Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

СОДЕРЖАНИЕ: 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 _П , фракційний склад), швидкості вхідного _вх і вихідного _вих потоків газу, а також питому вагу газу _Г і ступінь очищення газу0

Рис.5.1 Схема циклона

Вихідні дані:

Q=17000 м³ /год

_вх =21,0 м/с

=7 _П =1400 кг/м³

_Г =1,20 кг/м³

_вих =7

=20

Розв’язок

1. Спочатку визначають діаметр вихлопної труби Д₁ із наступного співвідношення:

Q_год = , 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:

V_год =3600h·в·_вх =3600·1,5·в² ·_вх

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:

r_ср= (r₁₊ r₂ )/2 , м

r_ср =

4. Середня колова швидкість газу _ср в циклоні становить:

_ср =0,6 _вх ,м/с _ср =0,6 7=4,2 (м/с)

5. Кутова швидкість обертання _е дорівнює:

_е = , с^-1 _е = с^-1

6. Час руху t частки пилу в циклоні визначається за формулою:

(с)

де— кінематична вязкість повітря, яку бажано прийняти рівною14,4-10⁶ ,м² /с ;

d_ч — мінімальний діаметр частки пилу, що вловлюється циклоном, при = 90% циклона та діаметром частки пилу 10мк.

7. Шлях руху частки пилу визначається за виразом:

S=_cp ·t, м S=4,2·7,8(м)

8. Шлях частки за одне обертання пилу дорівнює:

S₁ =S₁ =

де — кут нахилу спіралі руху частки до горизонтальної площини.

h=S₁ ·sinh=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:

H_Ч =0,05·h·nH_Ч =0,05·0,50·7,91=0,20

Кут нахилу конічної частини циклона та висота Н_к визначають за формулою:

Н_к =Н_к =·ctg20=0,68·2,75=1,87

В даному завданні Д₄ слід прийняти рівним (0,1...0,2) Д₃ .

Загальна висота циклона буде дорівнювати:

H_заг =H_к +H_Ч

H_заг =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 м² /с), швидкість руху газу у корпусі камери м/с.

Вихідні дані

_Г =0,5 м/с

В=2 м

_в =0,6 м/с

Q=7000 м³ /год

=7·10³ м² /с