Энергетическое обеспечение производства
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
ции пыли и составляет 90,98% для частиц пыли крупнее 3 мкм., для более мелкой пыли эффективность снижается до 60%.
Пройдя очистку от пыли в самоочищающемся фильтре, воздух поступает во вторую степень камеры фильтров - сухой рулонный фильтр. Материалами фильтров служат упругие маты из синтетических волокон или стекловолокна. Фильтр представляет собой коробчатый каркас с 2-мя катушками, на одной из них намотан чистый материал, на другую - наматываются маты по мере забивки материала пылью. Полотно фильтра имеет длину до 20 м.
На фильтрах установлены датчики давления. По достижению заданного перепада давления автоматически включается электродвигатель и материал фильтра передвигается на определенную длину. После загрязнения всего материала рулон заменяется новым, так как его нельзя использовать повторно.
Пыле емкость матов достигает 1 кг/м2, эффективность очистки от частиц пыли размером до 10мкм составляет около 90%. Воздушные фильтры не требуют специального обслуживания. Необходимо лишь следить за чистотой всасывающей трубы и отсеков пыльной камеры, не допускать скопления в них атмосферных осадков, а также контролировать сопротивление фильтра.
Содержание влаги в воздухе. Водяные пары воздуха, попадая в теплообменные аппараты, трубопроводы и арматуру криогенных установок, блоков разделения воздуха, превращаются в лед и забивают арматуру. В этом случае работа установок становится невозможной.
Количество влаги, содержащей в воздухе, зависит от температуры, давления и относительной влажности (j).
Относительной влажностью (j) называют отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к количеству паров, насыщающих воздух при данной температуре. Количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1м3 воздуха при данной температуре, называют абсолютной влажностью. Точка росы - температура, при которой в воздухе начинает конденсировать влага.
С повышением температуры, количество водяных паров, насыщающих воздух, увеличивается, а с понижением - уменьшается. При 298К в 1м3 содержится, например, 15г. водяных паров. Наибольшее количество влаги, которое может содержаться в 1м3 воздуха при этой температуре, равно 22,9г. При 298К относительная влажность j = 15/22,9.100 = 65,5%. Если этот влажный воздух охладить до 293К, то его относительная влажность возрастет до j = 15/17,2.100 = 87%. Таким образом, охлаждение ненасыщенного влажного воздуха приводит к увеличению относительной влажности.
В воздухоразделительных установках осушку воздуха осуществляют в регенераторах, вымораживанием влаги в блоках предварительного охлаждения, адсорбцией влаги селикагелем, активным глиноземом, цеолитами в блоках осушки и очистки воздуха. Эффективность осушки определяют по точке росы.
Метод осушки воздуха вымораживанием неудобен, так как за короткий промежуток времени (30-40 суток) в основном теплообменнике накапливается лед и он забивается. Поэтому его ставят на отогрев для удаления влаги.
Адсорбционный метод осушки основан на свойстве ряда пористых твердых тел-адсорбентов - поглощать водяные пары. Внутренняя поверхность пор достигает у адсорбентов тен квадратных метров на один грамм.
Адсорбция происходит следующим образом. Приближаясь к поверхности абсорбента на расстоянии, соизмеримое с атомными размерами ( 10-8см), молекула водяного пара попадает в электрическое поле поверхностных ионов адсорбента и поляризуется. Поляризованные молекулы водяного пара, удерживаемые поверхностными ионами адсорбента, и составляют адсорбционный слой водяного пара.
Адсорбент, насыщенный влагой, восстанавливают (регенерируют) нагретым в электроподогревателе азотом или воздухом.
Силикагель представляет собой твердое, стекловидное, химически инертное, однородное вещество, состоящее на 99% из двуокиси кремния SiO2, в виде крупных или мелких (3-7 мм) зерен круглой или неправильной формы.
Активный глинозем содержит 92% окиси алюминия, остальное - различные примеси; химически инертен, не ядовит, не растворяется в воде. его выпускают в виде зерен неправильной формы размером 3-7 мм. Он должен поглощать не менее 14 массовых долей влаги от общей массы адсорбента. Его получают обезвоживанием тригидрата окиси алюминия при его термической обработке.
Цеолиты наиболее эффективные адсорбенты. Их иногда называют молекулярными ситами. Цеолиты - это алюмосиликаты щелочного или щелочноземельного металла. Это или природные или синтетические вещества.
5.2.3 Очистка воздуха от двуокиси углерода
Двуокись углерода, попадая в воздухоразделительный агрегат в виде снега, забивает его узлы и арматуру, ректификационные тарелки. Этим самым нарушается нормальная работа установки, вследствие чего блок разделения приходится останавливать на отогрев.
Содержание двуокиси углерода в воздухе колеблется в пределах 0,03-0,04% (по объему). Она замерзает при 216,4К и давлении 0,528 МПа (тройная точка).
В воздухоразделительных установках для очистки воздуха от двуокиси углерода применяются химический или физический метод. При химическом методе воздух, проходя специальные аппараты (декарбонизаторы) скрубберы орошается водным раствором едкого натра. При этом происходит реакция:
NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O.
Для поглощения 1 кг углекислоты нужно затратить 1,82 кг едкого натра.
Химический метод очистки имеет следующие недостатки: необходимость использования специального оборудования для очистки и приготовления щелочи; невысокая степень очистки; наличие потенциального источника д