14) Циклонная аппаратура

Циклонный процесс-создание центробежной силы за счет завихрения потока, а аппарат неподвижен. Два вида циклонов: 1) газовый-для разделения газ+ТВ, дымов и газокапельных систем; 2) гидроциклоны – для разделения ж+тв, ж+газ, ж+ж, эмульсий (ж в ж).

Сущность процесса: поток со взвешенными частицами вводят в аппарат тангенциально через входную трубу. Благодаря тангенциальному вводу и наличию центральной выводной трубы поток начинает вращаться вокруг трубы, совершая при прохождении через аппарат несколько оборотов.

Под действием возникающих центробежных сил взвешенные частицы отбрасываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса 1, а затем опускаются в коническое днище 2 и удаляются из аппарата через патрубок. Освобожденный от взвешенных частиц поток выводится из циклона через выводную трубу.

Единичный циклон:

1-корпус; 2-коническое днище; I-запыленный газ; II-очищенный газ; III-пыль.

Батарейные циклоны.

Поскольку при данной окружной скорости величина центробежной силы обратно пропорциональна радиусу вращения F_ц=mv²/r, оказалось целесообразным выполнять циклоны с корпусом малого диаметра. Аппарат заданной производительности выполняют в виде батареи из несколько параллельно работающих циклонов малого диаметра.

Запыленный газ вводится в среднюю часть аппарата I и распределяется по элементам 2, вмонтированным в перегородке 1. Очищенный газ удаляется из верхней части аппарата II, а осевшая пыль – из нижней III.

Аналогично циклонам устроены гидроциклоны для разделения суспензий.

G, A – очень малы в центробежном поле.

Fц=ρ_ч*(πd³/6)*w²*r

B= ρ_с*(πd³/6)*w²*r- центростремительная сила

- сопротивление движению частицы

(πd³/6)*(ρ_ч- ρ_с)*w²*r- =m*a=0

Центробежный фактор разделения показывает во сколько раз скорость осаждения частицы в центробежном поле больше скорости осаждения той же частицы в гравитационном поле.

η=(С_исх-С_В)/С_исх*100%-эффективность разделения

∆Р=ξ*(w²_вх*ρ_с/2)-сопротивление

Вывод: скорость подачи среды в циклоны ограничена.

w=ω*R, К_ц=(ω²*R)/g=w²_вх/Rg

К_ц ↑ → R↓

15) Единичный циклон.

Циклонный процесс-создание центробежной силы за счет завихрения потока, а аппарат неподвижен. Два вида циклонов: 1) газовый-для разделения газ+ТВ, дымов и газокапельных систем; 2) гидроциклоны – для разделения ж+тв, ж+газ, ж+ж, эмульсий (ж в ж).

Сущность процесса: поток со взвешенными частицами вводят в аппарат тангенциально через входную трубу. Благодаря тангенциальному вводу и наличию центральной выводной трубы поток начинает вращаться вокруг трубы, совершая при прохождении через аппарат несколько оборотов.

Под действием возникающих центробежных сил взвешенные частицы отбрасываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса 1, а затем опускаются в коническое днище 2 и удаляются из аппарата через патрубок. Освобожденный от взвешенных частиц поток выводится из циклона через выводную трубу.

Единичный циклон:

1-корпус; 2-коническое днище; I-запыленный газ; II-очищенный газ; III-пыль.

Работа простейшего единичного циклона улучшается, если достигается более рациональное движение потока в аппарате, обеспечивающего возникновение большой центробежной силы.

Конструктивно этого можно добиться выполнением верхней крышки с винтовой поверхностью и размещением между корпусом аппарата и выводной трубой винтовых лопастей.

G, A – очень малы в центробежном поле.

Fц=ρ_ч*(πd³/6)*w²*r

B= ρ_с*(πd³/6)*w²*r- центростремительная сила

- сопротивление движению частицы

(πd³/6)*(ρ_ч- ρ_с)*w²*r- =m*a=0

Центробежный фактор разделения показывает во сколько раз скорость осаждения частицы в центробежном поле больше скорости осаждения той же частицы в гравитационном поле.

η=(С_исх-С_В)/С_исх*100%-эффективность разделения

∆Р=ξ*(w²_вх*ρ_с/2)-сопротивление

Вывод: скорость подачи среды в циклоны ограничена.

w=ω*R, К_ц=(ω²*R)/g=w²_вх/Rg

К_ц ↑ → R↓

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ