Подбор и расчет циклонов

Подбор циклонов включает выбор типа циклона, расчет диаметра и количества устанавливаемых циклонов, их гидравлического сопротивления и определение степени очистки.

Тип циклона выбирается в зависимости от концентрации и дисперсного состава пыли, необходимой степени очистки и принятой общей схемы очистки.

Оценка эффективности улавливания в циклонах разных типов пыли различных размеров производится по величине δ_50ц – диаметру частиц, улавливаемых в условном циклоне со степенью очистки. Чем меньше значение δ_50ц, тем выше степень улавливания мелких частиц.

При выборе циклона для той или иной пыли следует учитывать особенности ее физико-химических свойств.

Поскольку с увеличением диаметра циклона центробежная сила, действующая в нем на частицы пыли, уменьшается, для повышения производительности применяют групповые (группы циклонов) и батарейные циклоны.

Группы циклонов – это параллельно соединенные циклоны, имеющие общие коллектор запыленного газа и пылевой бункер. В группы объединяют не любые циклоны, так как если газ из одного аппарата через бункер будет переходить в другой, это резко снижает степень очистки. Группы рекомендуется составлять из циклонов НИИОГАЗа типа ЦН–24, ЦН–15, ЦН–15У, ЦН–11.

Циклоны компонуют в группы в два ряда или по кругу. Следует отметить, что для циклона, находящегося в группе, степень очистки несколько меньше, чем у одиночного циклона, работающего при одинаковом с ним расходе газа. Это объясняется наличием хотя и незначительных, но ухудшающих работу перетоков газа, вследствие имеющейся на практике несимметричности расположения входящих в группу циклонов. Отличающаяся от рекомендованной компоновка циклонов в группы может привести к существенному ухудшению их работы.

Выбрав тип циклона, задают оптимальную скорость газа w _опт в расчете на все сечение, пользуясь данными табл. 3 [11].

Таблица 3

Расчетные параметры циклонов НИИОГАЗа^*

Параметры	ЦН–11	ЦН–15	ЦН–15У	ЦН–24	СДК–ЦН–33	СК–ЦН–34
K	41,4	41,4	41,4	46,9	34,97	34,97
δт 50 ц	2,47	3,06	3,48	4,71	1,428	1,297
σц	0,3979	0,3979	0,3979	0,3979	0,4281	0,41555
w опт	3,5	3,5	3,5	4,5	2,5	2,5

________

* Значения параметров циклонов различных типов получены при следующих условиях: диаметр циклона D = 0,6 м, плотность частиц пыли ρ_п = 1930 кг/м³, вязкость газа μ_г = 22,2·10^–6 Па·с, скорость газа w = 3,5 м/с.

Определяют необходимую площадь поперечного сечения циклонов, м²

. (35)

Приняв к установке число циклонов N, находят требуемый диаметр циклона, м

. (36)

Из стандартного ряда циклонов выбирают ближайшее к расчетному значение диаметра D и определяют фактическую скорость газа

. (37)

Фактическая скорость газа в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более, чем на 15%, если это условие не выполняется, необходимо изменить число циклонов и их диаметр, или выбрать другой тип циклона и повторить расчет.

Схема и данные по основным размерам цилиндрических циклонов конструкции НИИОГАЗа приведены на рис.12 и в табл. 4.

Гидравлическое сопротивление одиночного циклона или группы циклонов

, (38)

где ζ – коэффициент гидравлического сопротивления циклона; ρ_г – плотность газа, кг/м³; w – скорость газа в циклоне, м/с.

Коэффициент гидравлического сопротивления для циклонов НИИОГАЗа, работающих в сети, можно рассчитать

, (39)

где – коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм, принимаемый по табл. 5; k₁, k₂, k₃ – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние диаметра циклона, запыленности газа и компоновки циклонов в группе, которые определяются по табл. 5–8.

Таблица 4