10043

‒1,96	0,0239	‒1,26	0,1038	‒0,54	0,2946	0,16	0,5636	0,88	0,8159	1,60	0,9474
‒1,95	0,0250	‒1,24	0,1075	‒0,52	0,3015	0,18	0,5714	0,90	0,8212	1,62	0,9495
‒1,92	0,0262	‒1,22	0,1112	‒0,50	0,3085	0,20	0,5793	0,92	0,8264	1,64	0,9535
‒1,90	0,0274	‒1,20	0,1151	‒0,48	0,3156	0,22	05871	0,94	0,8315	1,66	0,9554
‒1,88	0,0288	‒1,18	0,1190	‒0,46	0,3228	0,24	0,5948	0,96	0,8413	1,68	0,9573
‒1,86	0,0301	‒1,16	0,1230	‒0,44	0,3300	0,26	0,602	0,98	0,8405	1,70	0,9591
‒1,84	0,0314	‒1,14	0,1271	‒0,42	0,3312	0,28	0,6103	1,00	0,8508	1,72	0,9608
‒1,82	0,0329	‒1,12	0,1314	‒0,40	03446	0,30	0,6179	1,02	0,8554	1,74	0,9625
‒1,80	0,0344	‒1,10	0,1357	‒0,38	0,3520	0,32	0,6331	1,04	0,8599	1,76	0,9641
‒1,78	0,0359	‒1,08	0,1401	‒0,36	0,3594	0,34	0,6480	1,06	0,8643	1,78	0,9656
‒1,76	0,0375	‒1,06	0,1446	‒0,34	0,3669	0,36	06554	1,08	0,8686	1,80	0,9671
‒1,74	0,0392	‒1,04	0,1492	‒0,32	0,3745	0,38	0,6628	1,10	0,8129	1,82	0,9686
‒1,72	0,0409	‒1,02	0,1539	‒0,30	0,3821	0,40	0,6700	1,12	0,8770	1,84	0,9699
‒1,70	0,0427	‒1,00	0,1587	‒0,28	0,3897	0,42	0,6844	1,14	08810	1,86	0,9713
‒1,68	0,0446	‒0,98	0,1635	‒0,26	0,3974	0,44	0,6915	1,16	0,8949	1,88	0,9726
‒1,66	0,0465	‒0,96	0,1685	‒0,24	0,4052	0,46	0,6006	1,18	0,8888	1,90	0,9738
‒1,64	0,0485	‒0,94	0,1736	‒0,20	0,4129	0,48	0,6480	1,20	0,8962	1,92	0,9750
‒1,62	0,0505	‒0,92	0,1788	‒0,18	0,4207	0,50	0,6985	1,22	0,8997	1,94	0,9761
‒1,60	0,0526	‒0,90	0,1841	‒0,16	0,4286	0,52	0,7054	1,24	0,9032	1,96	0,9761
‒1,58	0,0548	‒0,88	0,1894	‒0,14	0,4364	0,56	0,7123	1,26	0,9066	1,98	0,9861
‒1,56	0,0571	‒0,86	0,1949	‒0,12	0,4443	0,58	0,7190	1,28	0,9099	2,00	0,9821
‒1,54	0,0594	‒0,84	0,2005	‒0,10	0,4522	0,60	0,7257	1,30	09131	2,10	0,9861
‒1,52	0,0618	‒0,82	0,2061	‒0,08	0,4602	0,62	0,7324	1,32	0,9162	2,20	0,9893
‒1,50	0,0643	‒0,80	0,2119	‒0,06	0,4681	0,64	0,7389	1,34	0,8663	2,30	0,9918
‒1,48	0,0668	‒0,78	0,2177	‒0,04	0,4761	0,66	0,7454	1,36	0,8696	2,40	0,9938
‒1,46	0,0694	‒0,76	0,2236	‒0,02	0,4840	0,68	0,7517	1,38	0,9192	2,60	0,9953
‒1,44	0,0749	‒0,72	0,23358	‒0,00	0,5000	0,70	0,7580	1,42	0,9222	2,70	0,9965

1.4. Расчет циклонов и вихревых пылеуловителей

Для расчетов циклонов необходимы следующие исходные данные [2]:

1)количество очищаемых газов при рабочих условий L, м3/ч;

2)плотность газа при рабочих условиях ρг, кг/м3;

3)динамическая вязкость газа при рабочей температуре µ, Па∙с;

4)дисперсный состав пыли, задаваемый двумя основными параметрами

δ50, мкм, и lg или ;

5)начальная запыленность газа сн, г/ м3;

6)плотность частиц ρм, кг/м3;

7)требуемая общая эффективность очистки газа ηо.

Расчеты могут показать, что при заданных условиях невозможно обеспечить требуемую эффективность пылеулавливания или для этого необходимы чрезмерные потери давления (т.е. энергетические затраты). В

28

последнем случае только экономический расчет различных схем пылеулавливания может определить оптимальные аппараты.

Расчет циклонов проводится методом последовательных приближений в следующем общепринятом порядке.

1.Задаются типом циклона и принимают по его характеристике оптимальную скорость газа в аппарате Vцопт , м/с.

2.Определяют необходимую площадь поперечного сечения циклонов:

F L/ 3600V опт .					(37)
ц		ц
3. Определяют диаметр циклона, задаваясь количеством циклонов n:
D 1000		Fц
			.		(38)
		0,785n

Диаметр циклона округляют до ближайшего значения из типоразмерного ряда принятого типа циклона.

4. Вычисляют действительную скорость газа в циклоне Vц = 353,86 L/nD2.

Скорость газа в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15 %. 5. По характеристике циклона принимают коэффициент гидравлического

сопротивления, соответствующий заданному типу и исполнению циклона – ц . 6. Определяют потери давления в циклоне р = ц ρг Vц2/2. Если потери

давления оказались приемлемыми, переходят к расчету общей эффективности очистке газа в циклоне. При этом принимают, что эффективность очистки в одиночном циклоне и в группе циклонов одинакова.

7. Приняв по характеристике выбранного типа циклона параметры δ* =50 и lg , характеризующие его эффективность, определяю значение параметра δ =50

при рабочих условиях:

		δ*	Vц*		D μ				ρ*
δ									м	,	(39)
	η 50
		η 50	Vц		D* μ*				ρм

где δ =50 – размер частиц, улавливаемых на 50% мкм; D* – диаметр циклона, мм, D* = 600 мм; Vц* – скорость газа, Vц*= 3,5 м/с; µ*1 – вязкость газа, µ*=22,2∙10‒6

29

Па∙с; ρм* – плотность частиц, ρм* = 1930 кг/м3 (приняты при стандартных условиях работы циклона); δn-50, D, Vц, µ, и ρм – тоже, при рабочих, отличных от стандартных условиях работы циклона.

8. Определяют параметр х по формуле:

	x		lg( δ50 /δ η 50 )			.	(40)
			lg 2 σ η 50	lg 2 σ

9. Определяют по таблице 5 значение Ф(х), представляющее собой общую эффективность очистки газа, выраженную в долях единицы.

По окончанию расчета полученное значение 0 сопоставляют с требуемым. Если о оказывается меньше требуемого, необходимо выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивлении. Для ориентировочных расчетов необходимого значения ƒп

рекомендуется следующая зависимость:

					100 ηо1
ζ	ц2	ζ	ц1
					100 ηо2

	Vц1				D2
	V			D ,			(41)
			ц2	1

где индекс «1» относится к расчетным значениям параметров, а индекс «2» – к

требуемым значениям параметров циклона.

Эффективность очистки газов в установке, состоящей из двух или более последовательно установленных циклонов, удобно определять по графикам парциальных проскоков через каждый из циклонов, нанесенным на вероятностно-логарифмическую систему координат. Расчет ведется в следующей общепринятой последовательности:

1.Определяют значения δ =50 согласно расчета циклонов для каждого из последовательно установленных аппаратов.

2.Определяют =15.9 для каждого циклона: lg =15.9 = lg + lg =50.

3. В вероятностно-логарифмической системе координат (ординаты сетки должны быть представлены в относительных долях) наносят точки =50 и =15.9

каждого из циклонов. Точки δ -50 и lgδ =15.9 соединяют прямыми парциальных проскоков через циклоны.

30

4. Определяют общий парциальный проскок через систему из двух

последовательно установленных циклонов по уравнению ε1,2 = ε 1ε 2, где ε 1,2 –

общий парциальный проскок; ε 1 – парциальный проскок для первого циклона; ε2 – парциальный проскок для второго циклона. Кривую ε 1,2 – наносят на график.

5. Проводят прямую линию, аппроксимирующую кривую ε 1,2, и находят значения δ =50 и lgδ , характеризующие эту прямую.

6. Определяют η0 по таблице 5.

Мощность на валу электродвигателя вентилятора или дымососа,

обеспечивающего работу циклонной установки Nдв, кВт, определяют по формуле:

Nдв L p /(3600 1000η*венη*пер ) L p /(3,6 106 η*венη*пер ) ,

(42)

где L – производительность системы, м3/ч; р – расчетное сопротивление аппарата, Па; вен* – КПД вентилятора (принимается по характеристике вентилятора); пер* – КПД передачи (при непосредственной насадке рабочего колеса вентилятора на вал электродвигателя пер* = 1; при муфтовой и клиноременной передаче пер*= 0,96).

Установочная мощность электродвигателя определяется по формуле:

		N у ст K зап N дв .	(43)
	где Kзап – коэффициент запаса мощности, принимается по таблице 6.
			Таблица 6
		Коэффициент запаса мощности
	Мощность на валу	Коэффициент запаса мощности Kзап
		Для центробежных
	электродвигателя, кВт		Для осевых вентиляторов
		вентиляторов
	До 0,5	1,5	1,2
	051÷1	1,3	1,15
	1,01÷2	1,2	1,1
	2,01÷5	1,15	1,05
	более 5	1,1	1,05

31

Если вентилятор предназначен для транспортирования среды с параметрами, отличающимися от нормальных, то следует определять условное давление русл, Па, по следующей зависимости:

	р р	273 1700 р	,	(44)
		293 рбар р

где р – расчетное сопротивление аппарата, Па; tг – температура воздуха, °С;

рбар – бар барометрическое давление в месте установки вентилятора, мм рт.ст.; ρв и ρг – плотность соответственного воздуха и газа, кг/м3.

1.5. Эксплуатация циклонов и вихревых пылеуловителей

Новые или реконструированные пылеуловители перед вводов в

эксплуатацию отлаживаются на оптимальный режим работы.

После пуска пылеулавливающие установки проводятся ее испытания,

при которых проверяются принятые в проекте параметры и определяется эффективности очистки газов. На каждый аппарат составляется паспорт, где указываются основные технические характеристики, время ввода в

эксплуатацию и результаты испытаний. К паспорту прилагаются описания устройства аппаратов, инструкция по эксплуатации и установочные чертежи.

В процессе эксплуатации пылеуловителей периодически контролируется соответствие значений режимных характеристик паспортным, а также оценивается эффективность улавливания пыли.

Обслуживающий персонал регулярно производит наружный и внутренний осмотр аппаратов. Наружный осмотр делается каждую смену,

внутреннийесли не обнаруживается отклонений в работеобычно приурочивают к остановке основного технологического оборудования.

При наружном осмотре циклонов проверяют состояние тепловой изоляции, герметичность фланцевых соединений, люков и устройств выгрузки пыли. Если система работает под избыточным давлением, неплотности легко обнаружить по выбросам запыленного газ. Наличие подсосов воздуха в

систему, находящуюся под разряжением, качественно можно установить при

32

помощи дыма. Засасывание клубов дыма свидетельствует о негерметичности проверяемого места. Понятно, что такой способ обнаружения подсосов применим только для невзрывных производств и негорючей пыли.

Количественно величине подсосов воздуха находят на основе определения расходов газа на входе и выходе из установки или анализа газов по какому-либо из его компонентов, практически отсутствующего в воздухе,

например по двуокиси углерода. Изменение концентрации СО2

обуславливается разбавлением газа атмосферным воздухом. Измеряя ее,

рассчитывают величину подсоса наружного воздуха в аппарат.

Негерметичность системы сопровождается выбросами пыли и ухудшением санитарно-гигиенических условий на рабочих местах для систем под избыточным давлением или приводит к увеличению газовой нагрузки аппаратов, работающих под разряжением. Кроме того, в местах подсоса холодного воздуха происходит локальное снижение температуры, вследствие чего возможна конденсация влаги и налипание пыли на внутренние стенки газоходов и аппаратов. Для предупреждения подсосов воздуха в аппарат смотровые люки, как правило, не размещают на корпусе циклонов, а

устанавливают их на выходной улитке или крышке коллектора для вывода газа.

Особо тщательно следует проверять герметичность бункера и устройств выгрузки пыли. Как отмечалось, подсосы в бункер могут полностью расстроить работу циклона и свести эффективность улавливания к нулю. Необходим помнить, что подсос воздуха в бункер может происходить даже в том случае,

если циклон стоит на нагнетающей линии (т.е. работает под давлением).

Устройства выгрузки пыли проверяются на регулярность удаления осадка из бункеров. Производительность устройств выгрузки пыли должна быть согласована с количеством улавливаемой пыли. Если производительность недостаточна, бункер может переполниться, тогда дальнейшее накопление пыли будет происходить в корпусе циклона. Это приводит к выносу уловленной пыли из циклонов. С другой стороны, если осажденная пыль будет выводиться излишне интенсивно, бункер может полностью опорожниться, в

33

тракте пылевыгрузки не успеет образоваться уплотняющих скоплений пыли и последний перестанет быть герметичным.

При внутреннем осмотре циклонных пылеуловителей проверяют наличие пыли во входной патрубке, на стенках корпуса, конуса, бункера и в случае необходимости удаляют отложения пыли. В процессе эксплуатации циклонов

необходимо регулярно контролировать величину гидравлического

сопротивления. Уменьшение гидравлического сопротивления с одновременным ухудшением очистки газа является следствием падения расхода газа.

Возрастания гидравлического сопротивления происходит вследствие повышения расхода газа или когда конус циклона частично забит пылью.

Совершенно недопустима эксплуатация циклонов при температуре газов ниже температуры точки росы. Образующаяся при этом капельная влага смачивает пыль, циклон быстро забивается и становится неработоспособным.

Температура газов должна быть вше температуры точки росы не меньше чем на

20 ÷ 25 °С. В необходимых случаях циклоны оборудуют обогревом. При компоновке в группу должно быть идентичным гидравлическое сопротивление

каждого из входящих в группу циклонов.		В противном случае возможны
перетоки газов	между циклонами, что	резко снижает эффективность

улавливания пыли. Циклоны в группе должны быть однотипными, а подводом и отводом газов должен обеспечивать равномерное распределение потока между циклонами.

Особенно важно равномерно распределить газ и предупредить циркуляцию газа между циклонными элементами через общий бункер в батарейных циклонах. При этом навстречу падающей пыли в отдельных элементах подсасывается газ из бункера, что увеличивает вынос пыли из аппарата. В процессе эксплуатации батарейных циклонов величина гидравлического сопротивления должна контролироваться особенно тщательно. Отклонение ζ от нормы является признаком наличия неисправностей в аппарате. Характерные нарушения в работе батарейных циклонов – забивание пылью циклонных элементов и разгерметизация

34

перегородки между раздающей камерой и камерой очищенного газа. В

результате часть запыленного газа проходит через аппарат, миную циклонные

элементы. Наиболее часто в батарейных циклонах образуются отложения

пыли на входных участках циклонных элементов с тангенциальным вводом потока или на лопастях закручивающих устройств в прямоточных элементах, а

так же в горловине конусов. На это необходимо в первую очередь обращать

внимание при внутреннем осмотре. Для регулярного осмотра и прочистке циклонных элементов в корпусе батарейного циклона должны быть

предусмотрены герметичные люки. При улавливании абразивной пыли

необходимо иметь в виду возможность износа циклонных элементов. При необходимости предусматривают их защиту в виде сменных щитков. В

батарейных циклонах с рециркуляцией потока наиболее интенсивному

абразивному износу подвержен выносной циклон тракта рециркуляции. В

одиночных или в групповых циклонах должны быть защищены в первую очередь наиболее быстро изнашиваемые места – участок корпуса,

примыкающий к входному патрубку, и нижняя треть конической части, где образуется интенсивный вихрь с повышенной концентрацией пыли. Эти

участки	целесообразно	выполнять утолщенными или сменными. В ряде
случаев при циклонной очистке			газов от слипающейся пыли		для удаления
осадка	с внутренних	стенок	буккера	предусматривают	ворошители,
представляющие собой цепи или тяги, проводимые в действие вручную.
Техника безопасной		эксплуатации циклонных пылеуловителей включает
мероприятия, предупреждающие возможность соприкосновения					с горячими

поверхностями или ожогов от горячей пыли и газов, правила обслуживания устройств, находящихся на высоте, и другие меры, предусмотренные инструкциями, действующими на данном предприятии.

Для предупреждения ожогов горячие поверхности должны быть изолированы, а места, откуда возможны выбросы газа или пыли, надежно уплотнены. При улавливании взрывоопасных пылей, при работе во взрывоопасных условиях циклоны должны иметь предохранительные

35

мембраны. В бункерах циклонов, а также в других местах системы в этих случаях не допускается накапливание пыли. Для доступа к шиберам, люкам и другой арматуре на высоте более 1,8 м должны быть установлены площадки с ограждениями и стационарные лестницы. Во многих случаях эксплуатация циклонов их эффективность очистки воздуха от пыли значительно ниже проектной. Причинами этого являются.

1. Неплотность пылесборного бункера. При этом благодаря разрежению в нижней части конусной части циклона в нее по пылевому патрубку всасывается воздух, которую увлекает значительную часть выделенной пыли и уносит по выходному патрубку наружу. Эффективность очистки резко снижется при подсосе атмосферного воздуха внутрь циклона, особенно через бункер, поэтому подсос должен быть сведен к минимуму (не превышать 4÷5 %). Следует отметить, что даже при установке циклона за вентилятором (на нагнетательном

участке аспирационной системы) в	нижней части	конуса образуется
отрицательное давление (разряжение),	близкое по величине к динамическому

давлению по входной патрубке. Если пылевой патрубок открыто сообщается с атмосферой, то эффективность пылеулавливания может быть сведена к нулю.

2.Коническая часть корпуса циклона не должна служить пылесборником,

иесли под циклоном нет бункера, эффективность циклона не может быть удовлетворительной. Бункер является неотъемлемой часть циклона, процессы в нем происходящие – составная часть общего процесса пылеотделения.

Поэтому форма, размеры, техническое состояние, уровень заполняемости бункера должны соответствовать техническим условиям на рассматриваемый циклон.

3. Если циклон выбран большого размера, чем требуется, т.е. скорость в циклоне ниже минимальной рекомендованной, то эффективность пылеотделения будет заведено ниже оптимальной.

Типы и размеры пылеуловителей должны строго соответствовать проекту и техническим условиям на изготовление. Циклон не допускается к эксплуатации, если обнаружены выступы или вмятины и ржавчина на его

36

стенках. Швы и соединения циклонов должны быть прочными и плотными,

фланцевые соединенияна резиновых прокладках, толщиной 3÷5 мм.

В групповых циклонах (УЦ и пр.) необходимо произвести ревизию шнеков и шлюзовых затворов. Шнек должен быть исправным, свободно проворачиваться от руки. В рабочей полости не должно быть посторонних предметов.

Циклоны монтируют внутри или вне здания: на кровлях, площадках,

перекрытиях. Первоначально изготавливают поддерживающие конструкции, на которых затем монтируют циклоны - одиночные или групповые с выверкой по вертикали по уровню или отвесу.

Болтовые соединения, фиксирующие положение циклона, затягивают только после присоединения входного и выходного патрубка (до этого их крепят временными связями, которые снимают после выверки установки).

Допускаемые отклонения циклона 1 мм на 1 мм.

Муфты, цепи и прочие движущиеся части ограждают. На установленное оборудование наносят пояснительные надписи.

В шлюзовых затворах необходимо проверить при помощи щупа зазор между крыльчаткой и цилиндрической частью корпуса. Шлюзовые затворы,

имеющие зазор более 0,15 мм, выбраковывают. Торцовые крышки шлюзовых затворов должны быть уплотнены. Перед монтажом шлюзовые затворы вскрывают, производят ревизию, очищают крыльчатку и детали от грязи и промывают от консервационной смазки. Подшипники шлюзовых затворов должны быть заполнены смазкой. Шлюзовой затвор с приводом соединяется при помощи муфт. Прежде чем включить шлюзовой затвор в работу, нужно убедиться в том, что крыльчатка вращается в правильном направлении.

Свободные от продуктов секции ротора должны проходить со стороны продувочных отверстий.

Шлюзовые затворы, смонтированные на одной станине и имеющие общий привод, должны быть выверены на соосность и продувочными пробками

37