Описание методики расчета циклонов

Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона.
Гидравлическое сопротивление циклона ΔP, Па можно определить по известной формуле газовой механики (1):
∆Р=ζW2ρ2 (1)
где
ζ – коэффициент сопротивления циклона;
Wц – условная скорость газа, отнесенная к полному сечению циклона в плане, м/с;
ρг – плотность газа при рабочих условиях, кг/м3 .
Коэффициент сопротивления циклона ζ зависит от ряда факторов: диаметра циклона, концентрации пыли, расположения циклонов в группе, организации выхода газа из выхлопной трубы и некоторых других - и рассчитывается по формуле (2):
ζ = К1К2ζ500 + К3 (2)
где
К1 – поправочный коэффициент на влияние диаметра циклона;
К2 – поправочный коэффициент на влияние запыленности газа;
ζ500 – коэффициент сопротивления циклона диаметром 500 мм

. При включении циклона в сеть значение ζ500 немного меньше по сравнению с выбросом газа непосредственно в атмосферу или в большой объем, так как в последнем случае теряется энергия выходящего газа. При наличии на выходе раскручивателя коэффициент сопротивления снижается на 20…25 %;
К3 – поправочный коэффициент на влияние групповой компоновки циклонов, равный 35 при двухрядной компоновке и 60 при круговой компоновке.
Плотность газов при рабочих условиях, кг/м 3 , находят по формуле (3):
ρг=ρ0273×(Рбар±Рг)(273+tг)×101,3×103 (3)
где
ρ0 – плотность газов при нормальных условиях (t0 = 0 °С, P0 = 101,3·103 Па);
tг – температура газов на входе в циклон, °С;
Pбар – барометрическое давление, Па;
Pг – избыточное давление (разрежение) газа при входе в циклон, Па.
Если плотность сухих газов задается при нормальных условиях ρ0С, то плотность влажных газов задается при тех же условиях (4):
ρ0=(p0c+x)×0.8040.804+x (4)
где
х — влагосодержание газа, кг/м3.
Скорость газа в циклоне, м / с, равна скорости потока газа в рабочих условиях V, по отношению к полному сечению циклона по отношению к Fc (5):
Wц=VFц=V0(272+tг)×101325Fц×273(Рбар±Рг) (5)
Опыт показывает, что скорость газа в циклоне имеет оптимальное значение Wopt, м/с для каждого типа, от которого оно не должно отклоняться более чем на ± 15%:
ЦН-24……4,5 ЦН-15у3…..3,5 СДК-ЦН-33……2,0 СК-ЦН-22……2,0
ЦН-15……3,5 ЦН-11……..3,5 СК-ЦН-341…….1,7 СЦН-40………1,6
При скоростях Wc, выходящих за указанные пределы, энергопотребление увеличивается - эффективность снижается [4].