Методика розрахунку циклону за фізичною моделлю

Рис. 2.9. Схема до розрахунку циклона

Вихідні дані:

Задають швидкість газу на вході до циклону W_вх = 18 - 25 м/с і швидкість газу у вивідній трубі w_вих =4 - 8 м/с.

1. За заданою продуктивністю циклону визначаємо радіус внутрішньої вивідної труби:

, ,

звідки:

(2.40)

2. Вибираємо товщину стінки вивідної труби δ і визначаємо зовнішній радіус труби r₂:

(2.41)

3. Визначаємо внутрішній радіус циклону r₁ з умови осадження твердої частинки: час осадження частинки дорівнює часу перебування газу в циклоні

.

Час осадження визнається за виразом:

(2.42)

де – найбільша відстань для здійснення процесу осадження;

W_oв – швидкість осадження частинки в полі відцентрових сил, м/с.

Відповідно, час перебування розраховується, як:

, (2.43)

де – довжина лінії, на якій ефективно діє відцентрова сила, n = 1.5 – число обертів газу в циклоні, w_г – швидкість газу в корпусі циклона
w_г = 10¸12 м/с.

(2.44)

Тоді рівняння (2.44) набуває вигляду при n = 1,5:

(2.45)

З урахуванням умови , одержимо:

, звідки

(2.46)

5. Визначаємо висоту циліндричної частини циклону, Н.

З рівняння продуктивності відстійника:

(2.47)

Поверхня осадження в циклоні – це внутрішня поверхня циліндра:

продуктивність циклону можна виразити, як

,

звідси висота циліндричної частини виразиться як:

(2.48)

2. Визначають загальну площу перерізу циклонів (м²):

(2.49)

3. Визначають діаметр циклону, м, задаючись кількістю циклонів N:

, звідки (2.50)

Рис. 2.11. Конструкція циклону типу ЦН. Рис. 2.12. Конструкція циклону

типу СК-ЦН.

Діаметр циклону округлюють до величин 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000 мм.

4. Обчислюють дійсну швидкість газу в циклоні:

(2.51)

Швидкість газу в циклоні не повинна відхилятися більш ніж на 15% від оптимальної швидкості.

5. Визначають коефіцієнт гідравлічного опору циклону або групи циклонів:

, (2.52)

де - коефіцієнт гідравлічного опору одиночного циклону діаметром 500 мм,