Расчет циклонов

Циклоны представляют собой центробежные очистители воздуха от взвешенных частиц и предназначены для предварительной очистки выбрасываемого из вентиляционной системы загрязненного воздуха.

1. Площадь сечения циклона:

, м².

где Q – расход воздуха, м³/с;

ω₀ – скорость потока воздуха на входе в циклон, м/с.

2. Диаметр циклона:

, м.

где N – количество циклонов.

По полученному значению выбирают стандартный циклон таблица 10.

4. Действительная скорость воздуха:

, м/с.

5. Отклонение действительной скорости от оптимальной:

, %.

Полученное отклонение не должно превышать 15%. Если оно выше выбирают другой диаметр циклона. После этого вновь определяется действительная скорость и ее отклонение от оптимальной.

6 Коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона:

где k₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона (таблица 10);

k₂ – поправочный коэффициент на запыленность воздуха (таблица 11);

ξ₅₀₀ – коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона (таблица 12).

Таблица 10

Значение k₁

Тип циклона	Значение k1 для D, мм
	150	200	300	450	500
ЦН-11	0,94	0,95	0,96	0,99	1
ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24	0,85	0,9	0,93	1	1
СДК-ЦН-33, СДК-ЦН-34	1	1	1	1	1

Таблица 11

Значение при k₂входной концентрации частиц пыли С_ВХ

Тип циклона	Значение k2 при СВХ, гр/м3
	0	10	20	40	80	120	150
ЦН-11	1	0,96	0,94	0,92	0,9	0,87	0,5
ЦН-15	1	0,93	0,92	0,91	0,9	0,87	0,86
ЦН-15У	1	0,93	0,92	0,91	0,89	0,88	0,87
ЦН-24	1	0,95	0,93	0,92	0,9	0,87	0,86
СДК-ЦН-33	1	0,81	0,785	0,78	0,77	0,76	0,745
СДК-ЦН-34	1	0,98	0,947	0,98	0,915	0,91	0,9

Таблица 12

Значение коэффициент гидравлического сопротивления ξ₅₀₀ одиночного циклона

Тип циклона	Значение ξ500
	При выхлопе в атмосферу	При выхлопе в гидравлическую сеть
ЦН-11	250	245
ЦН-15	163	155
ЦН-15У	170	165
ЦН-24	80	75
СДК-ЦН-33	600	520
СДК-ЦН-34	1150	1050

7. Гидравлическое сопротивление циклона:

, Па.

где ρ_ч – плотность материала частиц, кг/м³.

8. Значение параметра d₅₀ при рабочих условиях:

, мкм.

Значения d₅₀^Т и lg²σ_ч определяются по таблице 13 по условиям работы типового циклона со значениями: D_T = 600 мм; ρ_ч=1930 кг/м³; μ_т=22,2∙10⁶ Па; ω_т=3,5 м/с.

Таблица 13

Значения d₅₀^Т и lg²σ_ч

Параметры	ЦН-24	ЦН-15У	ЦН-15	ЦН-11	СДК-ЦН-33	СДК-ЦН-34
d50Т, мкм	8,5	6	4,5	3,65	2,31	1,95
lg2σч	0,308	0,238	0,352	0,352	0,364	0,308
ω0, м/с	4,5	3,5	3,5	3,5	2	1,7

9. Параметр χ:

.

Из таблицы 14 определяем Ф(χ).

Таблица 14

Значение параметра Ф(χ)

χ	Ф(χ)	χ	Ф(χ)	χ	Ф(χ)
-2,7	0,035	-0,8	0,2119	0,6	0,7257
-2,0	0,0228	-0,6	0,2743	0,8	0,7881
-1,8	0,0359	-0,4	0,3446	1,0	0,8413
-1,6	0,0548	-0,2	0,4207	1,2	0,8849
-1,44	0,0808	0	0,5	1,4	0,9192
-1,2	0,1151	0,2	0,5793	1,6	0,9452
-1,0	0,1587	0,4	0,6554	1,8	0,9641

10. Эффективность очистки воздуха циклоном:

, %.

Если расчетное значение η_р окажется меньше необходимого по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то выбирается другой тип циклона с большим значением гидравлического сопротивления ξ.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют виды вентиляции?

2. Какие существуют виды вентиляции?

3. Как определяют количество отработавших газов, выделяемых в зоне и участках СТО и АТП?

4. Из чего состоят приточные вентиляционные системы?

5. Какой принцип работы устройства по очистке воздуха?

При выполнении лабораторной работы использовать [1], [16], [17].