17. Определие высоты сепарационного пространства

Рекомендуется проектировать сепарационное пространство, h_c, таким образом, чтобы оно было на 20 %  25 % больше значения критической высоты, следовательно, высота сепарационного пространства будет составлять:

h_с =1,2* h_k =1,2*4,42=5,304

18. Высота установки входного штуцера циклона рассчитывается по:

Ha = Нпс + hс

Где H_a – высота установки штуцера, м;

Н_пс – высота псевдоожиженного слоя, м;

h_c– критическая высота сепарационного пространства, м.

H_a =5,243+5,304=10,547 м

Принимаем высоту установки входного штуцера циклона равной 11 м.

Расчет циклона.

Для улавливания частиц размером менее 0,25 мм (250мкм) выбираем циклон ЦН-15. данный тип циклонов обеспечивает хорошую степень улавливания при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении. Технические характеристики и основные размеры (в долях диаметра) приведены в таблице 3:

Таблица 3 – основные параметры циклона ЦН-15:

Наименование характеристики	Значение
Диаметр выходной трубы D1	0,6
Ширина входного патрубка b	0,26
Высота входного патрубка h1	0,66
Высота выходной трубы h2	1,74
Высота цилиндрической части h3	2,26
Высота конической части h4	2,0
Общая высота циклона H	4,56
Коэффициент сопротивления циклона ζ0	160

1. Принимаем м²/с², и по этому значению по формуле рассчитываем скорость газа внутри циклона:

Где W_ц – скорость газа внутри циклона, м/с;

ζ₀ – коэффициент сопротивления циклона;

∆Р – гидравлическое сопротивление циклона, Па;

ρ_г – плотность газа, кг/м³.

Скорость внутри циклона равна:

.

2. Диаметр циклона рассчитывают по (24):

Где V_с – объёмный расход газа, м³/с;

W_ц – скорость внутри циклона, м/с.

Диаметр циклона равен:

, принимаем диаметр циклона 800 мм.

Расчет гидравлического сопротивления аппарата и его компонентов.

1. Гидравлическое сопротивление слоя рассчитывают по:

∆Рсл=(ρ- ρч )*(1-ε)*g*h0

Где ∆Р_сл – гидравлическое сопротивление слоя, Па;

ρ – плотность среды, кг/м³;

ε – порозность псевдоожиженного слоя;

g=9,81 – ускорение свободного падения, м/с²;

h₀ – высота неподвижного слоя, м.

Рассчитаем гидравлическое сопротивление слоя:

∆Р_сл=(1100-0,835)*(1-0.504)*9,81*4,4=23532,40 Па.

Скорость в отверстиях решетки рассчитывается по

W0=Wраб/φ

Где W₀ – скорость в каналах решетки, м/с;

W_раб – рабочая скорость, м/с;

φ – доля «живого» пространства решетки.

Рассчитаем скорость в отверстиях решетки :

W₀=0.6367/0.015=42.4467 м/с;

Определить коэффициент сопротивления решетки зависящий от отношения диаметра отверстий решетки d₀ к ее толщине и определяемый по графику [ ].

Из рисунка для d₀/ δ=0.8/2=0.4 получаем С=0,63.

Сопротивление решетки рассчитывают по:

∆Рреш=0,503*W02 *ρ*(1-φ2)/c2

Где ∆Р_реш – гидравлическое сопротивление решетки, Па;

W₀ – скорость в отверстиях решетки, м/с;

ρ – сопротивление среды, кг/м³;

φ – доля «живого» сечения решетки;

с – коэффициент сопротивления решетки.

Рассчитаем гидравлическое сопротивление решетки

∆Р_реш=0,503*42,4467²* 0.835*(1-0,015²)/0,63²= 1906,18 Па

Сопротивление циклона рассчитывается по:

Где ∆р_ц – гидравлическое сопротивление решетки, Па;

ζ₀ – коэффициент сопротивления циклона;

W_ц – скорость среды внутри циклона, м/с;

ρ – плотность среды, кг/м³.

Сопротивление циклона равно:

Па.

Общее сопротивление аппарата для всех случаев равно:

∆Р=23532,40 +1906,18 +617,34=23532,40+1906,18+617,34=26055,92Па

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Зиганшин Г.К. Методическое руководство по гидродинамическому расчету аппаратов с неподвижным и псевдоожиженным слоем зернистого материала. — Уфа: Уфимский нефтяной институт, 1983. 43 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. 11-е изд. — Л.: «Химия», 2004. 576 с.

3. Скобло А.И, Молоканов Ю.К., Владимиров Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. 2-е изд. — М.: «Химия», 1982. 590 с.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Зиганшин Г.К. Методическое руководство по гидродинамическому расчету аппаратов с неподвижным и псевдоожиженным слоем зернистого материала. — Уфа: Уфимский нефтяной институт, 1983. 43 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. 11-е изд. — Л.: «Химия», 2004. 576 с.

3. Скобло А.И, Молоканов Ю.К., Владимиров Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. 2-е изд. — М.: «Химия», 1982. 590 с.

17