ПР_2. Задание в соответствии с исходными данными рассчитать эффективность извлечения дисперсного загрязнителя в циклонах цн. Алгоритм расчета

Название	Задание в соответствии с исходными данными рассчитать эффективность извлечения дисперсного загрязнителя в циклонах цн. Алгоритм расчета
Дата	16.05.2022
Размер	53.69 Kb.
Формат файла
Имя файла	ПР_2.docx
Тип	Документы #532047

Расчет циклонов

Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со средним размером частиц 40…100 мкм. Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами НИИОГАЗА: цилиндрическим серии ЦН и коническим серии СК. Избыточное давление газов, поступающих в циклон, не должно превышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации паров жидкости выбирается на 30…50⁰С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкции – не выше 400⁰С. 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 дисперсных загрязнений не должна превышать 50 г/м³.
Задание

В соответствии с исходными данными рассчитать эффективность извлечения дисперсного загрязнителя в циклонах ЦН.
Алгоритм расчета:

1) Задаться типом циклона и определить оптимальную скорость газа _о_pt, в сечении циклона диаметром D:

Тип циклона и оптимальную скорость газа определить по таблице 1 приложения 1.

2) Определить диаметр циклона, м

(7)

Установить ближайшее стандартное сечение.

3) Найти действительную скорость газа в циклоне, м/с

м/с, (8)

где n – число циклонов.

4) Вычислить коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона:

(9)

где К₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона; определяемый по таблице 3 приложения 1.

К₂ - поправочный коэффициент на запыленность газа; определяемый по таблице 4 приложения 1.

₅₀₀– коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм, определяемый по таблице 2 приложения 1.

5) Определить гидравлическое сопротивление циклона:

,Па (10)

Сравнить с нормативными потерями давления 2500 Па

По приложению таблице 1 приложения 1 определить значение параметров пыли

и lg_:

6) Ввиду того, что значения

, определяются по условиям работы типового циклона, необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d₅₀:

, мкм (11)

7) Рассчитать параметр осаждения x:

(12)

По таблице5 приложения 1 найти значение вероятностной функции Ф(x).

8) Определить степень эффективности очистки газа в циклоне:

(13)

Расчетное значение степени очистки газа в циклоне сравнивается с требуемым значением и делается соответствующие выводы о правильности выбранного циклона. Габаритные размеры циклона определяются по таблице 6 приложения 1.

Приложение 1

Таблица №1

Базовые значения характеристик циклонов

Характеристики	Марки циклонов
Характеристики	ЦН-24	ЦН-15у	ЦН-15	ЦН-11
	4,5	3,5	3,5	3,5
	8,5	6	4,5	3,65
	0,308	0,283	0,352	0,352

Примечание: значение D

получены при скорости потока, равной w

, диаметре циклона 600 мм, плотности частиц 1930 кг/м

, динамической вязкости 22,2

Таблица №2

Коэффициенты гидравлического сопротивления циклонов

Марка циклона		Циклоны с выходом в сеть				Циклоны с выхлопом в атмосферу
		Через улитку	Через отвод 90"		Без дополнительных устройств
		Через улитку	При l/d 12	При l/d 12	Без дополнительных устройств
ЦН-11	0,59	235	245	250	245	250
ЦН-15	0,59	150	155	160	155	163
ЦН-15У	0,59	158	165	170	165	170
ЦН-24	0,59	73	75	80	75	80

Таблица №3

Поправочный коэффициент К

D, мм	Марка циклона
D, мм	ЦН - 11	ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
200	0,95	0,9
300	0,96	1,0
400	0,99	1,0
500	1	1

Таблица №4

Поправочный коэффициент К

Марка циклона	Запыленность, г/м³
Марка циклона	<0,1	10	20	40	80	120	150
ЦН-11	1	0,96	0,94	0,92	0,90	0,87	0,85
ЦН-15	1	0,93	0,92	0,91	0,90	0,87	0,86
ЦН-15У	1	0,93	0,92	0,91	0,89	0,88	0,87
ЦН-24	1	0,95	0,93	0,92	0,90	0,87	0,86

Продолжение приложения 1.

Таблица №5

Эффекты очистки для соответствующих параметров осаждения

X	Ф(х),%	Ф(-x),%	X	Ф(х),%	Ф(-х),%	X	Ф(х),%	Ф(-х),%
0	50	50	0,72	76,42	23,58	1,44	92,51	7,49
0,02	50,8	49,20	0,74	77,03	22,97	1,46	92,79	7,21
0,04	51,6	48,40	0,76	77,64	22,36	1,48	93,06	6,94
0,06	52,39	47,61	0,78	78,23	21,77	1,50	93,32	6,68
0,08	53,19	46,81	0,80	78,81	21,19	1,52	93,57	6,43
0,10	53,98	46,02	0,82	79,39	20,61	1,54	93,82	6,18
0,12	54,78	45,22	0,84	79,95	20,05	1,56	94,06	5,94
0,14	55,57	44,43	0,86	80,51	19,49	1,58	94,29	5,71
0,16	56,36	43,64	0,88	81,06	18,94	1,60	94,52	5,48
0,18	57,14	42,86	0,90	81,59	18,41	1,62	94,74	5,26
0,20	57,93	42,07	0,92	82,12	17,88	1,64	94,95	5,05
0,22	58,71	41,29	0,94	82,64	17,36	1,66	95,15	4,85
0,24	59,48	40,52	0,96	83,15	16,85	1,68	95,35	4,65
0,26	60,26	39,74	0,98	83,65	16,35	1,70	95,54	4,46
0,28	61,03	38,97	1,00	84,13	15,87	1,72	95,73	4,27
0,30	61,79	38,21	1,02	84,61	15,59	1,74	95,91	4,09
0,32	62,55	37,45	1,04	85,08	14,92	1,76	96,08	3,92
0,34	63,31	36,69	1,06	85,54	14,46	1,78	96,25	3,75
0,36	64,06	35,94	1,08	85,99	14,01	1,80	96,41	3,59
0,38	64,80	35,20	1,10	86,43	13,57	1,82	96,56	3,44
0,40	65,54	34,46	1,12	86,86	13,14	1,84	96,71	3,29
0,42	66,28	33,72	1,14	87,29	12,71	1,86	96,86	3,14
0,44	67,00	33,00	1,16	87,70	12,30	1,88	96,99	3,01
0,46	67,72	32,28	1,18	88,10	11,90	1,90	97,13	2,87
0,48	68,44	31,56	1,20	88,49	11,51	1,92	97,26	2,74
0,50	69,15	30,85	1,22	88,88	11,12	1,94	97,38	2,62
0,52	69,85	30,15	1,24	89,25	10,75	1,96	97,50	2,5
0,54	70,54	29,46	1,26	89,62	10,38	1,98	97,61	2,39
0,56	71,23	28,77	1,28	89,97	10,03	2,00	97,72	2,28
0,58	71,90	28,10	1,30	90,32	9,68	2,10	98,21	1,79
0,60	72,57	27,43	1,32	90,66	9,34	2,20	98,61	1,39
0,62	73,24	26,76	1,34	90,99	9,01	2,30	98,93	1,07
0,64	73,89	26,11	1,36	91,31	8,69	2,40	99,18	0,82
0,66	74,54	25,46	1,38	91,62	8,38	2,50	99,38	0,62
0,68	75,17	25,83	1,40	91,92	8,08	2,60	99,53	0,57
0,70	75,80	25,20	1,42	92,22	7,78	2,70	99,65	0,35

Продолжение приложения 1.

Таблица №6

Соотношение размеров в долях внутреннего диаметра циклонов.

Наименование	ЦН-15	ЦН-15у	ЦН-24	ЦН-11
Диаметр выхлопной трубы, D1	0,59	0,59	0,59	0,59
Диаметр пылевыпускного отверстия, D2	0,3-0,4
Ширина входного патрубка, b	0,2	0,2	0,2	0,2
Длина входного патрубка, l	0,6	0,6	0,6	0,6
Высота выхлопной трубы, h4	1,74	1,5	2,11	1,56
Высота цилиндрической части, h2	2,26	1,51	2,11	2,06
Высота конической части, h3	2,0	1,5	1,75	2
Высота внешней части выхлопной трубы, h1	0,3	0,3	0,4	0,3
Общая высота циклона, h	4,56	3,31	4,26	4,38