2.10 Конструктивные размеры циклона
Основные размеры циклона ЦН – 11 должны быть следующими: выходное отверстие циклона Dвых = 0,59·D1 = 0,59·900 = 531 мм; размеры входного патрубкаaхb= 1,11·D1 х 0,26·D1 = 1,11·900 х 0,26·900 = 999 х 234 мм; общая высота циклона 4.26·D1 = 4,26·900 = 3834 мм.
3. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА
3.1 Определение диаметра трубопровода
где Q– заданный расход, м3/с;ω– принятая скорость воздуха, м/с.
Примем скорость воздуха в трубопроводе
=15м/с,
тогда:
Выбираем стальной трубопровод с наружным диаметром 377 мм, толщиной стенки 10 мм. Тогда внутренний диаметр dэ = 0,357м.
3.2 Определение критерия Рейнольдса
где
– сопротивление воздуха, Па;
– вязкость воздуха.
Примем, что трубы были в эксплуатации, и имеют незначительную коррозию. Тогда Δ=0,15мм. Получим:
где
– относительная шероховатость
трубопровода, м;
- абсолютная шероховатость трубопровода,
м.
Далее получим:
Таким образом, расчет коэффициента трения λследует проводить для зоны смешанного трения:
3.3 Коэффициенты местных сопротивлений
Из табл. XIII [5]:
Вход воздуха из бака в трубопровод (труба с закругленными краями): ζ1 = 0,2.
Задвижка (3 шт.): ζ2 = 0,5·3 = 1,5.
Поворот (4 шт.) (при φ = 90º ): ζ3 = 4·1,1=4,4.
Выход из трубы: ζ4 = 1.
3.4 Сумма коэффициентов местных сопротивлений
∑ζ=ζ1 +ζ2 +ζ3 +ζ4
∑ζ= 0,2 + 1,5 + 4,4 + 1 = 7,1
3.5 Гидравлическое сопротивление трубопровода
где
– длина трубопровода, м.
Избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода, равно:
∆p= ∆pа + ∆рп ;
∆p= 500 + 393= 893 Па.
3.6 Полезная мощность вентилятора
Nп =Q∆p;
Nп = 1,69 ∙ 893 = 1509,17 Вт.
Принимая ηпер = 1 иηн = 0,6, найдем:
где ηпер иηн – коэффициенты полезного действия соответственно передачи от электродвигателя к насосу и насоса.
3.7 Выбор вентилятора
По таблице 9 Приложения 1.1 [2] находим, что полученным данным лучше всего удовлетворяет вентилятор Ц1-8500.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте я рассмотрел один из видов оборудования, предназначенного для разделения газовых систем, а именно – циклоны. Я ознакомился с различными типами циклонов, их конструкцией, принципом действия, техническими характеристиками, а также материалами, из которых они изготавливаются, и ограничениями применения тех или иных типов циклонов. Кроме того, я произвел расчет циклона ЦН-11-900.
Циклоны всех видов отличаются простотой конструкции (не имеют движущихся частей) и могут быть использованы для очистки химически активных газов при высоких температурах. По сравнению с другими аппаратами, в которых отделение пыли осуществляется под действием сил тяжести или инерционных сил, циклоны обеспечивают более высокую степень очистки газа, более компактны и требуют меньших капитальных затрат.
К недостаткам циклонов относятся: сравнительно высокое гидравлическое сопротивление (400-700Н/м², или 40-70мм вод. ст.), невысокая степень улавливания частиц размером менее 10мкм (70-95%), механическое истирание корпуса аппарата частицами пыли, чувствительность к колебаниям нагрузки по газу.
В циклонах рекомендуется улавливать частицы пыли размером более 10мкм.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Авербух Я. Д., Заостровский Ф. П., Матусевич Л. Н. Процессы и аппараты химической технологии. Курс лекций. Ч. II. Теплообменные и массообменные процессы. Изд. 2-е, перераб. Под редакцией докт. техн. наук проф. К. Н. Шабалина. Свердловск: изд. УПИ им. С. М. Кирова, 1973. – 428с.
Борисов Г. С., Брыков В. П., Дытнерский Ю. И. и др. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496с.
Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. – 752с.
Мальгин А. Д. Циклоны НИИОГАЗ. Руководящие указания по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации. Ярославль: Уч. – изд., 1970. – 94с.
Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. Под ред. П. Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1987. – 576с.
Русанов А. А., Биргер М. И., Мягков Б. И. и др. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под общ. ред. А. А. Русанова. М.: Энергия, 1975. – 296с
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рисунок 1 - Фракционная эффективность очистки циклонов
1 – СК-ЦН-34; 2 – ЦН-11; 3 – ЦН-15; 4 – ЦН-15у; 5 – ЦН-24; 6 – СДК-ЦН-33.