Расчет пенного пылеуловителя

Действительная скорость газа в циклоне

Выбираем циклон ЦН11.

Выбрав тип циклона, определяют оптимальную скорость газа юопт, м/с, в сече­
нии циклона (табл. 4.2).

Определяют диаметр D, м, циклона по формуле:

D=√4 Q /(πωопт),

D=√4*0,4 /(3,14*3,5)=0,38 м,

D=450 мм.

ω=4Q/πD²n=4*0.5/3.14*0.4²=3,2

Разница между оптимальной и действительной скоростью движения газа менее 15%.

Определяют коэффициент гидравлического сопротивления § циклона:

Ƹ=к₁к₂

Ƹ=0,99*0,96*245=0,95

Определяют потери давления в циклоне Δр

Δр= Ƹ*(р ω²/2)

Δр= Ƹ*(р ω²/2)=0,95*(1,293*3,2²/2)=6,2 (Н/м²)

Определяют диаметр частиц, улавливаемых на 50 %

d₅₀=3,65√0,45*1930*0,0173*10^-3*3,5/0,6*2200*0,022*10^-3*3,2=2,74

Определяют эффективность очистки газа в циклоне

n=0.5(1+Ф(х)

х=Lg(d₅₀/d₅₀^т)/ √ lg²δ+ lg²δ

х=lg(2.74/3.65)/ √0.352²*0.527²=-0.125/0.18=-0.7

Ф(х)=0.2431

n=0.5(1+Ф(х))=0,62

Вывод: Выбираем циклон ЦН11.

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл. 5.1) рассчитать пенный ап­парат, имеющий круглое поперечное сечение, для очистки газа от гидрофильной, не склонной к слипанию, пыли водой.

Таблица 5.1 Исходные данные

Номер ва­рианта	Расход газа, Q, м^3/ч	Начальная концен­трация пыли в газе, сн, кг/м^3	Концентрация пыли в утечке, ху, кг/кг	Эффективность очистки, n
	10 000	0,0040	0,10	0,98
	10 500	0,0042	0,10	0,98
		0,0044	0,10	0,98
		0,0046	0,10	0,98
	12 000	0,0048	0,10	0,98
Для всех вариантов - температура газа 60 °С.

На рис. 5.1 показана схема пенного пылеуловителя с переливной решеткой для очистки газов с отводом воды через сливное устройство.

Рис.5.1. Схема пенного пылеуловителя: 1 - корпус; 2 - решетка; 3

сливной порог

1. Выбор расчетной скорости газа. Скорость газа в аппарате - один из важней­ших факторов, определяющих эффективность работы аппарата. Допустимый диапазон
фиктивных скоростей составляет 0,5^3,5 м/с. Однако при скоростях выше 2 м/с начина ется сильный брызгоунос и требуется установка специальных брызгоуловителей. При
скоростях меньше 1 м/с возможно сильное протекание жидкости через отверстия ре­
шетки, вследствие чего высота слоя пены снижается, а жидкость может не полностью
покрывать поверхность решетки. Для обычных условий рекомендуемая скорость ω = 2
м/с.

2. Определение площади сечения аппарата. Площадь поперечного сечения аппарата S, м, равна:

Q=10500/3600=2,9 м3/с

S=Q/ ω=2,9/2=1,45 м²

3. Определение расхода поступающей воды.

L=2GпКр/Ху

Gп=QнCн n

Gп=1,45*0,0042*0.98=0,006 (кг/c)

L=2*0,006*0,7/0,1=0,084 (кг/с)

4. Определение типа решетки.

В задачу этого этапа расчета входит выбор типа перфорации (круглые отверстия или щели), диаметра отверстия d _о или ширины щели b _щ и шага между ними t. Форму отверстий выбирают из конструктивных соображений, а их размер – исходя из вероятности забивки пылью. Обычно принимают b _щ = 2÷4 мм, d _о= 2÷6 мм, возьмём d _о=4 мм.

Затем выбирают такую скорость газа в отверстиях ω_о, которая обеспечит необходимую величину утечки. При диаметрах отверстий d _о = 2÷3 мм скорость газа должна составлять 6÷8 м/с, а при d _о = 4÷6 мм ω_о=10÷13 м/с, принимаем ω_о=10 м/с.

Далее рассчитывают долю свободного сечения решетки S _о, отвечающей выбранной скорости:

,где φ – отношение перфорированной площади решетки к площади сечения аппарата (φ = 0,9÷0,95), примем φ =0,925.

Исходя из величины S _о, определяют шаг t, м, между отверстиями в зависимости от способа разбивки отверстий на решетке. При разбивке по равностороннему треугольнику:

5. Определение высоты слоя пены и сливного порога.

Высоту порога на сливе с решетки устанавливают исходя из создания слоя пены такой высоты, которая обеспечила бы необходимую степень очистки газа.

Первоначально определяют коэффициент скорости пылеулавливания К _п, м/с:

Связь между К _п и высотой слоя пены Н, м, при улавливании водой гидрофильной пыли выражается следующим эмпирическим уравнением:

Выводы: рассчитанный аппарат обладает следующими характеристиками: скорость газа в аппарате равна 2 м/с; площадь поперечного сечения аппарата равна 1,45 м²; расход поступающей воды равен 0,084 кг/с; выбрали решётку с круглыми отверстиями диаметром 4 мм и расстоянием между ними равным 0,0032 м;

Дата добавления: 2015-06-28