Технологічні розрахунки циклонів
Для розрахунку циклонів необхідні такі початкові дані:
- джерело пилу (описання технологічного процесу, який спричинив
забруднення навколишнього середовища);
- кількість газу, що очищається при робочих умовах , м3/с;
- густина газу при робочих умовах , кг/м3;
- динамічна в’язкість газу при робочій температурі , Па·с;
- дисперсний склад пилу, який задається двома параметрами , мкм, і ;
- запиленість газу , г/м3;
- густина частинок пилу , кг/м3;
- необхідна ефективність очищення газу , %.
Розрахунок проводиться методом послідовних наближень в
такій послідовності.
1. Задаємося типом циклона і за табл. 2.5 або 2.6 визначаємо оптима-льну швидкість газу в апараті , м/с.
2. Визначаємо необхідну площу перерізу циклона , м2:
. (2.3)
3. Знаходимо діаметр циклона , м:
. (2.4)
Знайдене значення округляємо до величин: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000 мм. Якщо розрахунковий діаметр перевищує його максимально допустиме значення, то необхідно застосувати декілька паралельно встановлених циклонів.
Таблиця 2.5 – Параметри, які визначають ефективність циклонів
Параметри | ЦН-24 | ЦН-15У | ЦН-15 | ЦН-11 | СКД-ЦН-33 | СК-ЦН-34 | СК-ЦН-34 М |
, мкм | 8,50 | 6,00 | 4,50 | 3,65 | 2,31 | 1,95 | 1,13 |
0,308 | 0,283 | 0,352 | 0,352 | 0,364 | 0,308 | 0,340 | |
, м/с | 4,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 2,0 | 1,7 | 2,0 |
Таблиця 2.6 –Параметри, які визначають ефективність циклонів конструкції ВЦНДІОП і Гіпродеревопром
Параметри | Марка циклона | |||
СІОП | ВЦНДІОП | Ц | „Клайпеда” | |
, мкм | 2,6 | 8,6 | 4,12 | 3,1 |
0,28 | 0,32 | 0,34 | 0,25 | |
, м/с | 1,00 | 4,00 | 3,3 | 1,1 |
4. За вибраним діаметром циклона знаходимо дійсну швидкість , м/с, в циклоні:
. (2.5)
Дійсна швидкість газу в циклоні не повинна відхилятися від оптимальної більше ніж на 15%.
5. Приймаємо з табл. 2.6 або 2.7 коефіцієнт гідравлічного опору, відповідний заданому типу циклона.
Для циклонів НДІОГАЗ (одиночних чи груп) вводяться уточнювальні поправки за формулою
, (2.6)
де - коефіцієнт гідравлічного опору одиничного циклона діаметром 500 мм (табл. 2.7). Індекс „с” означає, що циклон працює в гідравлічній мережі, а „п” - без мережі, тобто безпосередній випуск в атмосферу;
- поправковий коефіцієнт на діаметр циклона (табл. 2.8);
- поправковий коефіцієнт на запиленість газу (табл. 2.9);
- коефіцієнт, який враховує додаткові втрати тиску, пов’язані з компонуванням циклонів в групу (табл. 2.10). Для одиничних циклонів .
Таблиця 2.7 – Значення коефіцієнтів опору циклонів типу НДІОГАЗ
( мм, м/с)
Марка циклона | Без додаткових пристроїв | З вихідним завитком | З відводом 90º | |||
ЦН-11 ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34 М | 0,59 - - - 0,33 0,34 0,22 | - | - - | - - - | - - |
Таблиця 2.8 – Вплив поправкового коефіцієнта на діаметр циклона
, мм | Марка циклона | ||
ЦН-11 | ЦН-15, ЦН-15 У, ЦН-34 | СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34 М | |
0,94 0,96 0,96 0,99 1,0 | 0,85 0,90 0,93 1,0 1,0 | 1,0 1.0 1,0 1,0 1,0 |
Таблиця 2.9 – Значення поправкових коефіцієнтів на запиленість газів ( мм)
Марка циклона | Запиленість газу ,г/м3 | ||||||
ЦН-11 ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34 М | 0,96 0,93 0,93 0,95 0,81 0,98 0,99 | 0,94 0,92 0.92 9,92 0,785 0,947 0,97 | 0,92 0,91 0,91 0,92 0,78 0,93 0,95 | 0,90 0,90 0,89 0,90 0,77 0,915 - | 0,87 0,87 0,88 0,87 0,76 0,91 - | 0,85 0,86 0,87 0,86 0,745 0,90 - |
6. Знаходимо втрати тиску в циклоні
. (2.7)
Якщо втрати тиску виявилися допустимими ( Па), переходимо до розрахунку повного опору очищення газу в циклоні. При цьому приймається, що коефіцієнт очищення газів в одиночному циклоні та в групі циклонів однаковий. В дійсності коефіцієнт очищення газів в групі циклонів може виявитися трохи нижчий, ніж в одиничному циклоні. Це пояснюється можливістю виникнення перетікання газу через загальний бункер, що знижує коефіцієнт очищення газів в групі циклонів.
Таблиця 2.10 – Значення поправкових коефіцієнтів для груп циклонів ЦН
Характеристика групового циклона | K3 |
Кругова компоновка, нижнє організоване підведення | |
Прямокутна компоновка, циклонні елементи розташовані в одній площині. Відведення із загальної камери чистого газу | |
Таке саме, але завиткове відведення із циклонних елементів | |
Прямокутне компонування. Вільне підведення потоку в загальну камеру |
7. Приймаємо з табл. 2.5 або 2.6 два параметри і , які характеризують ефективність вибраного типу циклона. Знаходимо значення параметра (медіанна тонкість очищення) , мкм, при робочих умовах (діаметр циклона , швидкість потоку , густина пилу , динамічна в’язкість газу ) за формулою
, (2.8)
де м; кг/м3; Па·c; м/с - значення відповідно діаметра, густини пилу, в’язкості газу і швидкості потоку типового циклона.
8. Ефективність очищення газу в циклоні , %, знаходимо зa формулою
, (2.9)
де – таблична функція від параметра х, рівного:
, (2.10)
де – середній розмір частинок пилу, мкм;
– ступінь полідисперсності пилу.
Значення і для деяких видів пилу наведені в табл. 2.11.
Таблиця 2.11 – Величини середнього розміру частинок ( ) і полідисперсності ( ) деяких видів пилу
Технологічний процес | Вид пилу | , мкм | |
Заточка інструменту | метал, абразив | 0,214 | |
Розмел в кульовому млині | цемент | 0,468 | |
Сушіння вугілля вбарабані | кам’яне вугілля | 0,334 | |
Експериментальні дослідження | кварцовий пил | 3,7 | 0,405 |
9. Знаходимо з додатка А параметр і за формулою 2.9 розрахункове значення ефективності очищення газу циклоном. Якщо розрахункове значення виявиться меншим необхідного з умов допустимого викидання пилу в атмосферу, то необхідно вибрати другий тип циклона з більшим значенням коефіцієнта гідравлічного опору. Для орієнтовних розрахунків необхідного значення рекомендується така залежність:
, (2.11)
де індекс 1 – відноситься до розрахункових, а індекс 2 – до необхідних значень параметрів циклона.
Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 1499;