Рассчитать циклон для очистки выбросов предприятия учитывая что плотность частиц ρчт = 1930 кг/м3

Оптимальная скорость для циклона ЦН-11 составляет Wопт=3,5м/с.
Диаметр циклона определяем по формуле:
где: D - диаметр циклона, м;
Q - производительность циклона, м3/с;
Wопт- оптимальная скорость, м/с.
Округляем значение диаметра до ближайшего типового значения D=450 мм.
По выбранному диаметру циклона определяем действительную скорость газа в циклоне по формуле:
,
где: W – действительная скорость газа, м/с;
n - число циклонов.
Проверяем, не отклоняется ли скорость более чем на 15%:
1003,498-3,53,498=0,06%
Действительная скорость в циклоне не отклоняется от оптимальной более чем на 15%, что соответствует одному из условий подбора циклонов.
Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:
R=k1·k2·R500
где: k1 и k2 – поправочные коэффициенты, зависящие от D, Свх и типа циклона; k1=0,99; k2=0,96;
R500 - коэффициент гидравлического сопротивления при D = 500 мм, R500=245.
R=0,99·0,96·245=232,848
Рассчитываем значение гидравлического сопротивления:
ΔP = Pвх – Pвых = R · ρг · w2/2 = 232,848 · 1,35 · 3,4982/2 = 1923,16 Па
Определяем эффективность очистки:
η=0,5·(1+Фх)
где Ф(х) – табличная функция параметра х.
х=0,8·lg⁡(d50dт50)
Для циклона ЦН-11 dт50=8,5.
Значение d50 определяется по формуле:
d50=dт50·DDт·ρчтρч·μтμ·wтw
где: ч - плотность частиц, кг/м3;
- вязкость среды;
w - скорость потока, м/с;
DТ - диаметр типового циклона (D = 600 мм);
чт = 1930 кг/м3;
T = 22.210-6 Пас;
wT = 3,5 м/с.
d50=8,5·0,450,6·19301800·22,2·10-612,5·10-6·3,53,498=10 мкм
Полученное значение d50 = 10 мкм равно dм = 10 мкм, что удовлетворяет условиям подбора циклона.
х=0,8·lg10,28,5=0,063
η=0,5·1+0,525=0,7625
Таким образом, расчетная эффективность составила η = 76,25%.
Расчитываем конструкционные размеры циклона в соответствии с диаметром D выбранного циклона:
х = k · D
где х – параметр циклона (диаметр, ширина, высота);
k – коэффициент пропорциональности (табл.1).
Результаты расчетов конструкционных размеров циклона представим в таблице 1.
Таблица 1
Конструкционные размеры циклона ЦН-11
Параметр Коэффициент пропорциональности k Размеры циклона
Диаметр выхлопной трубы d, м 0,59 0,266
Диаметр пылевыпускного отверстия d1, м 0,3-0,4 0,18
Диаметр входного патрубка b, м 0,2 0,09
Длина входного патрубка l, м 0,6 0,27
Высота входного патрубка a, м 0,48 0,216
Высота выхлопной трубы (ВТ) hТ, м 1,56 0,702
Высота внешней части (ВТ) hв, м 0,3 0,135
Высота цилиндрической части НЦ, м 2,06 0,927
Высота конуса НК , м 2 0,9
Высота установки фланца hфл, м 0,1 0,045
Общая высота циклона Н, м 4,38 1,971
Схема циклона ЦН-11 с указанием конструкционных размеров в миллиметрах представлена на рисунке 1.
Рис