Proiectarea unei instalații duplex de epurare și transport a gazelor

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG.2

Capitolul 1.

MEMORIU DE PREZENTARE

1.1. Tema proiectului

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie duplex de epurare şi transport a gazelor provenite de la instalaţiile de sablare a unor piese metalice având urmatoarea distribuţie granulometrică :

Dimensiunea particulei

Dp (µm)

Distributia granulometrica

n (impar) % n (par) %

>1 3+0,1 x n 3-0,1 x n

1÷3 4+0,1 x n 4-0,1 x n

3÷5 5-0,1 x n 5+0,1 x n

5÷10 6-0,1 x n 6+0,1 x n

10÷15 5+0,1 x n 5-0,1 x n

15÷20 7+0,1 x n 7-0,1 x n

20÷25 6-0,1 x n 6+0,1 x n

25÷30 10-0,1 x n 10+0,1 x n

<30 Rest pana la 100% Rest pana la 100%

Concentraţia de praf măsurată în tubulatura de transport este:

C = 250+10•n [mg / m3]

Debitul de aer desprăfuit în instalaţie este:

Q = 40000 +(-1)n 500•n [m3 / h]

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

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG.3

Lungimea tronsonului Unitate de măsură Nr. de coturi Nr. de ramificaţii Unghiul de schimbare a direcţiei Viteza gazelor pe tronson [m/s]

Tronson 1 30 + 1 • n m 10 1 90º 9

Tronson 2 10 + 1 • n m 4 1 90º 9

Tronson 3 15 + 1 • n m 6 - 90º 8

Tronson 4 2 m 1 - 60º 5

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

Observaţie: Cicloanele se vor monta în baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon. Se limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane. Notaţia „n” reprezintă numărul din catalog al studentului (n=40). Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de relaţia:

η = 65+(-1)n 0,1 • n [%]

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

1.2. Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din :

• Concasor

• Multiciclon

• Epurator secundar (filtru cu saci)

• Ventilator

• Cos

• 4 tronsoane

Concasorul este acoperită cu o hotă. Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 m/s pe primul tronson cu lungimea de 70 de metri cu 10 coturi la 90° către ciclon. Din ciclon, prin tronsonul al doilea cu o lungime de 50 de metri cu 4 coturi de 90 , gazul cu particule fine in suspensie, cu o viteza de 9 m/s trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea.

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG.4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 55 de metri cu 6 coturi la 90° având o viteză de 8 m/s. Din tronsonul al treilea unde se află ventilorul, aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare, având o viteză de 5 m/s şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri.

1.3. Caracteristici tehnice.

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul sec.XIX. Este cel mai cunoscut separator. Cicloanele sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal. Forţa centrifugală ia naştere la introducerea tangenţială a unui curent de aer într-un tub cilindric sau conic. Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate pentru desprăfuirea grosieră folosită în practică.

Se compun 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.

Datorită forţei centrifuge, particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei, sunt frânate în mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior, aerul curăţit ieşind prin tubul interior central. Intrarea si iesirea gazelor se face prin partea superioara. Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala. Depunerea prafului in buncar se face sub actiunea fortei gravitationale. Pentru a se asigura o epurare eficienta, aerul impurificat trbuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central.

În anumite limite, gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă, adică cu masa particulelor, cu viteza de rotire a particulelor, determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi cu scăderea diametrului mantalei ciclonului. Din aceste motive, cicloanele se construiesc de obicei cu un diametru maxim de 1 m. Se realizează, de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50 250 mm, ce se montează in baterii formând multicicloane.

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG.5

Schita instalatie de epurare gaze

1.4. Alegerea materialului.

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20°C se poate alege ca material de construcţie a ciclonului RSt 37-1 (OL 37.1.K) sau RSt 42-2 (OL 42.2.K). Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar.

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1.

1.5.Prezentarea epuratorului secundar.

Problema combaterea gazelor dăunătoare în diverse industrii se pune, în primul rând pentru protecţia atmosferei în zonele învecinate Eliminarea prafului este îndreptată mai ales spre îmbunătăţirea condiţiilor de muncă direct la locul de producţie , praful acţionand în afară de căile respiratorii, pielii şi asupra ochilor, provocând leziuni mecanice sau chimice.

In general, fiecare firmă producătoare de materiale filtrante are angajaţi care să se ocupe de problemele legate direct de teoria filtrării pe materialele produse în firmă. Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci, prezintă o largă utilizare în industrie alături de separatoarele umede, cicloane sau electrofiltre. Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de reţinere a prafului

( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar în cantităţi mici este dăunător activităţii), se recurge adesea la filtre cu saci, care în cazul exploatării corecte dau rezultate foarte bune .