 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Завдання на проектування
|
|
Розрахувати та запроектувати установку продуктивністю V =40000 м3/год для очищення повітря від твердих домішок густиною 3000 кг/м3, якщо концентрація пилу в повітрі на вході в установку – С =25 г/м3, гранулометричний склад пилу –(%, мас.), температура повітря – Т=250 °С; необхідна ефективність вловлювання пилу – η =60 %.
| dчаст | мас,% |
| dчаст< 1мкм | 9,5 |
| 1-5 мкм | 23,5 |
| 5-10 | |
| 10-50 | |
| 50-100 | |
| dчаст>100мкм |
Технологічний розрахунок.
1. На основі загальних даних про циклони різних марок, їх ефективність та гідравлічний опір, тип пилу, що вловлюється, його природи, фізичних властивостей, властивостей газової фази, запиленості на вході та температури, вибираэмо циклон ЦН-15.
2. Оптимальна фіктивну швидкість газу в робочій зоні апарата, згідно табл. 1.1 Wопт=3,5 м/с.
3. Розраховуємо необхідну площу поперечного перерізу апарата F та його діаметр dап, згідно (1.1) і (1.2):
,
де VГ – витрата запиленого газу за робочих умов, м3/с;
;
V – задана продуктивність, м3/с;
ρ0 і ρГ – густина повітря за нормальних і робочих умов, відповідно, кг/м3;
Wопт – оптимальна фіктивна швидкість газу в апараті, м/с.
4. Так як діаметр циклону надто великий, то необхідно проектувати установку з шести одиночних циклонів ЦН-15 - груповий циклон. Тоді, витрата газу на один циклон:
Уточнюємо діаметр циклону:
Згідно ГОСТ 9617-67 вибираємо циклон стандартного діаметру 1200 мм.
5. Уточнюєм фіктивну швидкість газу в апараті вибраного стандартизованого діаметру.
Дійсна швидкість відрізнятися від рекомендованої не більше ніж на 15%.
6. Розрахуємо коефіцієнт опору циклону, (1.3):
ξ500=155 - коефіцієнт гідравлічного опору одиночного циклону діаметром 500 мм, (згідно табл. 1.2);
К1 =1 - поправочний коефіцієнт на діаметр циклону, (табл. 1.3);
К2=0,92- поправочний коефіцієнт на запиленість газу, (табл. 1.4);
Коефіцієнт опору групового циклону розраховуємо, як 
, де
К3 = 35 - коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тиску, пов’язані з компоновкою циклонів в групу.
7. Визначаємо гідравлічний опір циклону, (1.4):
,
де ξ – коефіцієнт опору циклону ЦН-15;
W – дійсна фіктивна швидкість газу в апараті, м/с;
ρ- густина газу за робочих умов, кг/м3.
Гідравлічний опір установки з шести циклонів:
,
де ξгц – коефіцієнт опору групового циклону ЦН-15;
8. На основі даних про дисперсний склад пилу на вході в циклон (задано в завданні), будуємо графік у ймовірно-логарифмічній системі координат D=f(dп), де D(%) - величина проходу, а dп (мкм ) – діаметр частинок пилу.
Оскільки, в завданні вказаний фракційнийний склад пилу, то для побудови графіку у ймовірно-логарифмічній системі координат D=f(dп) необхідно визначити величину проходу: D=100- R, (%).
Фракційний склад пилу
| dчаст | мас,% | R,% | D=100-R, % |
| dчаст< 1мкм | 9,5 | 10+6+34+17+23.5+9.5=100 | |
| 1-5 мкм | 23,5 | 10+6+34+17+23.5=90.5 | 9.5 |
| 5-10 | 10+6+34+17=67 | ||
| 10-50 | 10+6+34=50 | ||
| 50-100 | 10+6=16 | ||
| dчаст>100мкм |
Графік розподілу частинок пилу за розмірами:
9. Згідно графіку D=f(dп) визначаєм два основні параметри, що характеризують дисперсний склад пилу на вході в циклон:
dм - середньомедіанний розмір, або медіанний діаметр, при якому величина проходу D(%) і залишку R(%) в інтегральній функції розподілу рівні між собою і кожна з них складає 50 %. На графіку, dм – абсциса точки, ордината якої D = 50%. dм =10 мкм.
lg σп - стандартне середньоквадратичне відхилення функції розподілу, яке характеризує дисперсію, а також кут нахилу прямої лінії, яка представляє собою графік інтегральної функції розподілу, побудованої в логарифмічно- ймовірних координатах, згідно (1.5):
d84,1 і d15,9 – абсциси точок, ординати яких D = 84,1% і D = 15,9%, відповідно.
10. Криві фракційної ефективності циклону, характеризуються двома аналогічними параметрами d50T і lg ση, числові значення яких для циклону ЦН-15 згідно табл. 1.1:
d50T=4,5 і lg ση=0,352.
Оскільки, наведені дані з табл. 1.1 d50T і lg ση, відповідають певним умовам роботи циклона, то розраховуємо розмір частинок, що вловлюються за фактичних умов роботи вибраного циклону з ефективністю 50%, (1.6):
,
де DТ, ρчТ, μТ, WТ – параметри, що відповідають умовам, за яких одержані табличні значення d50T і lg ση; WТ=3.5, м/с; DТ = 0.6 м; ρчТ = 1930 кг/м3; μТ = 22.2·10-6 Па·с.
D, ρч, μ, W – параметри, які відповідають фактичним умовам роботи циклону.
W=3.14, м/с; D = 1.2 м; ρч = 3000 кг/м3; μ = 24.8·10-6 Па·с.
11. На основі математичної обробки функцій ймовірності було одержане рівняння, яке описує загальну ефективність очистки газу в циклоні η = Ф(х).
Величину „х” для циклону визначаємо згідно (1.7):
Числові значення функції Ф(х) знаходимо в залежності від величини „х” згідно табл. 1.6.
η=Ф(х)=Ф(0,312)=0,6225.
Тобто ефективність очистки газу η=62,25%, що задовольняє поставленій умові.
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 319 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
