Расчет циклона

Примем ширину камеры 20 м.

Расчет пылеосадительной камеры.

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл. 3.1) рассчитать пылеосадительную камеру с горизонтальными полками.

Таблица 3.1 Исходные данные

Номер варианта	Материал	Плотность матери­ала частицы, рч,кг/м3	Диаметр частиц, d, м	Расход газа, Q, м3/с
	Зола		50 х 10^-6	0,2
	- «-	-«-	- «-	0,4
	- «-	-«-	- «-	0,6
	- «-	-«-	- «-	0,8
	- «-	-«-	- «-	1,0

Запыленный газ Очищенный газ

Пыль

1 – корпус; 2 – полки; 3 – отражательная перегородка; 4 – бункер

Рис. 3.1. Схема пылеосадительной камеры

Критерий Рейнольдса можно найти по уравнению Тодеса.

Re=Ar/18+0.61√ Ar

где Аг - критерий Архимеда:

Ar=gd³(pч - p)p/µ²

Ar=9.8*(50*10^-6)³(2200-1.293)*1.293/(0.0185*10^-3)²=10,18

Re=10,18/18+0.61√10,18=2,5

ώ₀= Re* µ/dp

ώ₀=2,5*0.0185*10^-3/50*10^-6*2200=0,004 м/с

ώ₀=0,5 ώ0=0,5*0,004 =0,002

Fос=Q/ ώ₀=0,4/0,002 =200 м.кв.

L= Fос/В=200/20=10 м.

Линейная скорость газа между полками

ώ_г= Q/BH=0,4/20*10=0,002

Время пребывания газа в камере

τ= L/ ώ_г=10/0,002=5000 с=1,38 ч

Расстояние между полками h, м, пылеосадительной камеры.

h=0,004*5000=2 м

Вывод: принимаем габариты камеры 20х10х10.

Задание: Рассчитать циклон в соответствии с заданным вариантом табл. 4.1.

Таблица 4.1 Исходные данные

Номер варианта	Материал пыли	Плотность частиц, рч, кг/м3	Степень поли­дисперсности пыли lg ач	Расход газа Q, м3/с	Концентрация пыли на входе циклона Свх, г/м3
	Зола		0,527	0,2	11,234
	- «-	-«-	- «-	0,4	-«-
	- «-	-«-	- «-	0,6	-«-
	- «-	-«-	- «-	0,8	-«-
	- «-	-«-	- «-	1,0	-«-
Для всех вариантов: 1) газовая среда - воздух; 2) плотность газа р = 1,293 кг/м3; 3) динамиче­ская вязкость газа µ = 0,0173х10^3 Пас.

На предприятиях применяют циклоны различных типов. Наибольшее распростра­нение получили цилиндрические и конические циклоны НИИОГАЗ.

К цилиндрическим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24. Отличительной особенностью этих аппаратов является удлиненная цилиндрическая часть корпуса. Входной патрубок расположен под углом 11, 15 и 24° к горизонтали.

К коническим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типов СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СК-ЦН-34М. Они отличаются от циклонов типа ЦН длиной конической части и наличием спирального входного патрубка.

Цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным, а конические -к высокоэффективным аппаратам.

Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000 мм, а диаметр ци­линдрической части конических - 3000 мм.

Цилиндрические циклоны НИИОГАЗ характеризу ются следующими особенно­стями:

ЦН-24 (входной патрубок расположен под углом а = 24°); этот тип обеспечивает
повышенную производительность при наименьшем гидравлическом сопротивлении;
предназначен для улавливания крупной пыли;

ЦН-15 (а = 15°); этот тип обеспечивает хорошую степень улавливания при срав­
нительно небольшом гидравлическом сопротивлении;

ЦН-11 (а = 11°); этот тип обеспечивает повышенную эффективность и рекомен­
дуется в качестве унифицированного пылеуловителя.

Схема цилиндрического циклона представлена на рис. 4.1.

Очищенный газ

3 2

Запыленный газ

D 1

Пыль

Рис. 4.1. Схема цилиндрического циклона:

1 – корпус; 2 – входной патрубок; 3 – выхлопная труба

Запыленный газ вводится в цилиндрическую часть корпуса 1 через входной па­трубок 2 тангенциально со скоростью 20^30 м/с. Благодаря тангенциальному вводу он приобретает вращательное движение вокруг выхлопной трубы 3. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам корпуса и под действием гра­витационных сил спиралеобразно опускаются в сборник пыли (на схеме не показан). Очищенный газ выбрасывается из циклона через выхлопную трубу 3 и направляется в трубопровод для отвода очищенного газа.

Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений в следующем порядке [2].

Выбирают тип циклона (ЦН-24, ЦН-15, ЦН-11).

Дата добавления: 2015-06-28