第六章除尘装置

作业习题解答第六章除尘装置6.1解：计算气流水平速度smAQv/1087.257.414.92.120。设粒子处于Stokes区域，取sPa51082.1。按《大气污染控制工程》P162（6－4）mmgLHvdp2.17102.1719.1281.91021.157.41087.21082.1181863250min即为能被100%捕集的最小雾滴直径。6.2解：按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5）2.229.64801812122121nnnn，因此需要设置23层。6.3解：sPahmkg51086.1)./(067.0mmmgLHvdp10084104.8781.9105.2123.01086.118185350min，符合层流区假设。6.4解：设空气温度为298K，首先进行坎宁汉修正：smMRTv/6.4661097.28142.3298314.8883，mv85106.66.466185.1499.01082.1499.0，21.063.0106.622Kn264.1]4.0257.1[21.0121.010.1eC。故smgCdupps/1058.11852525.060/1061.3202.05.01058.1)1(35QnLWusi。用同样方法计算可得0.83m粒子的分级效率为0.864。因此总效率695.0)864.0525.0(5.0i6.5解：按《AirPollutionControlEngineering》公式)]9(exp[12ipcWDNV。令=50%，N=5，Vc=15m/s，p=2.9×103kg/m3，W=0.76m，sPa5102，代入上式得dc=11.78m。利用《大气污染控制工程》P170（6－18）22)/(1)/(cpicpiidddd计算各粒径粉尘分级效率，由此得总效率%3.55iig6.6解：根据《大气污染控制工程》P144（5－53）iiigPg32/（P=0.1）计算分级效率，结果如下表所示：粉尘间隔/m0~55~1010~1515~2020~2525~3030~3535~4040~4545质量频率/%捕集g30.51.41.92.12.12.02.02.02.084.0出口g276.012.94.52.11.50.70.50.40.31.1%/i5.5949.4179.1790.0092.6596.2697.3097.8398.3699.85据此可作出分级效率曲线。由上表可见，5～10m去除效率为49.41。因此在工程误差允许范围内，dc=7.5m。6.7解：据《大气污染控制工程》P169（6－13）Pavp144015293.19.92121221。6.8解：根据《AirPollutionControlEngineering》P258公式)]9(exp[12ipcWDNV。因)/(1000322mkgDDppppa单位取单位，故pD2＝10002paD；由题意，当smVc/20%,50。取sPa51082.1，N=10，代入上式)]1082.191000)100.1(2010(exp[1%50526iW，解得Wi=5.5mm。根据一般旋风除尘器的尺寸要求，D0=4Wi=2.2cm；H＝2Wi=1.1cm。气体流量Q=A.V=H.W.Vc=1.21×10－3m3/s6.9解：按《大气污染控制工程》P170（6－18）22222225)5/(1)5/()/(1)/(pipipipicpicpiidddddddd；0221025pipipipiiqddddqdd。dg=20m，25.1，])32.020ln(exp[79.1])ln2ln(exp[ln2122pipiggpigpidddddq代入上式，利用Matlab积分可得%3.9610piiqdd。6.10解：驱进速度按《大气污染控制工程》P187（6－33）smdqEwpp/176.01011081.1310100103.0365315。2885.123.0mdLA，Q=0.075m3/s，代入P188（6－34）%8.98)176.0075.0885.1exp(1)exp(1iiwQA。6.11解：1）Q’=2/3=0.667m3/s，S=3.662=13.4m2，%3.99)122.02/667.04.13exp(1i。2）5.13/15.0maxvv，查图6－27得Fv=1.75故%8.9875.1%)3.991(1)1(1Fvi。6.12解：1）由题意77.0)9.0exp(15.0kkdp=3.5m，%2.93)5.377.0exp(11dp=8.0m，%8.99)0.877.0exp(12dp=13.0m，%100)0.1377.0exp(13故%98%6.9832.01%8.992.0%2.932.02）301%6.982i，则i2=0.42g/m30.1g/m3。不满足环保规定和使用者需要。6.13解：1）由《大气污染控制工程》P183（6－31）电场荷电为CEdqp16526120201004.3104.3)105(1085.85.35.1323扩散荷电按P184（6－32）计算，与电场荷电相比很小，可忽略。因此饱和电荷值3.04×10－16C。2）电场荷电为CEdqp19526120201086.4104.3)102.0(1085.85.35.1323扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量4.86×10－19C。3）取sPa5105.2dp=5m时，smdqEwpp/088.0105105.23104.31004.3365516；dp=0.2m时，smdqEwpp/1051.3102.0105.23104.31086.43365519。6.14解：查图得集气板面积约1000m3.（1000m3/min）－1。根据)exp(1iiwQA，0.995=1－exp（－wi）解得wi=5.30m/min。6.15解：%95)exp(1wQA，故05.0)exp(wQA，0025.0)2exp(wQA因此%75.990025.01)2exp(1'wQA。6.16解：设3种粒子的分级效率分别为1、2、3，则6586.095.03)1()1()1(3710321keeekkk因此%9.991，%0.992，%1.863。6.17解：1）粉尘粒径dp=10m当液滴直径为50m时，R=0.2；碰撞数3.36618)(2CDpppIDuudN，14.19IN。由给出计算公式可得%3.50同理可得液滴直径为100m、500m时捕集效率为42.6％、10.1%。2）dp=50m用同样方法计算可得颗粒在直径为50m、100m、500m的液滴上捕集效率分别为0、10.2%、25.0％。6.18解：按《大气污染控制工程》P211（6－53）OcmHQQvpglT23223235.961036.1)1083(1003.1)(1003.1由（6－55）233.02229]101.6exp[pdgpCgliepfdCP粒径小于0.1m所占质量百分比太小，可忽略；粒径大于20.0m，除尘效率约为1；因此%0152.01000.81000.121000.161000.1310078.010021.02222225.1733.05.1233.05.733.0333.075.033.03.033.0eeeeeeP故%48.981P。6.19解：OcmHQQvpglT23232316631012)11600(1003.1)(1003.1坎宁汉修正143.12.1172.01172.01pCdC0])10845.1(166322.02.1143.1789.11101.6exp[]101.6exp[242292229gpCglipfdCP6.20解：设气液比1L/m3，dp=1.2m，3/8.1cmgp，f=0.25。在1atm与510.K下查得sPag51099.2。由OcmHvQQvpglT2323234.152100.11003.1)(1003.1可解得v=121.6m/s。故喉管面积2058.06.1211.7mS，DT=272mm。取喉管长度300mm，通气管直径D1=544mm。241，62，则mmmctgDDLT64.064022111，mctgDDLT13.322222（取D2=600mm）。6.21解：由《AirPollutionControlEngineering》P3009.48式tDzcDM24。t通过P293Figure9.18读取。取33/102mkgp，雨滴Db=2mm，处于牛顿区，利用《大气污染控制工程》P150（5－83）smv/0.7]205.1/81.9)205.1100.1(100.2[74.12/133。因此，912.01021082.1180.7)103(10218352632bppsDvdN。从Figure9.18读出t=0.11（Cylinder）。故M=g0083.011.080300)102(423。而液滴本身gDM331019.461'。故质量增加了1.98×10－4%。6.22解：由《AirPollutionControlEngineering》公式tAQDCCLD5.1ln0。代入已知数据httAA3.12105.21.01025.11.0ln33，即需持续半天左右的时间。6.23解：%5.99%10015.90458.015.9设破裂2个布袋后气体流量分配不变，近似求得出口浓度如下：300/0761.06002)1(600598'mgCCC。因此%2.99%10015.90761.015.9。6.24解：设恒定速度v1，则401vKxffg，40011vKxvKxppgffg。若在400Pa压降下继续，则40022212vKxvKxvKxppgppgffg4008.70360400400360360401222121122121vvQvvvQvQvvvv40015.25.1694008.70303608.70304002222222dtdQQdtdQdtdQQdtdQ解此微分方程得Q2=90.1m3。6.25解：当T=300K时，sPa51086.1，v=1.8m/min=0.03m/s。SxMp，1210100102.143MMSMxppKMbp/0