Расчёт пылеуловителя (циклон) ск-цн-34

Исходные данные:

1.Кол-во очищаемого воздуха при рабочих условиях: V = 0,5515 м³/с;

2. Плотность газа при рабочих условиях (t=16ºС):

кг/м³ (74)

3.Динамическая вязкость воздуха при рабочих условиях

Па∙с (75)

где μ – динамическая вязкость воздуха при нормальных условиях, равная 17,3·10^-6 Па·с, [12].

 

4.Плотность частиц: ρ_ч=1130 кг/м3

Расчёт:

1.Оптимальная скорость газа в аппарате ω_опт=1,7м/с.

2.Необходимую площадь сечения циклона определим по формуле (76)

м² (77)

3.Диаметр циклона определим по формуле (78)

м, (78)

где N – кол-во циклонов, N =1

Стандартное значение D= 750 мм [с.65, таб.2-6, 13]

4. Действительную скорость газа в циклоне определим по формуле (79)

, м/с (79)

5. Коэффициент гидравлического сопротивления циклона определим по формуле (80)

(80)

где ζ _ц - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона, ζ^с₅₀₀ =1050 [таб.2-11, 13];

К₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона, К₁=1. [с.68, таб.2-12, 13];

К₂ – поправочный коэффициент на запылённость газа, К₂=0,93 [с.68, таб.2-13, 13];

К₃ – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, К₃=0, [c.68, 13]..

6. Потери давления в циклоне определим по формуле (81)

, Па (81)

Таблица 2.1 – Соотношение размеров в долях диаметра D циклона СК-ЦН-34

Наименование		Размер
в долях	в мм
Внутренний диаметр цилиндрической части	D
Высота цилиндрической части	Hц	0.515
Высота конической части	Hк	2.11
Внутренний диаметр выхлопной трубы	d	0.34
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия	d1	0.229	348.8
Ширина входного патрубка	b	0.214	256.8
Высота внешней части выхлопной трубы	Hв	0.515
Высота установки фланца	hфл	0.1
Высота входного патрубка	a	0.25
Длина входного патрубка		0.6
Высота заглубления выхлопной трубы	hτ	0.515

 

1. Минимальное время пребывания частиц в циклоне определим по формуле (82)

, с (82)

где L – длина пути, проходимого газовым потоком в циклоне

, м (83)

2. Скорость во входном патрубке определим по формуле (84)

, м/с (84)

Принимаем ν_окр=10 м/с.

3. Скорость осаждения частиц определим по формуле (85)

, м/с (85)

d_ч=1,35∙10^-3 м

 

Рисунок 2.3 – Габаритные размеры циклона СК-ЦН-34

Минимальное время пребывания частиц в циклоне определим по формуле (82)

с

 

Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора

Исходные данные:

L=0,4994 кг/с, -массовый расход воздуха;

Разобьем участок движения воздуха на III участка предварительно образмерив.

Рисунок 2.4 – Схема воздушного тракта

 

Участок

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода определим по формуле (86)

мм (86)

где V-объемный расход воздуха равен

м³/с (87)

φ₀ – относительная влажность φ₀=70 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Р_н =1816,9 Па [с.195, табл.9, 11].

Температура воздуха на первом участке 16⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 194 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,174 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе

м/с (88)

Определение потерь:

Потери на трение определим по формуле (89)

(89)

где при данной температуре плотность воздуха

кг/м³

Вязкость при рабочих условиях определим по формуле (90)

, (90)

 

 

(91)

 

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

Тогда относительная шероховатость трубы равна

 

(92)

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)

(93)

Па

Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (94)

Па (94)

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вход трубу, [c.24, 1].

Потери давления на придание скорости потоку определим по формуле (95)

Па (95)

Общие потери напора определим по формуле (96)

Па (96)

 

Участок

, м

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода определим по формуле (97)

м (97)

где V-объемный расход воздуха равен

, м³/с (98)

относительная влажность φ₀=2 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Р_н =361000 Па, [с.195, табл. 9, 11].

Температура воздуха на первом участке 140⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 245 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,225 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе определим по формуле (88)

м/с

Потери на трение определим по формуле (89)

где при данной температуре плотность воздуха

,кг/м³

Вязкость при рабочих условиях определим по формуле (90)

Па∙с

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

Тогда относительная шероховатость трубы определим по формуле (92)

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)

Па

Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (99)

Па (99)

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вентиль прямоточный при полном открытии, [c.24, 1]..

Общие потери напора определим по формуле (100)

Па (100)

Участок

м

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода определим по формуле (101)

м (101)

где V-объемный расход воздуха определим по формуле (102)

м³/с (102)

относительная влажность φ₀=21 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Р_н =24993 Па, [с.195, табл.9, 11].

Температура воздуха на первом участке 65⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 219 мм. Внутренний диаметр трубы d= 0,19 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе определяется по формуле (88)

,м/с

Определение потерь:

Потери на трение определяем по формуле (89)

где при данной температуре плотность воздуха

, кг/м³

Вязкость при рабочих условиях определяем по формуле (90)

Па∙с

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

Тогда относительную шероховатость трубы определим по формуле (92)

 

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)

 

, Па

Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (103)

Па (103)

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вход трубу = 0.5

ξ_вых. выход из трубы = 1

ξ_кол.колено 90⁰ = 1.1, [c.24, 1].

Общие потери напора определим по формуле (104)

Па (104)

, Па (105)

Гидравлическое сопротивление всей сети определим по формуле (106)

Па (106)

Подбор вентилятора

Полезная мощность вентилятора

Вт (107)

Мощность электродвигателя:

Вт (108)

Вт

Выбираем к установке:

1. газодувку: марка ТВ-350-1,06 с ΔР=6000 Па и Q=5,86 м³/с;

2. электродвигатель: марка АО2-82-2 с N= 55 кВт и η_дв= 0,91, [c.42, табл.10, 1].

 

Заключение

Рассчитали сушилку кипящего слоя для сушки гречневой крупы с W_н= 10%. Производительность по готовому продукту 890 кг/ч.

В результате расчёта получили сушилку с D=0,59 м. Продукт из сушилки выходит с W_к=4% и температурой 65⁰С.

Для данной установки подобрали калорифер КФБО-5 с F=26.88 м², f=0.182 м².

Рассчитали циклон ЦН-24 для сухой очистки воздуха выходящего из сушилки.

Трубопровод для воздуха сделали круглого сечения. Для подачи воздуха, по полезной мощности, подобрали газодувку марки ТВ-350-25-1,06 с ∆Р=6000 Па и Q = 5 86 м³/с, и электродвигатель для газодувки: марка АО2-82-2, N=55 кВт и η_дв=0,91.