Расчет эффективности очистки и гидравлическое сопротивление циклонного аппарата.

Исходные данные:

Вид пыли - кормовые дрожжи.

Кормовые дрожжи используются при производстве такого незаменимого для сельского хозяйства продукта, как комбикорм. Входят они в рацион домашних животных и птицы и в чистом виде. В последнем случае они используются обычно в виде пищевой добавки.

Количество очищаемого газа при рабочих условиях V = 2,3 м³/с;

Плотность частиц – 1600 кг/м³;

Вязкость газа –

Расчет циклонов производится методом последовательных приближений в следующем порядке (по «Справочнику по пыле- и золоулавливанию» под общ. ред. Русанова А.А.).

1. Задавшись типом циклона (ЦН-15), по таблице 1 определяем оптимальную скорость газа в аппарате v0 _опт = 3,5 м/с.

2. Вычисляем диаметр циклонного аппарата, м:

Диаметр циклона округляем до значения, указанного в таблице 3.

3. В данном случае D = 0,95 м.

4. Вычисляем действительную скорость газа в циклоне, м/с:

5. Рассчитываем отклонение действительной скорости газа в циклоне от оптимальной:

Скорость газа в циклоне не должна отклоняться от оптимальной, более чем на 15%. Из расчета условия выполняются.

6. Определяем гидравлическое сопротивление циклона:

где К ₁ – коэффициент, зависящий от диаметра циклона; К ₂ – коэффициент, зависящий от запыленности воздуха; z₀ – коэффициент местного сопротивления циклона.

Значение поправочного коэффициента К1 на D = 1,2 м, по таблице 3, выбираем 1;

Значение поправочного коэффициента на запыленность газов при значении 80, из таблицы 4, К2выбираем 0,9 г/м³;

7. Рассчитываем потерю напора в циклоне, Па:

где r – плотность газа.

8. Определяем КПД очистки аппарата в зависимости от размера пыли

dт50=4,5 мкм (табл. 5), динамической вязкости μ = 1,82⋅10ˉ5 Па·с ,

где – такой размер пыли, при котором количество частиц крупнее равно количеству мельче ; – плотность частиц пыли, кг/м³; m – динамическая вязкость газа, Па с, м, Н с/м², м/с, кг/м³.

9. Пользуясь рис 1, определяем КПД циклона. Для медианного диаметра пыли в 80 мкм он равен 99%, η =0,99.

 

10. Находим эффективность улавливания в циклоне по рис. 2:

 

Рис. 2. Зависимость нормальной функции распределения Ф(Х) от параметра X (по значениям и находят интегралы вероятностей и по графику).

 

11. Фактическая степень очистки, в %:

 

 

Для проектирования и построения циклоны необходимы размеры. Для получения размеров используем табл. 1 “Соотношение размеров (в долях внутреннего диаметра)”, мм:

Внутренний диаметр выхлопной трубы d - 540;

Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия d1 – 270;

Ширины входного патрубка в циклоне на входе (внутренний размер) b1 – 234;

Угол наклона крышки и входного патрубка циклона α - 150;

Высота входного патрубка а – 594;

Высота цилиндрической части циклона Hц – 2034;

Высота конуса циклона Hк – 1800;

Высота внешней части выхлопной трубы hв - 270;

Общая высота циклона H – 4104.

На этом подбор и расчёт циклона считается выполненным.