МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Технические системы в АПК»

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ

Методические указания к расчетно-графической работе

Тюмень 2014

Задание №1

Рассчитать циклон для выделения частиц сухого материала из воздуха, выходящего из распылительной сушилки, по следующим данным:

Р асход воздуха - G, кг/с;

Температура воздуха -t, °С;

Наименьший диаметр частиц- d, м;

Отношение -∆Ρ/ρ_г

Требуется:

Определить условную скорость газа в цилиндрической части циклона -ω_ц;

Гидравлическое сопротивление циклона - ∆Р , н/м²;

Диаметр циклона - D, м;

Параметры циклона - H, h1, h2, h3, h4, D₁, b, м.

Рис 1. Расчетная схема циклона

Исходные данные

Таблица 1

Величины	Раз- мерность	Варианты по последней цифре номера зачетной книжки
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Расход воздуха, G	кг/с	0,5	0,7	0,6	0,66	0,58	0,75	0,64	0,8	0,83	0,72
Наимень­ший диа­метр час­тиц, d·10-6	м	80	80	80	100	100	100	90	90	90	100
Отноше­ние, ∆Ρ/ρг	нм/ кг	720	740	730	700	710	750	740	720	730	750
Темпера­тура воз­духа, t	°C	10 0	120	110	100	120	110	100	100	110	120
Тип циклона		ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11	ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11	ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11	ЦН-24

Методические указания к решению задания №1

Перед решением задачи необходимо проработать теоретический материал по процес­сам разделения неоднородных систем, конструкции материалов и их расчетам [1, 2, 3]. Диаметр циклона определяется по формуле:

или ,

где ρ_г - плотность воздуха, кг/м³;

ω_ц - условная скорость воздуха, м/с.

Условная скорость воздуха в цилиндрической части циклона определяется из уравне­ния:

,откуда ,

где ∆Ρ - гидравлическое сопротивление (в Па);

- коэффициент сопротивления циклона.

Данный коэффициент определяют по выбранному типу циклона (таблица 2).

Плотность воздуха определяется:

, где Т₀=273 ⁰К

После подстановки найденных величин ω_ц и ρ_г определяем диаметр циклона D, вы­брав тип циклона по табл.1. определяем параметры циклона.

Циклон (ЦН-24) - предназначен для улавливания крупной пыли;

(ЦН-15) - обеспечивает хорошую степень улавливания при небольшом гидравличе­ском сопротивлении;

(ЦН-11) - рекомендуется в качестве унифицированного пылеуловителя.

Гидравлическое сопротивление циклона (н/м² или м.вод. ст.) определяем из уравнения:

;

Основные размеры циклонов даны в таблице 1.

Таблица 2

Характеристика циклона	Размерность	Тип циклона
		ЦН-24	ЦН-15	ЦН-11
1	2	3	4	5
Диаметр выходной трубы, D1	м	0,6D	0,6D	0,6 D
Ширина входного патрубка, b	м	0,26D	0,26D	0,26D
Высота входного патрубка, h1	м	1,11D	0,66D	0,48D
Высота цилиндрической части, h3	м	2,11D	2,26D	2,08D
Высота конической части, h4	м	1,75D	2D	2D
Общая высота циклона, H	м	4,26D	4,56D	4,38D
Коэффициент сопротивления, ξ		60	160	250