3.7 Обработка опытных данных

Первый этап

1) Рассчитывают плотность воздуха для условий проведения опыта (опыт проводят при комнатной температуре):

где ₀ – плотность воздуха в нормальных условиях.

2) Рассчитывают площади поперечных сечений, (м²):

f – нагнетательного трубопровода: f = 0,785·d²,

где d – диаметр нагнетательного трубопровода, м;

f_вх – входного патрубка: f_вх = a·b,

где a, b – размеры входного патрубка циклона, м;

f_ц – цилиндрической части циклона: f_ц = 0,785·D_ц²,

где D_ц – диаметр циклона, м.

3) Рассчитывают расход воздуха по уравнению:

,

где d₀ – диаметр диафрагмы, м;

– коэффициент расхода диафрагмы (Приложение А);

– поправочный множитель на шероховатость трубопровода (см. Приложение А);

– поправочный множитель на не остроту входной кромки диафрагмы (см. Приложение А).

4) Скорость в нагнетательном трубопроводе .

5) Из уравнения неразрывности потока:

рассчитывают скорости воздушного потока во входном патрубке и в циклоне w_вх и w_ц.

6) По формулам (3.6) и (3.7) рассчитывают коэффициенты гидравлических сопротивлений: ξ_вх и ξ_ц.

Второй этап

7) По формуле (3.5) рассчитывают степень очистки – .

8) Рассчитывают скорости запыленного газа на входе в циклон и в циклоне по формулам:

.

Отчет должен завершиться построением графиков зависимости: гидравлического сопротивления циклона от скорости воздуха в циклоне или во входном патрубке Δр = f(w_ц^') или Δр_ц^'= f(w_вх^'), а также степени очистки от отношения Δр/ρ:

9) Из графиков определяют оптимальную скорость воздуха w_опт , соответствующую высокой степени очистки при малом гидравлическом сопротивлении циклона.

3.8 Контрольные вопросы

1. Классификация газовых НС.

2. Основные характеристики НС.

3. Материальный баланс процесса разделения.

4. Эффективность разделения. Фактор разделения.

5. Устройство циклонов. Их достоинства и недостатки.

6. В чем заключается сущность циклонного процесса?

7. Основные характеристики циклона.

8. От чего зависит эффективность разделения в циклоне?

9. В каких случаях вместо одного циклона применяют батарейные циклоны?

10. Как определяют диаметр циклона и скорость газа в циклоне?

11. Интенсификация процесса осаждения твердых частиц в циклоне.

12. Способы очистки газов и типы аппаратов, применяемые для каждого способа.

13. Какие аппараты применяются для мокрой очистки газов?

14. Сравнительная характеристика и выбор газоочистительной аппаратуры.

3.9 Тестовые задания

1. Неоднородные (гетерогенные) системы состоят из нескольких:

1) компонентов;

2) фаз;

3) веществ.

2. Степень очистки (разделения) газа или жидкости характеризует эффективность процесса и определяется по уравнению:

1) ;

2) ;

3) .

3. Работа циклонов наиболее эффективна при разделении:

1) газовых неоднородных систем с частицами порядка 10 мкм;

2) жидких неоднородных систем с частицами порядка 1 мкм;

3) всех неоднородных систем;

4) суспензий с частицами порядка 1 мкм.

4. В каких случаях применяются батарейные циклоны?

1) для повышения степени разделения;

2) при больших расходах запыленного газа;

3) при высокой концентрации дисперсной фазы.

5. Можно ли охлаждать газ перед его очисткой в циклоне?

1) да;

2) нет;

3) если охлаждать, то не ниже точки росы.

6. Следует ли покрывать теплоизоляцией циклоны при очистке газов с высокой температурой?

1) да;

2) нет.

7. На величину степени очистки циклона η влияют:

1) плотность и диаметр частиц;

2) вязкость, плотность и скорость потока;

3) размеры циклона;

4) все вышеперечисленное.