5.3.2 Расчет циклона

Воздействие аэрозолей (пыли) на человека зависит от их токсичности, дисперсности и концентрации. В плавильном отделении от электродуговой печи выделение промышленной пыли составляет 4,2 мг/м\ а допустимое значение составляет 2 мг/м3.

Цех по производству стальных заготовок производительностью 9.S

Для очистки газовоздушных выбросов от пыли применяем циклон модели СК-ЦН-34М, в которых под действием центробежных сил частицы пыли отделяются от газового потока. Он относится к коническим циклонам. Данные для расчета: Q=15,0 м³/с; с_вх=4,2 г/м³;d₅₀₎мкм; ПДК=2 мг/м³.

Расчет основных характеристик циклона:

Основные характеристики циклона приведены в таблице 5.1. Таблица 5.1- значения характеристик циклона

Тип циклона	ωоп м/с	Значение к2 присвх,г/м^3	ξ500- в атм	d50 мкм	lgσr
СК-ЦН-3	2,0	0,95	200	1,3мкм	0,340

Рис. 5.1 Циклон:

1 -входной патрубок;2- цилиндрическая часть сварного листового кор- пуса;3-коническая часть сварного листового корпуса; 4- внутренний ци­линдр; 5 -выхлопной коллектор.

Вычисляем диаметр циелона

(5.10)

где D- диаметр циклона (м);

Q- расчет газо-воздушной смеси (м3/с);

ω - оптимальная скорость газа (м/с).

Подставляем данные в формулу и получаем:

(5.11)

Полученный результат соответствует типовому значению.

По полученному значению находим действительную скорость движе­ния газа в циклоне:

(5.12)

где n- число циклонов.

(5.13)

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления одиночно­го циклона:

(5.14)

где ξ- коэффициент гидравлического сопротивления;

K₁- поправочный коэффициент, зависящий от диаметра только цилиндри­ческого циклона;

K_2-поправочный коэффициент, зависящий от запыленности очищаемой смеси;

ξ₅₀₀-коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона. Подставляем данные в формулу 5.14 и получаем:

ξ =0,95x200 = 190 (5.15)

Рассчитываем гидравлическое сопротивление циклона ДР:

(5,16)

где р- плотность газа (кг/м³), р=1,3 кг/м³;

ω - действительная скорость газа в циклоне (м/с).

∆Р= 190 х 1,3 х 2,12²/ 2 = 555,06 Па.

Для расчета эффективности очистки газа в циклоне используем соот­ношение:

η=0,5(1+Ф(х)), (5.17)

где Ф(х)- функция от параметра х.

(5.18)

²

где d₅₀-средний размер частиц (мкм);

lgσ_r- степень полидисперсности пыли:

(5.19)

иlgσ_n- значение для типового циклона и условий очистки.

Подставляем в формулы 5.19и 5.18 известные значения:

По таблице И.1.4[20] Ф(х)= 0,6554, тогда эффективность очистки бу­дет равна по формуле 5.8:

(5,20)

Определяем концентрацию пыли после очистки:

с₀=с_вх(1- η) 1000 мг/м³, (5.28)

где с₀- концентрация пыли после очистки (мг/м³); с_вх- концентрация пыли до очистки (г/м³); р- степень очистки в циклоне.

Тогда:

с₀= 4,2(1-0,83)х 1000=0,714 мг/м³(5.21)

Содержание промышленной пыли в отделении 0,714мг/м³, это значе­ние меньше допустимого в 2,5 раза. Значит, очистка одним циклоном марки СК-ЦН-34М проходит качественно.