Пример расчета циклона

Задание 2.2. Выбрать циклон типа ЦН-15, определить его гидравлическое сопротивление Dp и эффективность h при следующих исходных данных: расход газа при нормальных условиях V_о = 4100 м³/ч; плотность газа r_о = 1,29 кг/м³, температура газа Т =110 ^оС, коэффициент динамической вязкости m =24,8×10^-6 Па× с, барометрическое давление Р_бар = 101,3 кПа, разрежение в циклоне р_г = 30 Па, начальная концентрация пыли в газе z₁ = 50 г/м³, характеристики дисперсного состава пыли d_m =10 мкм, коэффициент полидисперсности пыли lg s_п = 0,7, плотность частиц пыли r_п = 3000 кг/м³ . Циклон работает в сети без раскручивателя.

Решение

1. Плотность газа при рабочих условиях:

r_г = ;

r_г кг/м³

2. Расход газа при рабочих условиях:

V_г = ;

V_г = 1,6 м³/с.

3. Диаметр циклона при оптимальной скорости w_опт = 3,5 м/с:

D = ;

D = = 0,763 м.

Примем ближайшее стандартное значение диаметра D = 800 мм и найдем действительную скорость газа в циклоне, м/с:

w_ц = ;

w_ц = = 3,2 м/с.

Поскольку действительная скорость отличается от оптимальной менее чем на 15 %, остановимся на рассчитанном значении диаметра циклона и, исходя из принятых соотношений размеров для данного типа циклонов, можно определить остальные размеры.

4. Коэффициент сопротивления циклона:

x = К₁ · К₂ · x ₅₀₀;

x = 1·0,91·155 = 141,

где значения коэффициентов К₁, К₂ и x ₅₀₀ принимаем в соответствии с данными, приведёнными в таблицах 2.2, 2.3, 2.4: К₁ = 1, К₂ = 0,91, x ₅₀₀ = 155.

5. Гидравлическое сопротивление циклона:

Dp = ;

Dp 660 Па.

6. Размер частиц d₅₀, улавливаемых выбранным циклоном при рабочих условиях с эффективностью 50 %:

d₅₀ = ;

d₅₀ = 4,5 = 4,61 мкм,

где D_Т, r_nТ, m_Т,w_Т - значения параметров, соответствующие условиям, при которых получена величина = 4,5 мкм;

D, r_n, m, w_г – значения параметров, соответствующие действительным условиям работы циклона.

7. Вспомогательная величина x равна:

x = ;

x = =0,429.

8. Степень очистки газа в циклоне, определяемая исходя из значения аргумента x =0,429 по таблице 2.6, составляет:

h = Ф(x) = 0,6664 или 66,64 %.

Дата добавления: 2015-07-11