- •Пылевые камеры и инерционные пылеуловители.
- •Расчет пылеосадительных камер (пк).
- •Пример расчета пылеосадительной камеры.
- •Определение эффективности осаждения.
- •Цклоны.
- •Соотношение размеров в долях диаметра d для циклонов типов сдк-цн-33, ск-цн-34, ск-цн-34м.
- •Расчет и выбор циклонов.
- •5. Рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона или группы циклонов:
- •Пример расчета циклона.
- •Батарейные циклоны.
- •Расчет батарейного циклона.
- •1. Определяют расход газов, м3/с, при котором обеспечиваются оптимальные условия работы циклонного элемента:
- •Пример расчета батарейного циклона.
- •Расчет.
- •Вихревые пылеуловители.
- •Прямоточные циклоны
- •Ротационные (динамические) пу.
Соотношение размеров в долях диаметра d для циклонов типов сдк-цн-33, ск-цн-34, ск-цн-34м.
Наименование |
Тип циклона |
|||
СДК-ЦН-33 |
СК-ЦН-34 |
СК-ЦН-34М |
||
Внутренний диаметр цилиндрической части D |
>300 >400 |
|||
Высота цилиндрической части ЦИК- лона Нц |
|
0.515 |
0.4 |
|
Высота конической части циклона Нк |
||||
Внутренний диаметр выхлопной тру- бы d |
3.0 |
2.10 |
2.6 |
|
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия d1 |
0.334 |
0.340 |
0.22 |
|
Ширина входного патрубка на входе b |
0.334 |
0.229 |
0.18 |
|
Высота внешней части выхлопной трубы hВ |
0.264 |
0.214 |
0.18 |
|
Высота установки фланца hФЛ |
0.2-0.3 |
0.515 |
0.3 |
|
Высота входного патрубка а |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
Длина входного патрубка L |
0.535 |
0.2-0.3 |
0.4 |
|
Высота заглубления выхлопной трубы hТ |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
|
Радиус улитки r |
|
|
|
|
Рисунок 9. Групповые циклоны :
а) ступенчатая компоновка
б) круговая компоновка
В настоящее время эксплуатируются циклоны различныхконструкций. Как показали сравнительные испытания сухих центробежных циклонов, проведенные НИИОгазом, ЛИОТ, НИИСТО, следует отдавать предпочтение циклонам конструкции НИИОгаза, которые более совершенны и способны с достаточной эффективностью улавливать частицы пыли размером более 10 мкм.
Пыль
ис.10
Циклон конструкции ЦН НИИОгаза и схема
пылеотделения в нем.
Несмотря на конструктивные особенности циклонов разных типов, все они имеют общий принцип действия (рис.10). Запыленный поток газа поступает в циклон через входной патрубок 1 , расположенный в верхней части аппарата по касательной к цилиндрической части корпуса 4 циклона. В результате такого расположения входного патрубка газовый поток при входе в циклон приобретает вращательное движение и движется сверху вниз в кольцевом пространстве между внешней поверхностью выхлопной трубы 3 и внутренней поверхностью цилиндрической части циклона. В циклоне конструкции ЦН НИИОгаза для усиления вращательного движения газа сразу же за входным патрубком устроена винтообразная крышка 2. Вместе с газом вращательное движение приобретают и содержащиеся в нем частицы пыли. При вращении частиц на них действует центробежная сила, которая отбрасывает частицы к внутренней поверхности корпуса циклона. Газ вместе с пылью образует в циклоне нисходящий кольцевой вихрь (пунктирная линия).
Для увеличения скорости пыли перед попаданием ее в бункер_за цилиндрической частью бункера делают коническую часть 5. Это необходимо для того, чтобы пыль обладала большой силой инерции, за счет которой она могла свободно отделяться от газа в бункере. Пройдя коническую часть 5, газ выходит через пылевыпускное отверстие 6 в бункер циклона 7 и выносит в него пыль. В бункере поток газа теряет скорость.
Типы циклонов.
Строение конической части определяет особенности движения пылевоздушного потока и оказывает влияние на процесс сепарации, коагуляции, устойчивость работы.
Циклон ЦН-11 применяется для очистки сухой неслипающейся неволокнистой пыли в помольной, дробильной установках и при транспортировке сыпучих материалов.
ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34-Н имеют удлиненную коническую часть и спиральный входной патрубок, имеют высокий КПД, улавливают сажу.
СиОТ лишен цилиндрической части, выхлопная труба опущена в верхнюю часть конуса, входной патрубок имеет треугольное сечение; применяют для очистки сухой неволокнистой неслипающейся пыли.
Наибольшее распространение имеет ЦН-11, но он высок. Циклоны ЦН-15, СиОт менее эффективны, но имеют преимущество по габаритам (СиОТ < на 30% ЦН-11), но больше по диаметру на 17%.
Пример.
1.
2.
3..
4.
,
,
где к1 зависит от диаметра циклона, к2 –
от концентрации загрязняющих веществ
в воздухе (газе), к3 учитывается только
при групповой компоновке циклонов.
,
хi=
Определив по
формуле значения хi,
находят параметр Ф(х) и расчетное
значение
.
Значения
d
5o
и
определены условиями работы циклона:
Дт,
м; рч
,кг/м3;
µт=Па с; wT
,м/с.
Для учета влияния отклонений рабочих условий от типовых определяют значение параметра d5o по формуле:
d5o
.
Выбор типа и размера циклона производится на основании заданного расхода газов, физико-механических свойств пыли, требуемого коэффициента очистки, габаритов установки, эксплуатационной надежности и стоимости очистки. При очистке больших объемов газов одиночные циклоны типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24 объединяются в группы по 2, 4, 6 и 8 элементов, расположенных в два ряда, и по 10, 12 и 14 элементов при круговой компоновке. Диаметр циклонов типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, объединенных в группы с прямоугольной компоновкой, не должен превышать 1800 мм, а при круговой компоновке 1000 мм.
При обеспыливании газа объемом более 80000—100000 м3/ч и при высоких требованиях к очистке следует применять батарейные циклоны. Батарейные циклоны имеют меньшие габариты, чем групповые, но требуют для своего изготовления большего расхода металла и стоимость их выше стоимости групповых циклонов.
При выборе циклонов конструкции НИИОгаза следует обращать внимание на надежность работы системы, особенно в тех случаях, когда ремонт или ревизия системы газоочистки невозможны без остановки технологического оборудования. Широкий диапазон типоразмеров циклонов позволяет удовлетворять многие требования, в том числе и по надежности. Наиболее характерными нарушениями нормальной работы циклонов являются истирание стенок циклонов абразивной пылью и залипание. С увеличением диаметров циклонов и понижением скорости газового потока на входе истирание стенок и залипание уменьшаются. Вследствие этого для улавливания абразивной пыли рекомендуется применять циклоны типа СК-ЦН-34, способные обеспечивать высокую степень очистки при сравнительно небольшой скорости пылегазового потока на входе.
При одинаковой эффективности наиболее высокие технико-экономические показатели имеют циклоны типа ЦН-11. Циклоны типа ЦН-15 отличаются меньшими габаритами, более устойчивой работой на пылях, склонных к налипанию, поэтому их эксплуатация оправдана при очистке газов с высокой концентрацией мелкой пыли или улавливании средне- и сильно слипающихся пылей.
При невысоких требованиях к степени очистки, а также для очистки газов от пылей со средним медианным диам. >20 мкм предпочтительно использование циклонов типа ЦН-24. При больших расходах газов и высокой концентрации пыли в газовом потоке применение циклонов типа ЦН-24 может быть рекомендовано в качестве первой ступени очистки перед аппаратами, обеспечивающими высокую эффективность, например перед циклонами типа СДК-ЦН-33, рукавными фильтрами или электрофильтрами.
Циклоны типа ЦН-15У характеризуются низкими технико-экономическими показателями, и их использование может быть оправдано только в тех случаях, когда имеются строгие ограничения габаритов по высоте. Для очистки газов от мелкой пыли со средним медианным диам. 5—6 мкм, а также при высоких требованиях к качеству очистки следует использовать наиболее высокоэффективные конические циклоны типа СДК-ЦН-33. При ограничениях по габаритам рекомендуется применять циклоны типа СК-ЦН-34, имеющие высокую эффективность при больших энергетических затратах. Для обеспечения устойчивой работы, исключающей забивание пылевыпускных отверстий, условная скорость для циклонов типа СК-ЦН-34 должна составлять не менее 2,0 м/с. При улавливании сажи в циклонах диам. >1 м скорость может понижаться до 1,5 м/с. Недостатками конических циклонов являются большие габариты, трудность комплектования их в группы и относительно высокий расход металла на 1000 м3/ч очищаемых газов.
