Расчет центробежных циклонов.

Циклоны применяют как самостоятельные аппараты, так и в сочетании с другими аппаратами. Различают одиночные, групповые и батарейные циклоны. В практическом применении наиболее распространены цилиндрические (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24) и конические (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М и СДК-ЦН-33) циклоны НИИОГАЗа. Внутренние диаметры типовых циклонов Д, мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.

Для всех циклонов бункеры имеют цилиндрическую форму диаметром Дб, равным 1,5Д для цилиндрических и (1,1-1,2)Д для конических циклонов. Высота цилиндрической части бункера составляет 0,8Д, днище бункера выполняется с углом 60° между стенками, выходное отверстие бункера имеет диаметр 250 или 500 мм.

Избыточное давление газов, поступающих в циклоны не должно превышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации паров жидкости должна быть выше на 30-50° С температуры точки росы и не выше 400° из условия прочности конструкции.

Рис.1.Цилиндрический циклон.

d= 0.59; =0.3-0.4; b=0.2; =0.26; l=0.6; =0.8; =0.1; a=0.66; =1.74; =2.26; =2; =0.3; H=4.56.

Для ориентировочного выбора диаметра одиночного циклона и числа циклонов в группе в зависимости от количества газа. Последующим расчетом проверяют и уточняют табличные значения.

Задавшись типом циклонов ЦН-15, определяем оптимальную скорость газа в сечении циклона диаметром Д и вычисляем необходимую площадь сечения циклонов, :

,

где Wопт=3,5м/с определяется по характеристикам предварительно выбранного циклона ЦН-15.

Далее определяем диаметр циклона Д, м, задавшись количеством циклонов N=2:

Диаметр циклона округляем до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона, т.о.Д=0,8м. По выбранному диаметру циклона находим действительную скорость ω движения газа в циклоне, м/с:

Соблюдено необходимое условие: действительная скорость не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%.

Гидравлическое сопротивление циклона рассчитывают по формуле:

,

где -коэффициент гидравлического сопротивления циклона,

ρсм-плотность газа при рабочих условиях.

где -коэффициент гидравлического сопротивления циклона диаметром 500 мм. Индекс означает, что циклон работает в гидравлическую сеть, а «п»-на выхлоп в атмосферу; к1-поправочный коэффициент на диаметр циклона; к2-поправочный коэффициент на запыленность газа; к3-коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления при компоновке циклонов в группу.

Для каждого типа циклонов отношение при РУ должно находиться в определенных оптимальных пределах: для циклонов типа ЦН-11 800-1400 ; типа ЦН-15 и ЦН-15У 500-1000 ; типа ЦН-24 300-600 и типов ГДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 1200-2400 .

, что удовлетворяет необходимым требованиям.

Фракционную степень очистки газов в циклонах определяют по формуле:

где Ф(хi)-табличная функция распределения, зависящая от параметра (хi):

Значения d50 и lg определены условиями работы циклона:

Для учета влияния отклонения рабочих условий от типовых определяют значение параметра d50 по формуле:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=1,6 мкм:

где lg

lg ч= 0,172

Ф(-1,46)=0,0721

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=2,5мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=9,8 мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=16,7 мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=22 мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=27,6 мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=34,8 мкм:

Фракционная степень очистки газов в циклонах для dч=40 мкм:

Общую эффективность очистки газа, %, в циклоне определяют из выражения:

,

где bi-содержание частиц фракции, %(по массе).

Таблица 1

dч, мкм	1.6	2,5	9,8	16,7		27,6	34,8
q, %	0,5	1,1	12,1	12,4	12,9	15,5	20,6	24,9

= =95,5%

Конечную запыленность очищенной газовой смеси Свых, , находят по формуле:

.

Дата добавления: 2015-07-11