2. Исходные данные по варианту

Вид пыли: металлургические пыли.

Дисперсный состав пыли:

Lg  _M=0.4,

d_M=20 мкм;

Количество очищаемого газа :

Q=3,2 м²/с;

Плотность частиц:

 =1980 кг/м³;

Вязкость газа:

 =21*10⁶ H*c/м².

3. Методика расчета

Для расчета циклона необходимо выбрать тип циклона в зависимости от вида взвешенных частиц и их размера (см. выше Основные положения и рис.1).

Взял ЦН-15

После этого, задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость W опт., используя таблицу 2.

1. Расчетный диаметр циклона определяют по формуле:

= = 1 м (1)

где D – расчетный диаметр циклона, м;

Q – заданное по варианту количество очищаемого газа, м³ /с;

Woпт - оптимальная скорость, м/с;

2. Полученное значение диаметра округляют до ближайшего типового значения в соответствии с приведенным выше рядом размеров.

Если расчетный диаметр циклона превышает его максимально-допустимое значение, рекомендуемое по рис. 1, или он окажется более 3000 мм, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклона меньшего диаметра. После этого все дальнейшие расчеты ведут по типовому значению D_ТВ.

Взял Dтв=1000 мм

3. По выбранному ближайшему типовому диаметру циклона определяют действительную скорость газа в циклоне по формуле:

=4 м/с (2)

где W - действительная скорость газа, м/с;

n - число циклонов.

4. После этого следует проверить отклонение действительной скорости газа в циклоне от заданного ранее оптимального значения: действительная скорость W не должна отличаться от оптимальной W_опт более чем на ±15 %.

=14,2 %<15%

14,2 %<15% , следовательно условие выполняеться.

Если окажется, что отклонение больше 15 %, то необходимо задаться двумя циклонами меньшего диаметра, чтобы обеспечить необходимую производительность циклонов, что мы и делаем.

5. Затем в соответствии с типом циклона по его типовому диаметру определяют геометрические размеры циклона, используя таблицу 1 и рис.2. Схему циклона с размерами необходимо привести в отчете.

6. Для проведения оценки эффективности очистки газов в циклоне сначала необходимо рассчитать диаметр частиц, улавливаемых в циклоне с эффективностью 50%, по формуле:

, (3)

где d₅₀ - диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50%, мкм;

d^T₅₀ - диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью % для типового циклона диаметром 0,6 мм (берется из табл.2, принять d^T₅₀ =6), мкм;

D – выбранный типовой диаметр циклона D_ТВ= 1м на основании формулы (1), м;

D^T – опорный диаметр типового циклона (принять D^T = 0,6 м);

p - плотность частиц воздуха по варианту, (принять p=1980), кг/м³;

р^т - плотность частиц для типового циклона диаметром 0,6 м (p^T =1930кг/м³);

μ - вязкость газа по варианту, (принять 21⋅10^-6 ), Н*с/м²;

μ - вязкость газа для типового циклона диаметром 0,6 м (μ^T =22,2*10^-6 Н*с/м²).

W - действительная скорость газа по формуле(берется из табл.2, принятьW=4 ),

м /с;

W^T – действительная скорость газа в типовом циклоне диаметром 0,6 м (принять W^T =3.5 м/с).

С учетом этого формула (3) приобретает более простой вид:

= (4)

=6⋅ ⋅ ⋅ = 6,9 мкм

По формуле (4) и проводится расчет.

5. Далее определяется параметр X по следующей формуле:

= 0.578 (5)

где d_m и Lg σ_m – дисперсный состав пыли (принять по варианту d_m= 20, Lg σ_m.=0,4)

Lgσ - дисперсный состав пыли для выбранного мной для циклона

ЦН-15, задан 0,283 (из таблицы 2).

6. По найденному значению параметра X определяют значение нормальной функции распределения Ф(Х) (рис.3).

Ф(Х)=0,72

7. Эффективность очистки газов в циклоне выбранного типа циклона оценивается по следующей формуле:

η = 0,5 · [1+ Ф (Х)]= 0,5 · [1+ 0,72]= 0,86 (6)

где η – расчетная эффективность очистки воздуха от пыли;

Ф(х) - значение нормальной функции распределения параметра Х.

Зависимость нормальной функции распределения Ф(х) от параметра Х

Рис. 3

8. На последнем этапе расчета необходимо сравнить полученное значение η с рекомендуемой эффективностью очистки в любом циклоне η_р, которая не должна быть менее 0,85. Таким образом, расчет выполнен верно, если окажется, что:

Так как η больше 0.85 , то расчет верен

η ≥ η_р (7)_.

0,86>0,85

Так как η больше 0.85 , то расчет верен

Если условие (7) не выполняется, то необходимо повторить расчет, задавшись другим типом циклона или выбрав 2 (или более) циклона, но меньшего диаметра. Последний вариант применяется на практике очень часто.