trebuie să fie curăţat de praf şi apoi evacuat în atmosferă. Rolul separatorului de praf este de a desprinde materialul transportat din curentul de aer care urmează să fie evacuat în atmosfera liberă.

Instalaţiile de desprăfuire au drept scop captarea particulelor de substanţe degajate şi evacuarea lor din spaţiul încăperii. Ele se realizează pentru eliminarea pericolului de îmbolnăvire a muncitorilor, protejarea utilajelor de uzura rapidă, protejarea aparaturii electrice şi electronice existente în secţie, precum şi pentru recuperarea substanţelor preţioase în vederea reutilizării lor.

La proiectarea instalaţiilor de desprăfuire este important să se cunoască atât natura şi cantitatea substanţelor degajate, cât şi gama de dimensiuni ale particulelor mai ales ale celor fine, care nu se depun, menţinându-se în suspensie în aer.

Cheltuielile materiale pentru realizarea şi exploatarea instalaţiilor de desprăfuire fiind mari, este necesar să se încerce mai întâi ca prin procedee tehnologice să se reducă cantităţile de praf degajate, să se lucreze eventual cu materiale care produc pulberi mai puţin periculoase.

Cicloanele au o întrebuinţare largă în toate domeniile de captare a prafului şi sunt folosite fie ca aparate individuale, fie montate in baterii.

2. Descrierea instalaţiei

Instalaţia este formată din concasor , epurator primar – ciclon – ventilator şi coşul de evacuare.

Aerul impurificat este transportat cu o viteză de 8 m/s pe o lungime a tronsonului 1 de 38 metri, care are 4 coturi cu unghiuri de schimbare a direcţiei de 90º, catre cilonul de epurare.

Al doilea tronson are o lungime de 48 metri având 6 coturi de 90º pentru schimbarea direcţiei , iar gazele sunt transportate cu o viteză de 9 m/s.

Tronsonul al treilea are o lungime de 3 m prevăzut cu un cot de 60º pentru schimbarea direcţiei gazelor, acestea având o viteză de 7 m/s.

3. Prezentare ciclon, mod de funcţionare, schiţă

Ciclonul este cea mai cunoscută instalaţie de epurare şi este o instalaţie care funcţionează pe principiul centrifugal de epurare.

Particula de praf intră în ciclon cu viteza w0, care se poate descompune într –o componentă axială ce determină coborârea fluiduilui purtător în ciclon u0 şi o componentă tangenţială care va determina separarea particulelor v0

Ciclonul se compune dintr –o manta cilindrică din tablă, terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de evacuare a prafului. În interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit. Aerul încărcat cu praf este introdus tangenţial în partea superioară a mantalei, căpătând astfel o mişcare după o spirală descendentă.

Într –un ciclon procesul se prezintă în felul următor: fluidul încărcat cu particule de praf care intră tangenţial, se roteşte în jurul axei aparatului, îndreptându –se către peretele inferior al carcasei. Cea mai mare parte se întoarce înapoi pe dedesubtul tubului de imersiune şi părăseşte carcasa în partea superioară. Cu această ocazie particulele dispersate sunt aruncate pe pereţii ciclonului şi alunecă pe ei în jos. Când fluidul în mişcarea lui ascendentă din cilcon ajunge la nivelul gurii tubului central de evacuare, acea parte din el care are o concentraţie mai mică, continuând mişcarea de rotaţie, intră în acest tub. Pe măsura mişcării restului de gaz către vârful conului, straturile lui interioare (care mai conţin praf) se întorc către axa ciclonului şi încep să se deplaseze şi ele spre tubul de evacuare, formând vârtejuri circulare ascendente în lungul axei conului. Praful care a fost antrenat până lângă pereţi se mişcă de –a lungul acestora şi ajunge la conducta de evacuare. Mişcarea continuă de –a lungul pereţilor acesteia către rezervorul de praf sau către tubul de golire, unde după atenuarea mişcării turbionare praful se depune sub acţiunea gravitaţiei. Fliudul care a adus praful până la conducta de evacuare a acestuia se întoarce de –a lungul axei conductei în direcţia tubului de evacuare. Astfel, în ciclon, pe lângă mişcarea de rotaţie a gazului există o mişcare axială care lângă pereţii părţii cilindrice şi conice este dirijată spre vârful conului, iar în porţiunea centrală a conului este dirijată în sens invers.