Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли не менее =0,87, по данным табл. 1. При этом приняты следующие обозначения и некоторые значения: Q, м3/с - количество очищаемого газа; = 0,89 кг/м3 - плотность газа при рабочих условиях; = 22,2⸱10-6 Н⸱с/м2 - вязкость газа; П, кг/м3 - плотность частиц пыли, диаметр dП, мкм и дисперсность lgn, СВХ, г/м3 - входная концентрация пыли. Дать чертеж подобранного циклона.
Таблица 1 – Исходные данные
Вариант Q ρп
dп
lgn СВХ
4 1,0 1000 10 0,5 40
Решение
Выбираем циклон ЦН-11, оптимальная скорость для циклона составляет Wопт=3,5м/с.
Диаметр циклона определяем по формуле:
Округляем значение диаметра до ближайшего типового значения D=600 мм.
По выбранному диаметру циклона определяем действительную скорость газа в циклоне по формуле:
,
где: n - число циклонов.
Проверяем, не отклоняется ли скорость более чем на 15%:
1003,54-3,53,5=1,14 %
Действительная скорость в циклоне не отклоняется от оптимальной более чем на 15%, что соответствует одному из условий подбора циклонов.
Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:
=k1·k2·500
где: k1 и k2 – поправочные коэффициенты, зависящие от D, Свх и типа циклона; k1=1,0; k2=0,92;
500 - коэффициент гидравлического сопротивления при D = 500 мм, 500=245.
=1,0·0,92·245=225,4
Рассчитываем значение гидравлического сопротивления:
ΔP = · ρг · W2/2 = 225,4 · 0,89 · 3,542/2 = 1257 Па
Определяем значения параметров пыли для выбранного циклона:
dT50=3,65 мкм и lgп = 0,352
Ввиду того, что значения dT50 определены по условиям работы типового циклона (Dт=0,6 м; =1930 кг/м3; =22,2х10-6 Па⸱с; WТ= 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d50, мкм, по формуле:
d50=d50т·DDт·ρптρп·μμη·wтw
d50=3,65·0,60,6·19301000·22,2⸱10-622,2⸱10-6·3,53,54=5,04мкм
Определяем параметр Х по формуле:
Х =lg(dп /d50)lg2 δη+lg2 δп
Х =lg(10 /5,04)0,52+0,3522=0,487
Находим параметр Ф(Х): Ф(Х)=0,686
Определяем эффективность очистки:
η=0,5·(1+Фх)
где Ф(х) – табличная функция параметра х.
η=0,5·1+0,686=0,843
Так как расчетная эффективность составила η = 0,843, а требуемая η = 0,87, то циклон подобран неверно.
Выбираем циклон СК-ЦН-34, оптимальная скорость для циклона составляет Wопт=1,7м/с.
Диаметр циклона:
Округляем значение диаметра до ближайшего типового значения D=900 мм.
По выбранному диаметру циклона определяем действительную скорость газа в циклоне:
Проверяем, не отклоняется ли скорость более чем на 15%:
1001,57-1,71,7=7,7 %
Действительная скорость в циклоне не отклоняется от оптимальной более чем на 15%, что соответствует одному из условий подбора циклонов.
Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:
=k1·k2·500
где: k1 и k2 – поправочные коэффициенты, зависящие от D, Свх и типа циклона; k1=1,0; k2=0,93;
500 - коэффициент гидравлического сопротивления при D = 500 мм, 500=1050.
=1,0·0,93·1050=976,5
Рассчитываем значение гидравлического сопротивления:
ΔP = · ρг · W2/2 = 976,5 · 0,89 · 1,572/2 = 1071,1 Па
Определяем значения параметров пыли для выбранного циклона:
dT50=1,95 мкм и lgп = 0,308
d50=1,95·0,90,6·19301000·22,2⸱10-622,2⸱10-6·3,51,57=4,95мкм
Определяем параметр Х по формуле:
Х =lg(10 /4,95)0,52+0,3082=0,52
Находим параметр Ф(Х): Ф(Х)=0,74
Определяем эффективность очистки:
η=0,5·1+0,74=0,87
Так как расчетная эффективность составила η = 0,87, а требуемая η= 0,87, то циклон подобран верно.
Определим конструкционные размеры циклона.
Результаты расчетов конструкционных размеров циклона представим в таблице 1.
Таблица 2
Конструкционные размеры циклона СК-ЦН-34
Параметр Коэффициент пропорциональности k Размеры циклона
Высота цилиндрической части Н и высота заглубления выхлопной трубы hТ 0,515 0,4635
Высота конической части НК 2,11 1,899
Внутренний диаметр выхлопной трубы d, м 0,34 0,306
Диаметр пылевыпускного отверстия d1, м 0,229 0,2061
Ширина входного патрубка b, м 0,214 0,1926
Высота внешней части выхлопной трубы hв, м 0,515 0,4635
Высота установки фланца hфл, м 0,1 0,09
Длина входного патрубка l, м 0,6 0,54
Высота входного патрубка hп, м 0,6 0,54
Текущий радиус улитки ρ D/2+b
Схема циклона СК-ЦН-34 с указанием конструкционных размеров в миллиметрах представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Циклон СК-ЦН-34
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
