Высокоскоростной струйный аппарат для подготовки и очистки газов, отходящих от сталеплавильных печей

• Автор: Резниченко, Игорь Григорьевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Запорожье
• Количество страниц: 135 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения .

1. Введение

2. Состояние вопроса.

2.1. Сравнительный анализ работы обычных и эжекцион

ных скрубберов Вентури

2.2. Анализ закономерностей работы водовоздушных эжекторов .

2.3. Выводы по разделу и постановка задач исследований

3. Теоретическое исследование некоторых вопросов транспортировки и очистки газов в разрабатываемом аппарате.

3.1. Вывод основных расчетных зависимостей

3.1.1. Определение оптимальной скорости движения газа в горловине аппарата

3.1.2. Определение оптимального значения геометрической характеристики центробежной форсунки и необходимой длины горловины аппарата
3.1.3. Оптимальный перепад давлений, развиваемый эяекционной трубой.
3.1.4. Влияниетемпературы орошающей жидкости
на основные расчетные зависимости .
3.2. Математическая модель степени пылеулавливания
в аппарате .
3.3. Аналитическое исследование влияния влажности
газа на коагуляцию частиц пыли с каплями .
3.4. Выводы по разделу
4. Лабораторные исследования экекционного скруббера как тягодутьевого аппарата.
4.1. Исследование экекционных свойств аппарата в диапазоне давлений 2 МПа .
4.2. Влияние температуры орошающей жидкости на энергетические показатели эжектора
4.3. Выводы по разделу .
5. Опытнопромышленные исследования аппарата.
5.1. Уточнение основных зависимостей, определяющих энекционные свойства аппарата .
5.2. Экспериментальное исследование степени пылеулавливания в эжекционном скруббере
5.2.1. Исследование дисперсного состава распиливаемой орошающей жидкости.
5.2.2. Экспериментальная проверка степени пылеулавливания и затрат энергии на очистку
газа в эжекционном скруббере .
5.2.3. Очистка газов мартеновских печей с использованием орошающей жидкости при температуре 8 С .
5.3. Выводы по разделу I
6. Реализация результатов работы в промышленности . Ю
Общие выводы по диссертации .
Литература


Одним из наиболее распространенных и эффективных аппаратов мокрой очистки газов в металлургической промышленности является скруббер Вентури. Однако опыт эксплуатации этих аппаратов показал, что в ряде случаев их использование затрудняется сложностями эксплуатации тягодутьевых агрегатов. Роторы дымососов, установленных перед газоочисткой, подвержены износу крупными частицами пыли. Если дымососы установлены после скрубберов Вентури, то пылевые выбросы постепенно образуют отложения на поверхности роторов дымососов. Например, на Магнитогорском металлургическом комбинате (ММК) для предупреждения конденсации водяных паров и борьбы с указанным явлением после скрубберов Вентури, эксплуатируемых за мартеновскими печами, очищенный газ подогревается до П0°С за счет сжигания природного газа. Без подогрева очищенного газа ротор дымососа покрывается отложениями и становится невозможной его дальнейшая эксплуатация через 4-5 часов работы. С целью защиты от образования отложений на заводе "Запорожсталь" роторы дымососов изготавливают из титана. Интенсивное покрытие отложениями роторов имеет место и на Днепровском алюминиевом заводе им. Часто представляет определенные затруднения даже подвод и отвод газов от дымососов. При применении эжекционных труб газовые тракты существенно упрощаются - здесь нет дымососов, а следовательно и всех, связанных с их использованием сложностей. Насосы же нет необходимости располагать в непосредственной близости от газоходов. Поэтому и размещать их на территории цехов значительно проще. Водогазовые эжекторы (к которым относятся и рассматриваемые эжекционные трубы) применяются в основном в теплоэнергетической и химической промышленности. Эксплуатируются они при давлениях орошающей жидкости до 2 МПа и удельных расходах до дм3/м3 газа [2, 3, 4, 5*] . Такие удельные расходы неприемлемы для газоочисток металлургических предприятий, водообороты которых эксплуатируются при расходах воды до 1-2 дм3/ м3 очищаемых газов. Указанные обстоятельства обусловливают необходимость проведения специальных исследований эжекционных труб Вентури применительно к металлургическому производству, т. МПа. Эжекционные аппараты с такими параметрами до настоящего времени не изучались [б] . Представляет значительный интерес возможность использования в эжекционных трубах тепла орошающей жидкости для повышения показателей работы газоочисток. Это может быть осуществлено на основе следующего. Одним из основных параметров, определяющих показатели работы эжекционной трубы Вентури, является скорость выхода орошающей жидкости из сопла. В сопле часть перегретой жидкости превращается в пар. Испарение сопровождается расширением парожидкостной смеси, что приводит к диспергированию жидкости и значительному увеличению скорости движения капель. Следует отметить, что в СССР все ранее выполненные работы по использованию струйных аппаратов в качестве тягодутьевых и пылеулавливающих аппаратов проводились на орошающей жидкости с температурой °-°С при использовании только механической энергии рабочего потока. Первые работы по использованию эжектора в качестве тягодутьевого и пылеулавливающего аппарата, работающего на перегретой воде с температурой 0-0°С проведены в США [7, 8, э] . В работе В. Т.Опарышевой [ю] отмечено, что такой метод очистки газов сталеплавильного производства является высокоэффективным и экономичным. Физика же процесса пылеулавливания в указанных работах рассмотрена недостаточно. Не проанализировано, например, влияние образующейся в сопле паровой фазы на процесс коагуляции частиц пыли с каплями воды. Положительное влияние повышенного влагосодернания газового потока на эффективность пылеулавливания в аппаратах мокрой очистки рассмотрено в работах Славутского Б. П. [п, , ] . Однако, анализ указанных работ показывает, что к настоящему времени слабо установлена взаимосвязь оптимальных геометрических размеров и режимных параметров эксплуатации рассматриваемых эжекционных аппаратов. Не исследовался дисперсный состав капель, образующихся при распиливании перегретой воды через сопло Лаваля. Это вызывает необходимость дополнительных самостоятельных исследований.