Курсовая работа - Выбор схемы и расчёт параметров аппарата для очистки воздуха от пыли на базе циклонов конструкции НИИОгаза - файл n1.doc

Курсовая работа - Выбор схемы и расчёт параметров аппарата для очистки воздуха от пыли на базе циклонов конструкции НИИОгаза
скачать (620.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc621kb.18.09.2012 21:15скачать

n1.doc



Федеральное агентство по образованию РФ

Московский Государственный Технический Университет

«МАМИ»

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

Курсовая работа по дисциплине «Процессы и аппараты очистки атмосферных выбросов»

Тема: «Выбор схемы и расчёт параметров аппарата для очистки воздуха от пыли на базе циклонов конструкции НИИОгаза»

Вариант №8

Студентка: Савко А.П.

Группа: 7-МИО-6

Преподаватель: д.т.н., профессор

Михайлов В.А.

Москва 2010г.

Содержание:

Введение………………………………………………………………………...3

  1. Исходные данные………………………………………………………….5

  2. Принцип действия циклона……………………………………………….6

  3. Преимущества и основные конструкции циклона………………………8

  4. Одиночные циклоны конструкции НИИОгаза………………………….11

  5. Групповые циклоны………………………………………………………15

  6. Батарейные циклоны……………………………………………………...17

  7. Выбор модели циклона, его расчет и схема конструкции……………...21

Список используемой литературы……………………………………………27

Введение

Источники загрязнения атмосферы проявляются практически во всех видах хозяйственной деятельности человека. Среди загрязняющих веществ пылевые загрязнения являются наиболее распространёнными и типичными для большинства промышленных источников.

Для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов во всех отраслях промышленности широко применяются циклоны. Их широкое распространение в значительной мере объясняется тем, что они имеют многие преимущества перед другими аппаратами:

- простота устройства, надежность в эксплуатации при сравнительно небольших капитальных и эксплуатационных затратах;

-надёжная работа при температуре до 500оС без конструктивных изменений;

-отсутствие движущихся частей;

-пыль улавливается в сухом виде;

-возможность работы при высоких давлениях;

-стабильная величина гидравлического сопротивления;

-повышение концентрации не приводит к снижению фракционной эффективности аппарата.

Циклоны, как правило, используют для грубой и средней очистки воздуха от сухой неслипающейся пыли. Принято считать, что они обладают сравнительно небольшой фракционной эффективностью в области фракций пыли размером до 5 – 10 мкм, что является основным их недостатком. Однако циклоны, особенно циклоны высокой эффективности, улавливают не такую уж малую часть пыли размером до 10 мкм – до 80 и более процентов.

В современных высокоэффективных циклонах, в конструкции которых учтены особенности улавливаемой пыли, удалось существенно повысить общую и фракционную эффективность очистки. Отмеченный выше недостаток обусловлен особенностями работы циклонов, в частности, турбулизацией потока запыленного воздуха, которая препятствует сепарации пыли.

Разработано и применяется в технике обеспыливания большое число различных типов циклонов, которые отличаются друг от друга формой, соотношением размеров элементов и т. д.

Далее в своей работе, я рассмотрю устройство и принцип действия циклонов, которые нашли наибольшее использование.

1.Исходные данные:

Для расчёта циклона необходимы следующие данные:

Объёмный расход воздуха, подлежащий обеспыливанию Qг= 4000 м3

Температура обрабатываемого воздуха t=25оС

Плотность воздуха ?г=1,2 кг/м3

Тип пыли – резина

Плотность пыли ?ч= 1150 кг/м3

Дисперсный состав пыли dm= 20 мкм

Начальная концентрация пыли Свх= 20г/м3

Нормируемая концентрация пыли на выходе из установки ПДКмрк=0,2мг/м3

Требуемая эффективность очистки ?=0,99
2.Принцип действия циклона

Выделение пыли в циклонах происходит под действием цен­тробежных сил, возникающих в результате вращения газового потока в корпусе аппарата. Несмотря на многообра­зие конструкций циклонов, его классичес­кий вариант состоит из: цилиндрической части 3 с крышкой и тангенциальным пат­рубком для ввода запыленного газа 7; кони­ческой части 4 с патрубком для отвода пыли; центральной трубки с патрубком 2 для отвода очищенного газа; пылесборника 5 (рис 1).



Рис. 1. Схема работы циклона: 1— входной патрубок; 2— выхлопная тру­ба; 3 — цилиндрическая часть; 4 — коническая часть; 5— пылесборник

Запыленный газ поступает в циклон по тангенциально расположенному патрубку 1 со скоростью 14—25 м/с, в результате чего он приобретает вращательное движение. Со­вершив 2—3 оборота в кольцевом зазоре между цилиндрической частью 3 и выхлоп­ной трубой 2, газ винтообразно опускается вниз, причем в конической части аппарата 4, вследствие уменьшения диаметра, ско­рость вращения потока увеличивается. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам циклона, благодаря чему основная масса пылевых ча­стиц сосредоточивается в потоке газа, дви­жущегося в непосредственной близости от стенок аппарата.

В цилиндрической части циклона 3 ста­тическое давление, как и в каждом искрив­ленном течении, сильно падает в направ­лении от периферии к центру. В основном потоке направленные во внутреннюю сторону сжимающие усилия при­ходят в равновесное состояние с центробежными силами. Однако у кони­ческой стенки 4 и у его крышки начинает уже сказываться перепад давле­ния, сжимающее поток усилие становится значительно больше центробежной силы, и поток в виде сильного вторичного вихря направ­ляется внутрь, захватывая с собой много частиц пыли. Этот вихрь движет­ся по спирали вниз, отбрасывая ранее увлеченные частицы обратно к стенке. Вторичный поток, искривленный вдоль конической стенки, зах­ватывает отброшенную к стенке пыль и направляет ее вниз к бункеру ,5. Без этого потока отдельные частицы, находящиеся у стенки, не смогли бы попасть вниз, поскольку направленная вверх составляющая центро­бежной силы больше силы тяжести. О большом влиянии вторичного по­тока свидетельствует тот факт, что пыль выносится из лежащих и даже перевернутых циклонов. В бункере вследствие сужения в месте соедине­ния газовый поток циркулирует слабее, чем в цилиндрической камере. Однако и в этом случае на оси вихрь имеет пониженное давление. Часть вторичного потока цилиндрической камеры в бункере перемещается вниз и вновь возвращается в ядро вихря. Благодаря этому уже осажденная пыль может быть вновь захвачена и вынесена в район оси вихря.

Таким образом, в циклоне протекают сложные аэродинамические про­цессы, от совершенства которых зависит эффективность работы этих ап­паратов.

Размеры и геометрические формы указанных элементов у разных цик­лонов могут быть различными, кроме того, некоторые из них содержат до­полнительные конструктивные элементы, например, улитки, звездочки, розетки и другие устройства для подкрутки газа.
3.Преимущества и основные конструкции циклонов

Преимущества циклонов перед другими аппаратами:

­­­­­-отсутствие движущихся частей;

-надежная работа при температуре до 500°С без конструктивных из­менений;

пыль улавливается в сухом виде;

-возможность работы при высоких давлениях;

-стабильная величина гидравлического сопротивления;

-простота изготовления и возможность ремонта;

-повышение концентрации не приводит к снижению фракционной
эффективности аппарата.

Недостатки:

-относительно высокое гидравлическое сопротивление (1200-
1500 Па) высокоэффективных циклонов;

-низкая эффективность при улавливании пыли размером меньше 5 мкм.

Циклоны различаются по способу подвода газов в аппарат, кото­рый может быть спиральным (рис. 2, а), тангенциальным обычным (рис. 2, б) и винтообразным (рис. 2, в), а также осевым (рис. 2, г, д). Последний отличается меньшим гидравлическим сопротивлением и меньшей эффективностью очистки. Недостатком прямоточных цикло­нов является необходимость отсоса части газов через бункер для отвода пыли, что способствует их абразивному износу. Наиболее предпочти­тельным по форме, с точки зрения аэродинамики, является подвод газа по спирали, однако на практике все способы подвода могут применяться с равной эффективностью.



Рис. 2. Основные конструкции циклонов по вводу газов: а — спиральный; б — тангенциальный; ввинтообразный; г — розеточный (циклон с возвратом газов); д — розеточный (прямоточный циклон)

В промышленной практике принято разделять циклоны на высокоэф­фективные и высокопроизводительные. Аппараты первого типа отлича­ются более высокой эффективностью очистки, но требуют больших зат­рат на осуществление процесса. Циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, отличаются большой производительнос­тью, но хуже улавливают мелкие частицы.

Применяют циклоны правые (вращение потока запыленного воздуха по часовой стрелке, если смотреть сверху) и левые (вращение против часо­вой стрелки).

По форме циклоны подразделяют на цилиндрические (высота цилинд­рической части больше высоты конической части) и конические (высота цилиндрической части меньше высоты конической части). Коническая часть аппарата выполняется в виде прямого конуса, обратного конуса или может состоять из двух конусов — прямого и обратного (рис. 3). Строе­ние конической части определяет особенности движения пылевоздушного потока в этой части циклона и оказывает существенное влияние на про­цесс осаждения, а также на коагуляцию некоторых видов пыли в аппарате, на устойчивость его работы при улавливании различных видов пыли.







Рис.3. Циклоны с различной формой конической части корпуса: а — коническая часть в виде пря­мого конуса; б— коническая часть в виде обратного конуса; в — ко­ническая часть составная
4.Одиночные циклоны конструкции НИИОгаза

К цилиндрическим относятся цикло­ны ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24 (рис.4, табл.1). Характерные осо­бенности: наличие удлиненной цилиндрической части; угол наклона крышки и входного патрубка равен соответственно 11°, 15°, 24°; одинако­вое отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру циклона, равное 0,59; подвод газа винтообразный.

Площадь сечения входных патрубков у циклонов ЦН-15, ЦН-24 боль­ше, чем у циклона ЦН-11. Следовательно, при одинаковых диаметрах и одинаковых гидравлических сопротивлениях циклоны ЦН-15, ЦН-24 об­ладают большей пропускной способностью, чем циклон ЦН-11, но эффек­тивность их ниже, особенно ЦН-24. Поэтому циклоны ЦН-24 рекоменду­ется применять для очистки газов с частицами пыли диаметром более 20 мкм. Циклоны ЦН-15 и ЦН-15У (укороченные) имеют общепромыш­ленное значение и находят широкое применение благодаря оптимальному соотношению между гидравлическим сопротивлением и эффективностью улавливания пыли.




Рис. 4. Цилиндрический циклон конструкции НИИОгаз
Таблица 1

Относительные размеры цилиндрических циклонов в долях диаметра корпуса


Тип циклона

а, о

а

hт

Hц

Hц

hв

Н


ЦН-11

11

0,48

1,56

2,06

2,00

0,3

3,38

ЦН-15

15

0,66

1,74

2,26

2,00

0,3

4,56

ЦН-15У

15

0,66

1,5

1,51

1,50

0,3

3,31

ЦН-24

24

1.11

2,11

2,21

1,75

0,4

4,26

Условное обозначение цилиндрического циклона: ЦН — циклон кон­струкции НИИОгаза; 15° — угол наклона оси входного патрубка относи­тельно горизонтали; П (Л) — правое (левое) вращение газа в улитке; число после тире — внутренний диаметр цилиндрической части циклона, мм: П — пирамидальная форма бункера. Например, ЦН-15П-600П.

Циклоны ЦН предназначены для очистки воздуха от сухой, неслипающейся, неволокнистой пыли, образующейся в различных помольных и дро­бильных установках и при транспортировании сыпучих материалов.

Для улавливания взрывоопасной и легковозгораемой пыли циклоны ЦН должны быть выполнены по специальным чертежам и не иметь узлов. где могло бы происходить скопление пыли, и должны быть снабжены не­обходимым количеством взрывных клапанов.

К коническим относятся циклоны типа СК-ЦН-22 (СК-ЦН-34М). СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 (рис. 5, табл. 2). Их отличает удлиненная коническая часть и малое отношение диаметра выхлопной трубы к цилин­дрической части (соответственно 0,22, 0,33 и 0,34). Подвод газа спираль­ный. Эти циклоны при одинаковой производительности имеют несколько большие размеры и повышенное гидравлическое сопротивление, однако отличаются большей эффективностью. Они используются для очистки газа от угольной пыли, золы, сажи, слипающейся пыли. Для очистки от абра­зивной пыли применяются циклоны СК-ЦН-ЗЗМ.

Условное обозначение конических циклонов: СК — спирально-кони­ческий (СДК — спирально-длинноконический); ЦН — циклон НИИОгаз: 33 (34) — отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру цилиндри­ческой части циклона (0,33, 0,34); БП — с бункером и подогревателем; Б — с бункером без подогревателя (при отсутствии Б или БП — без бун­кера и подогревателя); последнее число — диаметр цилиндрической час­ти циклона, мм; П или Л — правое или левое вращение пылегазового по­тока.


Рис. 5. Конический циклон конструкции НИИОгаз

Таблица 2

Относительные размеры конических циклонов в долях диаметра корпуса


Тип циклона

d

dв

а

b

h1

h2

H1

H2

СК-ЦН-34

0,34

0,23

0,25

0,214

0,515

0,515

0,515

2,11

СК-ЦН-34М

0,22

0,18

0,40

0,18

0,4

0,3

0,4

2,6

СК-ЦН-40

0,4

0,20

0,38

0,15

0,4

0,3

0,535

3,0

СК-ЦН-33

0,33

0,33

0,535

0,264

0,535

0,25

1,2

2,2

Цилиндрические циклоны относят к высокопроизводительным аппа­ратам, конические — к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000 мм, а конических — 3000 мм. Пара­метрический ряд циклонов НИИОгаз, разработанный на основе глубоких теоретических и экспериментальных исследований, известен уже около 40 лет. Однако он и сейчас может рассматриваться как отвечающий луч­шим мировым достижениям в области циклонного пылеулавливания.

Фракционная эффективность циклонов НИИОгаз приведена на рис. 6.

Для всех одиночных циклонов бункеры выполняются цилиндрической формы. Диаметры бункера принимаются в соответствии с ГОСТ 9617-67: Dбункера= 1,5D (для цилиндрического циклона); D6ункера = (1,1ч1,2)D (для ко­нического циклона). Высота цилиндрической части бункера принимается равной 0,8 D,

днище бункера выполняется с углом стенок 60°.




5. Групповые циклоны

С увеличением диаметра циклона при постоянной тангенциальной скорости потока центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается, и эффективность пылеулавливания снижается. Кроме того, установка одного высокопроизводительного циклона вызывает затруднение из-за его большой высоты. В связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклоны. В групповых циклонах (рис. 7) несколько циклонов компону­ют в группу; при этом они имеют общий коллектор для подачи запыленно­го и отвода очищенного газа, а также общий бункер для сбора пыли. Разме­щают групповые циклоны двухрядным способом по 2—8 шт. либо вокруг вертикального входного патрубка по окружности по 10—14 шт.

В групповых компоновках по нормам НИИОгаза применяются цикло­ны типа ЦН-15, а по типовым нормам, утвержденным Госстроем СССР, циклоны типа ЦН-11. Конические циклоны при равных производительностях с цилиндрическими отличаются от последних большими габаритами и поэтому обычно не применяются в групповом исполнении.



Рис. 7. Установка группового циклона двухрядным способом (а) и по окружности (б)

Степень очистки в группе циклонов принимается равной степени очи­стки в одиночном циклоне, входящем в эту же группу, хотя эксперимен­тально это не доказано. Есть некоторые основания предполагать, что она несколько ниже, чем в одиночном циклоне.

Группа циклонов снабжается общим бункером для сбора пыли. Диа­метр пылевыпускного отверстия бункера принимается большим, чем угол естественного отсоса пыли; обычно он составляет 55—60°. Пылевые бунке­ра циклонных групп могут иметь либо круглую, либо прямоугольную фор­му. Для групп из двух или четырех циклонов применяют обе формы бунке­ров, а для групп из шести или восьми циклонов только прямоугольные. Необходимые объемы пылевых бункеров определяются их назначением. Объем бункера, оборудованного устройствами для непрерывной выгрузки пыли, может быть выбран меньшим, чем объем бункера, предназначенного для накопления и периодической выгрузки пыли.

При уменьшении поступающего на очистку в групповой циклон газа необходимо предусматривать возможность отключения части элементов для обеспечения рекомендуемой скорости газа на входе в циклон.

При установке группы циклонов с одним общим бункером для пыли, во избежание перетока газа из одного циклона в другой, элементы в груп­пе должны быть однотипными. Система подвода и отвода газа должна обес­печивать равномерное его распределение между циклонами, входящими в группу.

Не допускается установка шиберов и дросселей на входных патрубках и выходных трубах групповых циклонов во избежание нарушения равен­ства их гидравлического сопротивления.
6. Батарейные циклоны

Батарейный циклон представляет собой пылеулав­ливающий аппарат, составленный из большого числа параллельно вклю­ченных циклонных элементов, которые заключены в один корпус, имею­щий общий подвод 4 и отвод б газов, а также сборный бункер 1 (рис. 8).



Рис. 8. Батарейный циклон с аксиальной подачей и закруткой газа с помощью направляющих аппаратов

Количество циклонных элементов может достигать нескольких сотен. Так, батарейный циклон производительностью 65 000 м3/ч содержит 792 циклонных элемента.

В отличие от обычных циклонов, сообщение газовому потоку враща­тельного движения, необходимого для выделения пыли, в элементах бата­рейного циклона достигается не подводом к ним газов по касательной, а установкой в каждом циклонном элементе направляющего аппарата. Сни­жение диаметра циклонного элемента в этом случае преследует цель уве­личения эффективности очистки, которая несколько возрастает с умень­шением диаметра. В результате размеры батарейного циклона (в плане) меньше размеров обычных циклонов одинаковой производительности. Однако в отличие от обычных циклонов батарейные циклоны более слож­ны в изготовлении и соответственно дороже.

Обеспыливаемый газ через входной патрубок 4 поступает в распредели­тельную камеру, откуда выходит в кольцевые зазоры между корпусами 2 и выхлопными трубами 3 циклонных элементов. В зазорах установлены на­правляющие аппараты, закручивающие газовый поток таким образом, что создающаяся центробежная сила отбрасывает частицы пыли к стенкам кор­пусов элементов и пыль ссыпается через пылеотводящие отверстия в сбор­ный бункер 1. Очищенный газ через выхлопные трубы поступает в камеру 5. Для крепления корпусов элементов и выхлопных труб служат соответствен­но нижняя и верхняя трубные доски 7. Поступившая в бункер пыль отво­дится в систему пылетранспорта.

Наиболее распространены циклонные элементы диаметром 100, 150 и 250 мм. Опыт эксплуатации батарейных циклонов с элементами разного диаметра показывает, что аппараты, составленные из большого числа цик­лонных элементов малого диаметра (100 и 150 мм), без отсоса газов из пыле­вого бункера, работают недостаточно эффективно и надежно. Кроме того, при использовании элементов малого диаметра увеличивается опасность вредных перетоков газов между элементами. Поэтому чаще всего для бата­рейных циклонов целесообразно применять элементы диаметром 250 мм.

Циклонные элементы делают литыми и устанавливают на нижней опорной доске. Корпусы батарейных циклонов обычно изготавливают сварными из листовой стали. Оптимальная скорость газов в элементе от 3,5 до 4,75 м/с, а для прямоточных циклонных элементов — от 11 до 13 м/с.

При сопоставлении технико-экономических показателей батарейных и обычных циклонов следует учитывать следующее:

- степень очистки газов в батарейных циклонах несколько ниже той,
которую можно достичь в эквивалентных по диаметру обычных цик­
лонах (на 20—25%). Это объясняется перетоками газов из элементов с
большим сопротивлением в элементы с меньшим сопротивлением;

- большое число циклонных элементов, объединенных общим бун­кером в одной секции батарейного циклона, требует равномерного
распределения очищаемых газов.

Промышленностью выпускаются батарейные циклоны конструкции НИИОгаза типа ПС, конструкции ЦКТИ типов БЦ, БЦА, БЦТ, БЦУ, ПБЦ, конструкции ВТИ и др. В маркировке циклонов приняты следую­щие обозначения: первая цифра указывает количество секций, вторая — количество элементов по глубине, количество элементов по ширине.

Основным отличием прямоточных батарейных циклонов является разделение газового потока на два: первый с большой концентрацией пыли отводится и подвергается очистке в циклоне или другом пылеочистном аппарате, а второй, очищенный, выбрасывается в окружающую среду (рис. 9).



Рис. 9. Прямоточный батарейный циклон: 1 — коллектор очищенного газа; 2 — прямоточный циклонный элемент; 3, 7 — патрубки для входа запыленного и вывода очищенного газа; 4 — коллектор запыленного газа; 5 — направляющий аппарат; 6 циклон

Пылегазовый поток из камеры запыленного газа 4 поступает в обору­дованные винтовыми завихрителями элементы 5, в которых под действи­ем центробежных сил происходит перераспределение концентрации пыли по сечению элемента: возрастание у стенок и уменьшение в центральной части. Обеспыленный поток из центральной части элемента отводится в камеру очищенного газа . Периферийный слой газа, обогащенный пы­лью, через торцевое кольцо элемента отсасывается вентилятором и, прой­дя пылеуловитель 6 (циклон), возвращается в камеру запыленных газов. Батарейные циклоны с прямоточными элементами дают меньшую степень очистки, чем обычные, поэтому они редко применяются как самостоятель­ные пылеуловители. Их чаще устанавливают в качестве предвключенных аппаратов перед высокоэффективными пылеуловителями — электрофиль­трами или рукавными фильтрами.

7 .Выбор модели циклона, его расчёт и схема конструкции

При расчёте циклонов должна быть обеспечена необходимая эффективность при минимальных энергетических затратах (при минимальном гидравлическом сопротивлении), т.е. необходимо определять как эффективность очистки, так и потери давления.

По современным представлениям, фракционные смеси улавливания пыли в циклоне подчиняются логарифмически-нормальному закону распределения (кривая фракционной эффективности аппарата ?=f(dч) при построении в вероятностно- логарифмической системе координат приобретает вид прямой линии). Если дисперсный состав пыли на входе в циклон подчиняется нормальному закону распределения, то эффективность циклона может быть рассчитана с использованием метода расчёта, основанного на вероятностном подходе к процессу пылеулавливания.

Для расчёта циклонов необходимы следующие данные: объёмный расход газов, подлежащих обеспыливанию при рабочих условиях, Qг, м3/ч; динамическая вязкость газа при рабочей температуре ?, Па·с; плотность газа при рабочих условиях ?г, кг/м3; дисперсный состав пыли, задаваемый медианным диаметром dm,мкм, и среднее квадратическое отклонение в функции данного распределения частиц lg ?ч; концентрация пыли в газах Свх, мг/м3; плотность частиц пыли ?ч, кг/м3.

Выбор необходимой модели циклона осуществляется с помощью графиков на рис.6 с учётом приведённых выше исходных данных, имея ввиду, что размер пылевых частиц d=20 мкм, а требуемая степень очистки воздуха от такой пыли должна быть не менее 0,99 ( ?=99%). Тогда при соответствующем построении на рис.6 определим (кривая 5), что в нашем случае можно принять конический циклон типа СДК-ЦН-33.

Последовательность расчёта циклона.

1. Выбрав тип циклона по табл.3 (ниже) определяем оптимальную скорость газа в аппарате ?опт

Найдём, что для циклона СДК-ЦН-33 ?опт=2,0 м/с
Таблица 3

Параметры, определяющие эффективность работы циклонов конструкции НИИОгаза

Параметры

ЦН-24

ЦН-15У

ЦН-15

ЦН-11

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

d50T, мкм

8,50

6,00

4,50

3,65

2,31

1,95

lg ??

0,308

0,283

0,352

0,352

0,364

0,308

?опт, м/с

4,5

3,5

3,5

3,5

2,0

1,7

2.Рассчитываем необходимую площадь сечения циклона, исходя из его производительности по воздуху Qг=4000 м3/ч (1,1 м3/с)

F==  = 0,55 м2

3.Определим диаметр циклона

D= =  =0,84 м

4.Диаметр циклона округляем до величины стандартного ряда диаметров по табл. 4 (указана ниже)

Таблица 4

Стандартный ряд диаметра циклонов

Тип циклона

Стандартный ряд диаметра циклонов

ЦН, СК, СДК

0,2; 0.3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0

ВЦНИИОТ

0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,370; 0,455; 0,525; 0,585; 0,645; 0,695

СИОТ

0,703; 1,015; 1,242; 1,428; 1,593; 1,698;1,943

УЦ-38

0,2; 0.3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5;1,6; 1,8; 2,0

Гипродревпрома

типа Ц

0,25; 0,3; 0,375; 0,45; 0,55; 0,6; 0,675; 0,730; 0,8; 0,87; 0,95; 1,05; 1,15; 1,225; 1,32; 1,4; 1,5; 1,6

ЦКТИ

0,4; 0,45; 0,5; 0,55; 0,6; 0,65; 0,7; 0,75; 0,8

Примем величину D=0,8 м

5.Вычисляем действительную скорость газа в циклоне, которая не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%

? = =  =2,2 м/с

Отклонение в этом случае составит

·100% = 10% (менее 15%)

6.Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления циклона:

?ц=?1·?2·+?3=1·0,785·520=408,2

где ?1- поправочный коэффициент на диаметр циклона. Выбираем по табл. 5

Таблица 5
Поправочный коэффициент ?1 на диаметр циклона


Диаметр циклона,мм

ЦН-11

ЦН-15; ЦН-24

CДК-ЦН-33; СК-ЦН-34

200

0,95

0,90

1,0

300

0,96

0,93

1,0

400

0,99

1,0

1,0

500

1,0

1,0

1,0

?2- поправочный коэффициент на запылённость газа. Выбираем по табл. 6

Таблица 6

Поправочный коэффициент ?2 на запылённость газа

Тип циклона

Поправочный коэффициент ?2 при запылённости газа, г/м3


0

10

20

40

80

120

150

ЦН-11

1

0,96

0,94

0,92

0,9

0,87

0,5

ЦН-15

1

0,93

0,92

0,91

0,9

0,87

0,86

ЦН-15У

1

0,93

0,92

0,91

0,89

0,88

0,87

ЦН-24

1

0,95

0,93

0,92

0,9

0,87

0,86

CДК-ЦН-33

1

0,81

0,785

0,78

0,77

0,76

0,745

СК-ЦН-34

1

0,98

0,947

0,93

0,915

0,91

0,9

СК-ЦН-34М

1

0,99

0,97

0,95

-

-

-

?3- коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, связанные с компоновкой циклонов в группу. В нашем случае ?3=0, т.к. циклон одиночный.

- коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона. Индекс «с» означает, что циклон работает в гидравлической сети. Коэффициент выбираем по табл. 7

Таблица 7

Значения коэффициентов сопротивления одиночного циклона

Тип циклона

d/D

Без дополнительных устройств

С кольцевым диффузором

С выходной улиткой

С отводом 90о

R/d=1,5




?цс

?цп

?цс

?цп

?цс

1/d=0ч12

?цс

1/d= >12

?цс

ЦН-11

0,59

245

250

207

215

235

245

250

ЦН-15

-

155

163

132

140

150

155

160

ЦН-15У

-

165

170

140

148

158

165

170

ЦН-24

-

75

80

64

70

73

75

80

CДК-ЦН-33

0,33

520

600

-

-

500

-

560

СК-ЦН-34

0,34

1050

1150

-

-

-

-

-

7. Определим потери давления в циклоне, Па, по формуле

?Р=?ц= 408,2= 1185,4 Па

  1. Рассчитаем размерную схему конструкции циклона CДК-ЦН-33 по рис.4, исходя из D=0,8м, что представлено в табл.8 (указана ниже)


Таблица 8

Геометрический размер

СДК-ЦН-33

Высота цилиндрической части H и высота заглубления выхлопной трубы hт

0,535

Высота конической части Hk

3,0

Внутренний диаметр выхлопной трубы d

0,334

Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия d1

0,334

Ширина входного патрубка b

0,264

Высота внешней части выхлопной трубы hв

0,2 – 0,3

Высота установки фланца

0,1

Длина входного патрубка

0,6

Высота входного патрубка

0,535

Текущий радиус улитки

D/2+b?/2?



Список используемой литературы:

1)Техника и технология защиты воздушной среды: Учеб. пособие для вузов/В.В.Юшин, В.М. Попов, П.П.Кукин и др.- М.: Высш. шк.,2005. С.146-173.

2) Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов/С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. С.В. Белова. 2-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 1991.С.

3)Курс лекций по дисциплине «Процессы и аппараты очистки атмосферных выбросов»

4) Экология: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / В.Н. Большаков и др.; Под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко.- М.: Университетская книга,Логос, 2006.С. 372-374

5) «Сфера». Эффективные технологии газоочистки. www.sfera-saratov.ru/oborud/ciklony/.
































Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации