Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

Методи розрахунку циклона з дотичним підводом газу. Визначення діаметру вихлопної труби, шляху та часу руху частки пилу. Розрахунок середньої колової швидкості газу в циклоні. Висота циліндричної частини циклона. Розрахунок пилоосаджувальної камери.

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 прийняти рівною14,4-106 2 /с ;

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

Рис.5.2. Схема пилоосаджувальної камери

Розв’язок

Витрати газу Q в поперечному перерізі камери визначаються за формулою:

Q=В·L·υв , м3

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

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ