В начало

Расчет циклона

 

На предприятиях применяют циклоны различных типов. Наибольшее распространение получили цилиндрические и конические циклоны НИИОГАЗ.

 К цилиндрическим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24. Отличительной особенностью этих аппаратов является удлиненная цилиндрическая часть корпуса. Входной патрубок расположен под углом 11, 15 и 24о к горизонтали.

 К коническим циклонам НИИОГАЗ относятся аппараты типов СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СК-ЦН-34М. Они отличаются от циклонов типа ЦН длиной конической части и наличием спирального входного патрубка.

 Цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным, а конические – к высокоэффективным аппаратам.

 Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000 мм, а диаметр цилиндрической части конических – 3000 мм.

 Цилиндрические циклоны НИИОГАЗ характеризуются следующими особенностями:

 - ЦН-24 (входной патрубок расположен под углом α = 24о); этот тип обеспечивает повышенную производительность при наименьшем гидравлическом сопротивлении; предназначен для улавливания крупной пыли;

- ЦН-15 (α=15о); этот тип обеспечивает хорошую степень улавливания при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении;

- ЦН-11 (α=11о); этот тип обеспечивает повышенную эффективность и рекомендуется в качестве унифицированного пылеуловителя.

Запыленный газ вводится в цилиндрическую часть корпуса 1 через входной патрубок 2 тангенциально со скоростью 20-30 м/с. Благодаря тангенциальному вводу он приобретает вращательное движение вокруг выхлопной трубы 3. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам корпуса и под действием гравитационных сил спиралеобразно опускаются в сборник пыли (на схеме не показан). Очищенный газ выбрасывается из циклона через выхлопную трубу 3 и направляется в трубопровод для отвода очищенного газа.

Схема цилиндрического циклона представлена на рисунке ниже.

 

 

1 – корпус;

2 – входной патрубок;

3 – выхлопная труба

 

Рис. Схема цилиндрического циклона

 

Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений в следующем порядке:

1. Выбирают тип циклона (ЦН-24, ЦН-15, ЦН-11).

2. Выбрав тип циклона, определяют оптимальную скорость газа опт, м/с, в сечении циклона (табл. 2).

 3. Определяют диаметр D, м, циклона по формуле:

 , (1)

где Q – объемный расход очищаемого газа, м3/с (табл.1).

С учетом числа циклонов n выражение (1) примет вид:

  (2)

Полученный диаметр циклона округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона из ряда: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000 мм.

Если расчетный диаметр циклона превышает его максимально допустимое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклона, диаметр которых определяется по формуле (2).

 4. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне ω, м/с:

  (3)

 

Действительная скорость газа в циклоне не должна отклоняться более чем на 15 % от оптимальной скорости ωопт.

5. Определяют коэффициент гидравлического сопротивления ξ циклона или группы циклонов:

 

, (4)

где k1 – поправочный коэффициент, зависящий от диаметра циклона (табл. 3);

k2 – поправочный коэффициент, учитывающий запыленность газа (табл. 4);

k3 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, связанные с компоновкой циклонов в группу (для одиночных циклонов k3 = 0);

ξ500 – коэффициент

 

гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл.5);

Направление выхлопа принимается исходя из требований охраны окружающей среды, безопасности, технологии и др.

6. Определяют потери давления в циклоне , н/м2:

 , (5)

где ρ - плотность газа, проходящего через циклон, кг/м3 (табл. 1).

7. Определяют диаметр частиц, улавливаемых на 50 %, d50 :

 , (6)

где индекс “T” означает стандартные условия работы типового циклона

[2]:

-  находится по табл. 2;

-           диаметр циклона DT = 0,6 м;

-           средняя скорость газа в циклоне = 3,5 м/с;

-           плотность частиц = 1930 кг/м3;

-           динамическая вязкость газа = 0,022×10-3 Па∙с.

8. Определяют эффективность очистки газа в циклоне η:

 = 0,5 [1 + Ф(х)], (7)

где Ф(х) – табличная функция от параметра х (табл. 6).

Параметр х можно найти следующим образом:

 , (8)

где - дисперсия функции фракционной степени очистки  (табл. 2); - степень полидисперсности пыли (табл. 1).

 В зависимости от значения х находят функцию распределения Ф(х) по табл. 6.

 

Таблица 2. Параметры, определяющие эффективность циклонов

Параметр

Тип циклона

ЦН-24

ЦН-15

ЦН-11

d50т, мкм

8,50

6,00

3,65

lg ση

0,308

0,352

0,352

ωопт, м/с

4,5

3,5

3,5

 

Таблица 3. Значения поправочного коэффициента k1

Тип

циклона

Диаметр циклона D, мм

150

200

300

450

500

ЦН-11

0,94

0,95

0,96

0,99

1,0

ЦН-15, ЦН-24

0,85

0,90

0,93

1,0

1,0

 

Таблица 4. Значения поправочного коэффициента k2

Тип

циклона

Концентрация пыли на входе циклона свх , г/м3

0

10

20

40

80

120

150

ЦН-11

1

0,96

0,94

0,92

0,90

0,87

-

ЦН-15

1

0,93

0,92

0,91

0,90

0,87

0,86

ЦН-24

1

0,95

0,93

0,92

0,90

0,87

0,86

 

Таблица 5. Значения коэффициентов сопротивления циклонов ξ500 (D = 500 мм)

Тип

циклона

Коэффициент сопротивления ξ500

при выхлопе в атмосферу

при выхлопе в гидравлическую сеть

ЦН-11

245

250

ЦН-15

155

163

ЦН-24

75

80

 

Таблица 6. Значения нормальной функции распределения Ф(х)

х

Ф(х)

- 2,6

0,0047

- 2,4

0,0082

- 2,2

0,0139

- 2,0

0,0228

- 1,8

0,0359

- 1,6

0,0548

- 1,4

0,0808

- 1,2

0,1151

- 1,0

0,1587

- 0,8

0,2119

- 0,6

0,2743

- 0,4

0,3446

- 0,2

0,4207

0

0,5000

0,2

0,5793

0,4

0,6554

0,6

0,7257

0,8

0,7881

1,0

0,8413

1,2

0,8849

1,4

0,9192

1,6

0,9452

1,8

0,9641

2,0

0,9772

2,2

0,9861

2,4

0,9918

2,6

0,9953

 

 


Разблокировка Alcatel Idol 2S
Разблокировка Alcatel Idol 2S


Playstation Network 1000 рублей
Playstation Network 1000 рублей


Разблокировка Oysters T72M 3G
Разблокировка Oysters T72M 3G