Методика расчетов циклонов

Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со средним размером частиц более 10...20мкм. Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами НИИОГАЗа: цилиндрическими серии ЦН и коническими серии СК. Избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно пре-

- 44 -

вышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации па­ров жидкости выбирается на 30...50°С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкции - не выше 400°С. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего. Цилиндрические циклоны серии ЦН пред­назначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов при начальной запыленности до 400 г/м³ и устанавливать перед фильтрами и электрофильтрами.

Конические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротив­ления. Входная концентрация сажи не должна превывать 50 г/ .

Для расчетов циклонов необходимы исходные данные: объем очищаемого газа Q, ; плотность газа при рабочих условиях r, кг/ вязкость газа при рабочей температуре m, Па•с; диаметр и дисперсный состав пыли dп и ; входная концентрация пыли Свх, г/ плотность частиц пыли ; требуемая эффективность очистки газа h.

Расчет циклонов ведется методом последовательных приближений в следующем порядке:

1. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную ско­рость газа wопт в сечении циклона диаметром Д по следующим данным:

Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-11 СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М

wопт, м/с 4,5 3.5 3.5 2.0 1.7 2.0

2. Определяют диаметр циклона Д, м, по формуле

(4.1)

Полученное значение Д округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона превышает его максимальное допустимое значение, то не­обходимо применять два или более параллельно установленных циклонов. В РФ для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров Д,мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.

3. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне, м/с, по формуле

(4.2)

- 45 -

где n - число циклонов. Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%.

4. Вычисляют коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле

(4.3)

где К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 4.1); K2 - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4.2); - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл. 4.3).

Таблица 4.1. Поправочный коэффициент на диаметр циклона

Таблица 4.2. Поправочный коэффициент на запыленность газа

Таблица 4.3. Коэффициент гидравлического сопротивления циклона диаметром 500 мм.

-46 -

5. Определяют гидравлическое сопротивление циклона. Па, по формуле

(4.4)

где r и w - соответственно плотность и скорость газав расчетном сечении циклона; x - коэффициент гидравлического сопротивления.

6. По табл. 4.4 находят значения параметров пыли и для выбранного типа циклона.

Таблица 4.4. Значения параметров пыли

Тип циклона	ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11	СДК-ЦН-33	СК-ЦН-34	СК-ЦН-34М
, мкм	8,5 0,308	4,5 0,352	3,65 0,352	2,31 0,364	1,95 0,308	1,3 0,340

7. Ввиду того, что значения , приведенные в табл. 4.4, определены по условиям работы типового циклона ( Дт = 0,6 м;

rпт = 1930 кг/м³; mт = 22,2х Па*с; wт = 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d50, мкм, по формуле

; (4.5)

8. Рассчитывают параметр х по формуле

. (4.6)

а по табл. 4.5 находят параметр Ф (х).

Таблица 4.5. Значения параметра Ф (х)

9. Определяют эффективность очистки газа в циклоне по формуле

(4.7)

где Ф(х) - табличная функция от параметра х, рассчитанного по формуле (4.6).

- 47 -

10. Если расчетное значение h окажется меньше необходи­мого по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то нуж­но выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться формулой

(4.8)

где индексы 1 и 2 соответствуют двум разным циклонам.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: