Звоните с ПН по ПТ с 9:00 до 18:00
📞 8-800-234-0-567 или +7 (3412) 477 466
+7(495) 997-77-33 (Москва)
Звоните с ПН по ПТ с 9:00 до 18:00
📞 8-800-234-0-567 или +7 (3412) 477 466
Мокрые пылеуловители ШВ можно использовать в качестве рекуператоров тепла отходящих промышленных газов с большим содержанием механических примесей.
В качестве математической модели ниже приведены расчеты на основании реальных параметров одного из кирпичных производств Ярославской области.
Руководство завода поставило задачу вернуть в технологический процесс 60 тыс. м3/час очищенного воздуха с заданной температурой. Специалисты ООО «Приволжский завод газоочистного оборудования» предложили решение.
Теплотехнический баланс и энергетический потенциал (рассчитан и составлен совместно с сотрудниками кафедры «Теплоэнергетика» ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова») мокрых пылеуловителей ШВ (по инициалам разработчика и патентообладателя, д.т.н. Шаймарданова Вазиха Харисовича) выглядит следующим образом.
Количество запыленного воздуха на линии «А» — 60 тыс. м3/час — Lr =6∙104 м3/час;
Температура запыленного воздуха на линии (на входе в мокрый пылеуловитель ШВ) — 120 — 175 0С (для расчёта баланса взята температура 150 0С) — 
Количество и температура воды, идущей на подпитку процесса газоочистки — 1,5 м3/час ( LB=1,5 м3/час) и 5 0С ( 
Температура запыленного воздуха после пылеуловителя ШВ ~ 50 0С (данные результатов лабораторных замеров количественного и качественного состава воздуха на выходе из мокрых пылеуловителей ШВ в процессе эксплуатации (зависит от установленной интенсивности орошения отходящих промышленных газов внутри пылеуловителя и температуры орошающей воды).
В качестве исходных для подсчёта теплотворной способности газа был взят газ Вуктылского месторождения (Республика Коми) природного газа.
Состав газа (% по объему):
— метан | — этан | ||
— пропан | — бутан | ||
— пентан | — азот |
Используя заданные объемные концентрации горючего газа, можно определить стехиометрические объемы продуктов сгорания:
— суммарный объем продуктов реакции
где 
— объем углекислого газа
— объем азота
— объем водяных паров
Отсюда объемные концентрации продуктов сгорания (в долях от единицы):
— углекислого газа | |
— азота | |
— водяных паров |
Массовые концентрации:
— углекислого газа | |
— азота | |
— водяных паров |
Из [2] выписываем значения энтальпии газов при температуре 
— для углекислого газа | |
— для азота | |
— для водяных паров |
Тогда энтальпия газовой смеси
Аналогичным образом получается энтальпия газов при температуре tвых:
Энтальпия воды на входе в установку (при теплоемкости сВ кДж/(кг∙0С))
Для определения энтальпии пара на выходе из аппарата из [2] выписываем значения:
— энтальпии нагретой до кипения воды i’=209,3 кДж/кг;
— теплоты фазового перехода r=2383,3 кДж/кг.
Кроме того, пользуясь i-s-диаграммой водяного пара, определяем величину степени сухости x=0,96. Отсюда энтальпия пара
Далее из [1] выписываем значения газовой постоянной для отдельных компонентов:
RCO2= 185,26 Дж/(кг∙0С); RN2= 296,65 Дж/(кг∙0С); RH2O = 452,57 Дж/(кг∙0С). Находим газовую постоянную для смеси
Из уравнения состояния находим плотность газа
Тогда массовый расход газа через мокрый пылеуловитель
и значения тепловой мощности:
— подводимой отходящим промышленным газом к мокрому пылеуловителю
— отводимой отходящим промышленным газом
— подводимой водой к пылеуловителю
— отводимой паром
Составим уравнение теплового баланса в виде
Откуда величина потерь
а значение КПД брутто (с учетом полезно используемой тепловой мощности 
Чрезмерно большое значение теплопотерь связано с тем, что изначально перед пылеуловителем [3] ставилась задача путем подбора конструкции циркулирующей ёмкости, режимов циркуляции охлаждающей воды внутри снизить температуру выходящего из пылеуловителя воздуха, а также c отсутствием какой либо теплоизоляции. Кроме того, температура циркулирующей воды на момент лабораторных замеров, как правило, не была стабилизирована (по окончании рабочей смены технологические процессы останавливались и вода успевала охладиться). Расчеты показывают, что в отсутствии теплопотерь от мокрого пылеуловителя и аккумулирующей емкости для воды температура очищенных отходящих промышленных газов будет составлять 115÷120 0С.
Кроме того, в циркуляционной ёмкости мы будем иметь 20 м3 горячей воды с температурой выше 80 0С, где, установив теплообменник, можно будет организовать дополнительный съём тепла.
при проведении расчётов использовались следующие технические литературные источники:
1. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. «Справочник по газоснабжению и использованию газа». — Л.: Недра, 1990г.;
2. Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». М.: Высшая школа, 1974г.;
3. Шаймарданов В.Х. «Процессы и аппараты технологий сбора и подготовки нефти и газа на промыслах», под редакцией. В.И. Кудинова — УдГУ, Ижевск, 2009г.
При полной рекуперации отходящих промышленных газов с температурой 115 — 120 0С от ШВ с КПД = 0,9, а этого можно легко добиться путём их теплоизоляции, экономия газообразного топлива, сходного по теплотворной способности с газом Вуктылского месторождения с низшей теплотой сгорания 
Таким образом, для расчёта экономического эффекта от газоочистки отходящих промышленных газов и их рекуперации мы имеем:
3
3
0
При перемножении имеющихся данных получаем экономический эффект от экономии на газоочистке и рекуперации отходящих промышленных газов более 10 млн. рублей (без НДС).
При расчётах были учтены самые усреднённые экономические показатели только по газообразному топливу. В расчёты не попали затраты на подпитку свежей водой взамен испарившихся 1,5 м3/час воды при цене 5 рублей (без НДС) за м3; порядка 20 м3 горячей воды, откуда потребуется съем тепла; энергозатраты на вентиляционное и насосное оборудование и т.д.
Во избежание теплопотерь пылеуловитель и циркуляционные ёмкости должны быть заизолированы. Коэффициент теплопотерь современных теплоизоляционных материалов составляет менее 0,1 %.
