2.3. Поверочный расчет циклона

2.3.1. Определяем наименьший диаметр частиц, которые полностью осаждаются:

d _min = 3·_г(R₂ – R₁)/(·n·_n·_г), (м) (2.25)

где R₁ и R₂ - соответственно радиусы центральной трубы и циклона, м ;

_т - скорость, м/с, определенная по п. (2.2.3).

d _min = 3·22,2·10^-6(0,15 – 0,05)/(3,14·2·2700·3,5) = 18·10^-6 (м) = 18 (мкм).

2.3.2. Промежуточное значение эффективности циклона определяется по формуле:

_i =d_i²/ d_min²·100% (2.26)

2.3.3. Построим график ,% от d_i.

d1 = 3,7·10-6 м	1 = 4,31%
d2 = 10·10-6 м	1 = 29,86%
dmin = 18,3·10-6 м	min = 100%

10^-6

2.4. Расчет скруббера Вентури

Скруббер Вентури – турбулентный пылеуловитель. Представляет собой агрегат, составленный из последовательно соединенных: турбулентного промывателя (трубы Вентури) и инерционного пыле- и брызгоуловителя или мокрого прямоточного циклона.

Запыленный газ вводится в конфузор трубы Вентури, в котором скорость газового потока увеличивается по мере уменьшения поперечного сечения и достигает 150 м/с. На некотором расстоянии от горловины в конфузор через сопло подается вода под давлением 80 … 1000 кПа, которая в турбулентном потоке газа распыляется на мельчайшие капельки и интенсивно перемешивается с частицами пыли, смачивая и укрупняя их. В диффузоре скорость потока падает, при этом происходит дальнейшая коагуляция пыли и ее выделение в ударно – инерционном пылеуловителе или в мокром прямоточном циклоне.

Производительность скрубберов Вентури колеблется в широких пределах и достигает 250000 м³/ч.

2.4.1. Диаметр горловины:

d _г = 4·V₁/(·₁), (м)

где V₁ - расход очищаемого газа, м³/с;

₁ - скорость очищаемого газа в горловине трубы, примем ₁ = 90 м/с.

d_г = 4·0,253/(3,14·150) = 0,046 (м).

2.4.2. Длина горловины:

ℓ_г = 0,25d_г (м)

ℓ_г = 0,25·0,046 = 0,012 (м).

2.4.3. Диаметр входного сечения конфузора и выходного диффузора:

D _K = 1,12·V₁/₂ , D_Д = 1,12·V₁/₃ , (м)

где ₂, ₃ - скорость газа на входе в конфузор, ₂ = 15 м/с и, соответственно, на выходе из диффузора, ₃ = 20 м/с.

D _K = 1,12·0,253/18 = 0,133 (м), D_Д = 1,12·0,253/21 = 0,12 (м).

2.4.4. Длина конфузора и диффузора соответственно:

ℓ₁ = (D_K – d_г)/2tg(0,5·₁), ℓ₂ = (D_Д – d_г)/2tg(0,5·₂), (м)

где _1, ₂ - угол раскрытия конфузора и диффузора соответ­ственно: ₁=30° ; ₂ = 7°.

ℓ₁ = (0,133 – 0,046)/2tg15 = 0,162 (м), ℓ₂ = (0,12 – 0,46)/2tg7 = 0,3 (м).

2.4.5. Диаметр форсунки:

d_ф = (4L_ж_ж /2Pn_ж)^1/2 , (м)

где Lж - расход раствора через форсунку, м³ /с;

 _ж. - плотность жидкости при соответствующей температуре, кг/м³ ;

 = 0,73 - температурный коэффициент расхода жидкости;

Р - давление жидкости перед форсункой, Р = 150000 Па;

Lж = (m·V₁), (м³/с)

где m - удельный расход жидкости, m = 0,00025-0,0005 м³/м³;

n_ф - число форсунок, n_ф = 1.

Lж = 0,0003·0,253 = 0,076·10^-3 (м³/с)

d_ф = (4·10³·0,73·0,000076/2·1·3,14·150000)^1/2 = 0,49·10^-3 (м).

2.4.6. Конструктивные параметры:

ℓ₃ = 11,5 Dк, ℓ₄ = 1,52,0 Dд, (м)

ℓ₃ = 1,25·0,133 = 0,166 (м), ℓ₄ = 1,75·0,12 = 0,21 (м).

2.4.7. Диаметр сепаратора

D_c = 1,12V_г(1+m’)/_c , (м)

где _с - скорость смеси _с = 1,5÷3, откуда _с = 2 м/с .

D_c = 1,120,253(1+0,0003)/2 = 0,398 (м).

2.4.8. Гидравлическое сопротивление скруббера определяется сопротивлением трубы Вентури:

P = 0,12·( _г·²₁/2) + 0,6·(m·_ж·²₃/2), (Па)

P = 0,12·( 1,25·150²/2) + 0,6·(0,0003·1000·22²/2) = 1731,06 (Па).

2.4.9. Эффективность очистки определяется по формуле:

где В и n - коэффициенты, В = 0,1; n = 0,28.

Е =ΔР+(16ρ_жW_с²/2)

Е = 17,31,06 + (1610002²/2) = 33731,06

Отсюда эффективность

= 0,843 = 84 %.