Технологічні розрахунки батарейних циклонів

Для вибору типу циклонного елементу, визначення очікуваного коефіцієнта очищення, аеродинамічного розрахунку і проектування батарейних циклонів в цілому необхідні ті ж дані, що і для звичайних циклонів.

1. Вибір типу, діаметра і числа циклонних елементів. Розеточні направні апарати дають більш повне очищення газів порівняно з гвинтовими, однак вони більшою мірою схильні до забивання. Це в ряді випадків дає перевагу іншим типам елементів.

Обидва типи елементів можуть застосовуватися для вловлювання пилу, віднесенного до першої і другої групи за злипанням (табл. 1.3), а для третьої групи (середньозлипливий пил), як правило, необхідно віддати перевагу гвинтовим направним апаратам.

Таблиця 2.12 – Основні параметри сухих групових циклонів з тангенціальним входом газу [53]

Внутрішній діаметр циклона, мм	Кількість циклонів в групі	Площа перерізу циліндричної частини групи циклонів, м2 , розрахункова	Циклон з кутом нахилу вхідного патрубка 15°
Продуктивність, м3/год, розрахункова	Маса, кг, не більше
з камерою очищеного газу у вигляді завитка	з камерою очищеного газу у вигляді збірника
при	при
з циліндрич-ним бункером	з пірамідаль-им бункером	з циліндрич-ним бункером	з пірамідаль-ним бункером
		0,14 0,25 0,39 0,56 0,76 1,05 1,27 0,5 0,78 1,13 1,54 2,01 2,54 1,17 1,69 2,31 3,11 3,81 1,57 2,26			- - - - - - -		- - - - - - -

Примітка. ρ_t– густина очищуваного газу при робочих умовах, кг/м³.

Продовження таблиці 2.12
Циклон з кутом нахилу вхідного патрубка 24°
Продуктивність, м3/год, розрахункова	Маса, кг, не більше
при	при	з камерою очищеного газу у вигляді завитка	з камерою очищеного газу у вигляді збірника
з циліндричним бункером	з пірамідальним бункером	з циліндричним бункером	з пірамідальним бункером
-	-	- - - - - - - -	- I880	- - - - - - - -	-

Таблиця 2.13 – Технічні характеристики батарейних циклонів серійного виготовлення [40]
Тип циклона	Число елементів в секції, шт.	Оптимальна швидкість газу в елементі, м/с	Продук-тивність за газом однієї секції, м3/с	Коефіці-єнт опору	Максимальне розрідження, кПа	Область промислового застосування
ЦБ-254 Р (ОCT 26-14-2003- -77) ЦБ-23І У (ОCT 26-14-2002- -77) ЦБ-2 (ОСТ 108-033) ПБЦ (ТУ 12-44-21-038-75)	25; 30; 40; 50; 50; 80 12; 16; 20; 25; 30; 42; 56; 63 20; 25; 30; 36; 42; 56   24; 36; 48;	4,5     4,5     4,5     3,5	5,6-16,2     2,2-11,7     4,84-13,6     4,2-16,7		2,5-5,0	Очищення газів при температурі до 400°С   Те ж Очищення газів при температурі до 150°С Випускаються у вибухонебезпечному виконанні Очищення газів при тем-пературі до 120ºС Випускаються у вибухобезпечному виконанні

Граничні значення запиленості для елементів 100, 150 і 250 мм при вловлюванні пилу другої групи наведені в табл. 2.14.

При вловлюванні пилу першої групи вказані в таблиці значення запиленості можуть бути збільшені в 2...З рази, а для третьої групи ці величини повинні бути знижені удвічі. Для вловлювання пилу четвертої групи встановлення батарейних циклонів не рекомендується.

Необхідне число елементів визначають, виходячи з оптимальної швидкості потоку в елементі, яка звичайно лежить в межах від 3,5 до 4,75 м/с. Оптимальна швидкість для прямоточних елементів 11...13 м/с.

2. Витрати газу через один елемент , м³/с, знаходять з формули:

, (2.12)

де – швидкість газу, м/с;

– діаметр елементу, м.

3. Необхідне число , шт., циклонних елементів

, (2.13)

де – об’ємні витрати очищуваного газу, м³/с.

Таблиця 2.14 – Максимально допустимі запиленості газу при вловлюванні слабозлипливого пилу, г/м³

4. Аеродинамічний опір батарейних циклонів ΔР, Па, знаходять за формулою:

, (2.14)

де – густина газу при робочих умовах, кг/м³;

– коефіцієнт гідравлічного опору (табл. 2.15).

5. Коефіцієнти очищення газів в елементі батарейного циклона визначаються за формулами для одиночних і групових циклонів (див. 2.4). Необхідні для цього значення параметрів і наведені в табл. 2.16.

6. Загальний коефіцієнт очищення з врахуванням рециркуляції знаходять за формулою, яка враховує зниження ефективності на 10%:

, (2.15)

де – коефіцієнт очищення відсмоктувальною лінією циклона;

– коефіцієнт очищення в одиничному циклонному елементі.

Всі значення коефіцієнтів очищення газу виражені в частках від одиниці.

Таблиця 2.15 – Коефіцієнти гідравлічного опору батарейних циклонів з різними елементами

Тип елементу
„Розетка”, α = 25° „Розетка”, α = 65° „Розетка” з безударним входом, α = 25° „Гвинт”, α = 25° Прямоточний ЦКТІ „Енерговугілля”	8,5

Таблиця 2.16 – Параметри, які визначають ефективність елементів батарейних циклонів

Тип елементу	Діаметр елементу D, мм	Параметри
, мкм
„Гвинт”, α = 25° „Розетка”, α = 25° „Розетка”, α = 25° „Розетка”, α = 25° „Розетка”, α = 30° „Енерговугілля” ЦКТІ, прямоточний		4,5 3,0 3,38 3,85 5,0 3,0 4,0	0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,325 0,525

Примітки:

1. Дані для параметрів типу „гвинт”, „розетка”, „Енерговугілля” відносяться до таких умов роботи елементів: середня швидкість потоку м/с, динамічна в’язкість газу = 23,7 · 10^-6 Па·с, густина пилу кг/м³.

2. Параметри прямоточного елементу ЦКТІ відносяться до швидкості потоку м/с, динамічної в’язкості Па·с, густини пилу кг/м³.