1.4 Методические указания к решению

1.4.1 Расчет циклона

Для расчета выбирается циклон конструкции НИИОГАЗ, ВТИ, ЦККБ.

Для выбора диаметра центробежного пылеосадителя можно руководствоваться справочными данными, которые представляют ориентировочные соотношения основных размеров центробежных пылеосадителей.

Площадь сечения входного патрубка:

.

Здесь расход газа в рабочих условиях:

, м³/с.

Скорость воздуха на входе в циклон:

м/с.

Так, для циклона НИИОГАЗ по справочной литературе находим:

.

Соответственно площадь сечения входного патрубка:

.

Откуда ширина входного патрубка:

.

Предварительное значение диаметра циклона по справочной таблице:

.

Определяется ориентировочное значение фактора разделения:

,

где - окружная скорость газа в циклоне (принимается равной 12-14 м/с).

Полагая, что осаждение мелких частиц пыли подчиняется закону Стокса, определяем скорость осаждения частиц:

.

Исходя из заданной производительности циклона, определяется внутренний диаметр выхлопной трубы:

,

где - скорость газа в выхлопной трубе. В практических расчетах принимают равной 4-8 м/с.

Наружный диаметр выхлопной трубы:

,

где - толщина стенки выхлопной трубы.

Правильность выбранного значения диаметра циклона проверяем по формуле:

.

Высота цилиндрической части центробежного пылеосадителя:

.

Высота конусной части определяется по справочным данным:

.

Гидравлическое сопротивление циклона:

,

где - коэффициент, зависящий от конструкции циклона (для циклонов конструкции ЦККБ , для циклонов ВТИ , для циклонов НИИОГАЗ )

1.4.2 Расчет батарейного циклона

Полагая, что батарейный циклон будет работать при нормальной нагрузке, предварительно принимают гидравлическое сопротивление аппарата:

Па.

Определение плотность газа при рабочих условиях:

.

Находится соотношение .

На основании справочных данных выбирают циклонные элементы диаметром D, а также коэффициент гидравлического сопротивления .

определение скорости газа в цилиндрической части циклонного элемента:

.

Расход газа на один элемент батарейного циклона:

,

где - внутренний диаметр элемента циклона.

Требуемое число элементов:

,

где - общий расход газа при рабочих условиях очистки в циклоне

Ширина аппарата:

.

Длина аппарата:

,

где , - количество элементов по ширине и длине камеры; - внешний диаметр элемента циклона.

Определение площади сечения элемента:

.

Условная скорость газа в элементе циклона:

.

Действительное гидравлическое сопротивление батарейного циклона:

.

Выбирается скорость газа в выхлопной трубе элемента циклона из интервала 4 6 м/с

Определяется внутренний диаметр выхлопной трубы:

,

где - скорость газа в выхлопной трубе. В практических расчетах принимают равной 4-8 м/с.

Наружный диаметр:

.

Приняв среднюю скорость газа в живом сечении первого ряда элементов камеры циклона м/с, определяется высота вводного канала в распределительную камеру:

.

1.4.3 Расчет пылеосадительной камеры

Действительный расход газа при заданной температуре:

, м³/с.

Максимально допустимая скорость газа с учетом, чтобы частицы не уносились с потоком газа:

, м/с.

Действительная скорость газа:

.

Выбрав длину камеры = 4-6 м, определяется время пребывания газа в камере:

.

Определяется теоретическая скорость осаждения в камере частиц диаметром d по следующей схеме:

.

Значение критерия Архимеда:

.

Критерий Рейнольдса:

.

Теоретическую скорость осаждения частиц твердой фазы в камере:

.

Действительную скорость осаждения частиц на полках принимается равной:

.

Тогда расстояние между полками:

, м.

Необходимая суммарная поверхность осаждения камеры:

.

Выбрав ширину камеры B = 3 5 м, находится необходимое количество полок:

.

Общая высота пылеосадительной камеры:

,

где - толщина одной полки (8-10мм).