Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

Розрахункова робота №5

Тема роботи: Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

Задача 5.1. Розрахунок циклона з дотичним підводом газу

У розрахунках визначаються основні розміри окремих елементів циклона при заданих величинах витрат Q (м3
/год) потоку газу, характеристиках вловленого пилу (питома вага пилу γП
, фракційний склад), швидкості вхідного υвх
і вихідного υвих
потоків газу, а також питому вагу газу γГ
і ступінь очищення η газу0

Рис.5.1 Схема циклона

Вихідні дані:

Q=17000 м3
/год

υвх
=21,0 м/с

β=7 γП
=1400 кг/м3

γГ
=1,20 кг/м3

υвих
=7

α=20

Розв’язок

1. Спочатку визначають діаметр вихлопної труби Д1
із наступного співвідношення:

Qгод
= , м3
/год

Д1
= , м Д1
=

2. Діаметр патрубка Д2
по якому підводиться газ визначається за виразом: .

Д2
= , м Д2
=

При вході коловий поперечний переріз труби переходить в прямокутний, співвідношення h/вприймається рівним 1,5.

В цьому разі:

Vгод
=3600h·в·υвх
=3600·1,5·в2
·υвх

Звідки

в= в=

3. Радіус циклона r3
дорівнює (див. рис.5.1)

r3
=r1
+в r3
=0,46+0,39=0,85

деr1
– радіус вхідного патрубка, м.

Діаметр циклона Д3
, становить:

Д3
=2·r3
Д3
=2·0,85=1,7

Середній радіус циклона визначається з виразу:

rср=
(r1+
r2
)/2 , м

rср
=

4. Середня колова швидкість газу υср
в циклоні становить:

υср
=0,6 υвх
,м/с υср
=0,6 7=4,2 (м/с)

5. Кутова швидкість обертання ωе
дорівнює:

ωе
= , с-1
ωе
= с-1

6. Час руху t частки пилу в циклоні визначається за формулою:

(с)

деν— кінематична в'язкість повітря, яку бажано

dч
— мінімальний діаметр частки пилу, що вловлюється циклоном, при η= 90% циклона та діаметром частки пилу 10мк.

7. Шлях руху частки пилу визначається за виразом:

S=υcp
·t, м S=4,2·7,8(м)

8. Шлях частки за одне обертання пилу дорівнює:

S1
=S1
=

де β — кут нахилу спіралі руху частки до горизонтальної площини.

h=S1
·sinβh=4,14·0,12=0,50

Кількість обертів частки п в корпусі циклона буде дорівнювати:

п = п =

9. Висота циліндричної частини циклона визначається за виразом:

HЧ
=0,05·h·nHЧ
=0,05·0,50·7,91=0,20

Кут нахилу конічної частини циклона та висота Нк
визначають за формулою:

Нк
=Нк
=·ctg20=0,68·2,75=1,87

В даному завданні Д4
слід прийняти рівним (0,1...0,2) Д3
.

Загальна висота циклона буде дорівнювати:

Hзаг
=Hк
+HЧ

Hзаг
=0,20+1,87=2,07

Задача 5.2. Розрахунок пилоосаджувальної камери

Для проведення розрахунку камери необхідно мати відомості про об’єми забрудненого газу Q м3
/год, характеристики пилу (у вигляді кінетичної в’язкості ν м2
/с), швидкість руху газу у корпусі камери υ м/с.

Вихідні дані

υГ
=0,5 м/с

В=2 м

υв
=0,6 м/с

Q=7000 м3
/год

ν=7·103
м2
/с

Рис.5.2. Схема пилоосаджувальної камери

Розв’язок

Витрати газу Q в поперечному перерізі камери визначаються за формулою:

Q=В·L·υв
, м3
/с

У вихідній частині камери на довжині Lпоч
здійснюється перехід від турбулентного до ламінарного режиму. Величина Lпоч
знаходиться за формулою:

Lпоч
=, м

де υГ
– горизонтальна складова руху частки пилу, м/с

Виходячи з попередньої формули розрахункова довжина камери буде дорівнювати:

L=

а загальна довжина камери буде дорівнювати:

Lзаг
=Lпоч
+0,5L

Тобто

Lзаг
=0,115+0,5

Lзаг
=0,115+0,5=31,94+0,81=32,75