Схема автоматизации электрической очистки газа
Обновлено: 04.07.2024
Требования безопасности и методы испытаний
Electrostatic precipitators. Safety requirement and methods of testing
Дата введения 2014-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 15 ноября 2012 г. N 42)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 ноября 2012 г. N 995-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31830-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.
5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 51707-2001
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на аппараты электрической очистки газов (электрофильтры) [1].
Электрофильтры представляют собой устройства, в которых очистка газов от взвешенных твердых и жидких частиц осуществляется под действием электрических сил.
Областью применения электрофильтров является улавливание твердых и жидких взвешенных частиц из технологических газов и систем аспирации. Электрофильтры не применяются, если очищаемый газ представляет собой взрывоопасную смесь или такая смесь может образовываться в ходе процесса очистки в результате отклонений от нормального технологического режима.
Стандарт устанавливает следующие типы электрофильтров в зависимости:
- от вида улавливаемых частиц и способа их удаления с электродов электрофильтра
- от конструкции осадительных электродов
- от количества зон, в которых осуществляется зарядка и осаждение частиц
- от количества электрических полей
- от количества электрических полей, расположенных параллельно,
- от направления газового потока через активную зону электрофильтра
Промышленные электрофильтры применяются для очистки газов при максимальной температуре не более 450 °С в условиях воздействия как нейтральных, так и коррозионных сред. Они могут эксплуатироваться как под давлением, так и под разрежением.
Двухзонные электрофильтры применяются, в основном, для очистки воздуха в системах вентиляции и кондиционирования.
Настоящий стандарт может быть использован при сертификации электрофильтров.
Все требования разделов 4 и 5 настоящего стандарта являются обязательными, приложения А - рекомендуемыми.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2.721-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего назначения
ГОСТ 8.002-86* Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений. Основные положения
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует Положение "Об осуществлении государственного метрологического надзора", утвержденное постановлением Правительства РФ от 06.04.2011 N 246. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования
ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.019-80 Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация
ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями
ГОСТ 17.2.4.01-80 Охрана природы. Атмосфера. Метод определения величины каплеуноса после мокрых пылегазоочистных аппаратов
ГОСТ 17.2.4.06-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
ГОСТ 17.2.4.07-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод
ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 12997-84* Изделия ГСП. Общие технические условия
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52931-2008.
ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность
ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками. (Код IP)
ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые
ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15151-69 Машины, приборы и другие технические изделия для районов с тропическим климатом. Общие технические условия
ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
Электрофильтры. При проведении пирометаллургических процессов, очень часто, образуется тонкая и очень тонкая пыль, с размерами частиц до 1м км, которую невозможно уловить с помощью рукавных и других видов фильтров.
Поэтому, основным способом улавливания такой пыли является применение электрофильтров (ЭФ).
Принцип действия электрофильтров основан на отрицательной ионизации частиц пыли в газе, с помощью коронного разряда, возникающего при применении электрического напряжения большой величины от источника постоянного тока, перемещения этих частиц под действием силовых линий электрического поля к положительным осадительным электродам, осаждении частиц на их поверхности и отделении от неё ударным методом.
В соответствии с техническими требованиями, гарантированная очистка газов от такой пыли, должна осуществляться до концентрации менее чем 50 мг/нм3, что успешно реализуется с применением ЭФ.
Электрофильтры свойства.
ЭФ подразделяются по различным видам:
по конструкции электродов, в виде труб и пластин, по числу электрических полей, по числу секций, по методу удаления пыли, на сухие и мокрые.
Трубчатые ЭФ, представляют собой устройства, содержащие металлический провод, размещённый в металлической трубе диаметром 150—300мм, причём, провод является коронирующим электродом, а поверхность трубы—осадительным электродом.
Пластинчатые ЭФ представляют собой устройства, содержащие ряд соединённых параллельно металлических проводов, являющихся коронирующим электродом, расположенных между двумя пластинами— осадительными электродами, которые установлены на расстоянии 200—300 мм друг от друга.
Осадительные электроды, в трубчатых ЭФ, могут быть выполнены в виде труб шестигранного сечения, а в пластинчатых ЭФ, они могут быть в виде сплошных пластин или сеток.
В многопольных ЭФ электрические поля расположены друг за другом последовательно, а в многосекционных, секции в цехе, устанавливаются параллельно.
Самыми распространёнными ЭФ в металлургии, являются сухие многопольные пластинчатые агрегаты, очищающие отходящие газы с температурой до 450ОС, с исходной запылённостью от 5 г/м3 до 30 г/м3.
Электрофильтры устройство (рис.1 и 2).
Схема устройства ЭФ представлена на рис. 1, а конструктивное исполнение на рис. 2.
ЭФ включает в себя: корпус 1, с неразделёнными рабочими камерами, приёмную рабочую камеру с распределительными решётками 2 снабжёнными ударным механизмом 3, осадительные электроды 4, коронирующие электроды 5, изоляторы высокого напряжения 6 и 7, молотковый механизм очистки осадительных электродов 8 приводимый электродвигателем 9, молотковый механизм очистки коронирующих электродов 10.
Электрофильтры работа.
Газ, подлежащий очистке, подаётся в приёмную рабочую камеру, первичная пыль оседает на установленных в ней решётках, которые периодически очищаются от неё с помощью молоткового механизма.
Затем газ поступает в рабочие камеры, где проходит через пространство, в котором размещены коронирующие и осадительные электроды, которые раздельно, в каждой камере, питаются от источника постоянного тока.
Под действием высокого напряжения, подаваемого на электроды, между ними создаётся электрическое поле, которое ионизирует частицы пыли, находящиеся в газе, заставляет их перемещаться в сторону осадительных электродов и оседать на них.
Незначительное количество пыли оседает на отрицательных коронирующих электродах и удаляется с них, также методом встряхивания молотковым механизмом.
Заземлённые осадительные электроды собраны из металлических прутков в виде решётки, а коронирующие, из проволоки, изготовленной из материала высокого электрического сопротивления, нихрома.
Проводники, питающие электроды изолированы от металлического корпуса фарфоровыми изоляторами и кварцевыми муфтами.
Для периодической очистки осадительных и коронирующих электродов от осевшей на них пыли, приводятся в действие ударные молотковые механизмы, которые, ударяя по боковым торцам пластин, очищают их от пыли и сбрасывают её в коническую нижнюю часть корпуса, откуда она удаляется шнековым транспортёром.
Выделенная из газа пыль, обладающая высоким электрическим сопротивлением или выделенный капельный туман из серной кислоты, удаляются мокрым способом. Перед подачей газов с тонкой пылью на очистку, их увлажняют до состояния насыщения и затем удаляют водой.
Преимущества современных ЭФ.
Современные ЭФ, обладают существенными преимуществами по сравнению с разработанными ранее конструкциями:
возможностью применения в качестве осадительных электродов широкопрофильных листовых материалов с активной высотой до 18 м;
устойчивым осаждением частиц размером до 1 мкм;
отработанными режимами работы с возможностью их автоматизации;
высокой надёжностью и длительностью межремонтной эксплуатации;
минимальным расходом электроэнергии;
Благодаря возможностям ЭФ по улавливанию сверх тонких частиц, кроме металлургической промышленности, они применяются в химической, горнодобывающей и пищевой отраслях
Если вы хотите прочитать про воздушные классификаторы, переходите по ссылке.
Электрофильтр состоит из трех основных частей: камеры осаждения с системой электродов, через которую проходит газ, подлежащий очистке; системы удаления осадков (коллекторные пластины — бункер); электрической схемы и оборудования, составляющего схему автоматизации.
На рис. 12.4 показана схема электрофильтра. Камера осаждения 5 заканчивается в нижней части бункером 6, в котором собираются осажденные на электродах-коллекторах частицы для их дальнейшего удаления.
Электродами-коллекторами в данной конструкции служат сами стенки камеры 4, которая снабжена устройством ввода загрязненного газа 1, проходящего в электрофильтре через электрическое поле, созданное электродом высокого напряжения 7 и электродом-коллектором 4. При прохождении газа взвешенные частицы заряжаются, осаждаются, после чего удаляются. Таким образом, на выходе 2 из электрофильтра газ оказывается очищенным благодаря удержанию электродами- коллекторами отрицательно заряженных частиц.
Электрическое поле создается в электрофильтре между корони- рующим и излучающим электродом 7 и коллектором 4 источника высокого напряжения 8, питающим систему коронирующих электродов через проходной изолятор 3. Устройство автоматического управления поддерживает заданные параметры технологического режима.
Рис. 12.4. Схема электрофильтра:
- 1 — ввод загрязненного газа; 2 — выход электрофильтра; 3 — проходной изолятор; 4 — электрод-коллектор; 5 — камера осаждения; 6 — бункер;
- 7 — излучающий электрод; 8 — источник высокого напряжения
В технике очистки газов существуют четыре способа:
- 1) осаждение пыли в электрофильтрах при помощи электрического поля;
- 2) обеспыливание газов при прохождении через поглощающие слои;
- 3) центрифугирование содержащих пыль газов;
- 4) обеспыливание газов в мойках.
Наиболее перспективными являются электрические фильтры, работающие по принципу осаждения пыли при помощи электрического поля.
Электростатическое обеспыливание считается большинством специалистов наиболее простым средством захвата взвесей, имеющихся в других технологических процессах.
Для очистки углеводородных газов от вредных и балластных примесей (Н2, СО2 ) набольшее распространение получил процесс очистки моноэтаноламином (МЭА). Основными аппаратами в этом процессе являются (рис.4.8) колонны К1 (абсорбер) и К2 (десорбер). Из вспомогательных аппаратов на рисунке приведены теплообменники Т1-Т4; насосы Н1,Н2; сепаратор (газоводоотделитель) С. Поступающий на очистку газ после отделения сопутствующего ему конденсата направляется в низ колонны К1, где поднимаясь вверх, он контактирует на тарелках или насадке с 15. 17% водным раствором МЭА, подаваемым в колонну сверху. В колонне может быть 22. 24 ситчатых тарелки или 15 м насадки из колец Рашига. Температура в колонне 20. 40°С, давление 1,47. ..1,57 МПа. Очищенный газ выводится из колонны сверху. Если нужно снизить содержание СО2 до 0,001% (об), то газ может подвергнуться второй ступени очистки на аналогичном аппарате. Выходящий с низа колонны К1 настенный раствор МЭА нагревается в теплообменнике Т1 до 80-90°С регенерированным раствором МЭА. Затем, при необходимости, может дополнительно подвергнуться нагреву в теплообменнике Т2 за счёт тепла пара, если подогрев в теплообменнике Т1 окажется недостаточным. После этого МЭА поступает в колонный аппарат К2, оборудованный 14. 16 тарелками ситчатого или желобчатого типов и работающий при давлении 0,15. 020 МПа. Низ колонны К2 представляет собой кипятильник, где МЭА подогревается и с температурой около 130°С покидает колонну. В колонне К2 происходит десорбция Н2 и СО2. Регенерированный раствор МЭА насосом Н2 направляется в теплообменник Т1, затем в водяной холодильник Т3 и после охлаждения до температуры 20. 30°С возвращается в качество орошения в К1. Газы к пары с верха колонны К2 охлаждается в водяном холодильнике Т4 и направляются в сепаратор С, где жидкая фаза отделяется от газообразной.
Рис.4.8.Схема АСУ ТП адсорбционно – десорбционной установки (установки очистки газов): К1 – абсорбционная колонна; К2 – десорбер; С - газоводоотделитель; Н1,Н2 – насосы; Т1, Т2, Т3, Т4 – серии теплообменных аппаратов.
Постоянство производительности установки поддерживается путем регулирования расхода газа с ограничениями по давлению. Уровень МЭА в абсорбере К1 поддерживается в заданных пределах путем отвода раствора на регенерацию. В нижней части колонны контролируется температурный режим. На линии очищенного газа, отводимого с верхней части колонны, установлен датчик расхода. Контролируется давление в верхней части абсорбера. От случайного превышения давления должна быть предусмотрена защита. Давление может регулироваться путем воздействия на регулирующий орган, установленный на линии отвода очищенного газа. Схемой предусмотрена стабилизация температуры в верхней части колонны путем регулирования орошения. С целью определения балансовых потерь материальных потоков контроля подвергается расход раствора МЭА, поступающего на регенерацию в десорбер К2. Стабилизируется температура потока изменением подачи пара в теплообменник Т2. В нижней части десорбера установлен регулятор температуры и уровня. Расход газов и паров на выходе из десорбера контролируется. Смеряется и регулируется основной параметр конденсатора-холодильника - температура выходящего потока, а так же параметры сепаратора - давление и уровень.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Читайте также: