1. Общие сведения

Циклоны - это пылеуловители инерционного типа, т.е. такие, в которых пыль из воздушного потока выделяется действием центробежных сил, возникающих вследствие поворота направления движения потока воздуха.

Циклонный пылеулавливатель предназначен для механической очистки от твердых частиц выбросов силикатных, металлургических и других производств. Выделение пыли из газа происходит на стенках корпуса циклона, куда отбрасываются частицы под действием центробежных сил, возникающих в результате вращательного движения газового потока. Выделяющаяся пыль вдоль стенок циклона опускается в бункер и удаляется из аппарата через пылевой затвор. Центробежное ускорение в 100–1000 раз больше ускорения силы тяжести. Поэтому даже маленькие частицы отбрасываются из газового потока на стенки циклона. Достоинство – отсутствие подвижных частей. В циклонах эффективно можно улавливать частицы размером больше 5 мкм, но наиболее полно улавливается пыль, имеющая размеры частиц 15–20 мкм и выше. Известно, однако, что наибольшую экологическую опасность представляют частицы размером меньше 1 мкм.

Эффективность улавливания обозначается η. Она находится в зависимости от скорости газа и обратно пропорциональна диаметру циклона. Оптимальное отношение высоты к диаметру 2 ÷3.

Рисунок 1.1. – Схема циклона

2. Порядок выполнения работы

1. В качестве исходных данных по заданию преподавателя принимают D:=1…N – диаметр циклона, м, где N – номер варианта;

ω=N – скорость движения газа, м/с;

d=N – средний размер частиц пыли, улавливаемых на 50 %, мкм;

k=41.4 – коэффициент, учитывающий тип циклона;

μ= 22.2 · 10^–6 – вязкость газа, Па.c;

ρ=2150 – плотность пылевых частиц, кг/м³.

2. Минимальный размер частиц пыли рассчитывают по формуле

3. Построить график зависимость минимального размера частиц пыли, улавливаемых циклоном, от диаметра циклона при четырех различных скоростях движения газа.

4. Построить график зависимость минимального размера частиц пыли, улавливаемых циклоном, от скорости движения газа при четырех различных диаметрах циклона.

5. Расчет и построение графиков провести в программной среде MatLab (см. пункт 3 лабораторной работы № 1).

6. В выводах необходимо отметить значение минимального полученного размера частиц пыли, улавливаемых циклоном на 50 % и оценить влияние диаметра циклона и скорости потока на размер пылевых частиц,

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой циклон.

2. От чего зависит эффективность очистки воздуха в циклоне.

3. Достоинства и недостатки циклонов.

4. От каких параметров зависит минимальный размер пыли, улавливаемый циклоном.

5. Как влияет диаметр циклона и скорость потока на размер пылевых частиц.

Лабораторная работа № 4

Определение параметров гравитационного отстойника

Цель работы - определить площадь осаждения гравитационного отстойника, изучить зависимость изменения площади осаждения гравитационного отстойника от диаметра частиц.