Розрахункова робота №9 «Розрахунок батарейного циклона»

Д ля обробки (очищення від пилу) великих обсягів газів, більш 50000 м³/год, застосовують батарейні циклони, що поєднують циклонні елементи діаметром 100, 150, 250 мм. У кожному циклонному елементі для створення обертального руху газового потоку встановлюється дволопастний гвинт або розетка, що складається з лопаток, які встановлюються під кутом 25-30⁰ до осі. Лопатки, що завирують газ встановлюються на зовнішній поверхні вихлопної труби.

Розрахувати основні параметри батарейного циклона, вибрати тип циклона і визначити ефективність його роботи.

ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ:

• Електрична потужність електростанції: Е=3·10⁶ кВт;

• Необхідна ефективність очищення: η=0,85;

• ККД електростанції: 0,4;

• Щільність продуктів згоряння: ₀=1,3 кг/м³;

• Частка твердих часток, що уноситься з відкритої топки з рідким шлаковидаленням: а_ун=0,77.

Величина а_ун залежить від типу топки:

• камерна топка з твердим шлаковидаленням ...0,95;

• відкрита топка з рідким шлаковидаленням .....0,7-0,85;

• напіввідчинена з рідким шлаковидаленням ....0,6-0,8;

• двухкамерная топка ...0,5-0,6;

• топка з вертикальними підтопками …0,2-0,4;

• горизонтальні циклонні топки …0,1-0,5.

• Зольність вугілля: А_р=20%;

• Зміст пальних у віднесенні: Г_ун=2%;

• Дисперсний склад пилу, %:

менше 2,5 мкм -8%

7,5…………-9%

15…………-14%

25…………-11%

35…………-11%

50…………-20%

70…………-17%

90...………...-5%

більше 100……..-5%

• Теплота спалювання палива : Q_н^р=29,4∙ 10³ кДж/кг.

РОЗРАХУНОК БАТАРЕЙНОГО ЦИКЛОНА.

1. Запиленість (концентрація пилу) продуктів згоряння на виході з топки:

   1. Кількість твердого палива, що спалюється в одиницю часу в котельних установках

кг/с.

2. Кількість твердого палива, що спалюється в одному котлі:

кг/с.

3. Кількість продуктів згоряння на виході з топки (спрощений розрахунок)

С+О₂→СО₂

- кількість СО₂, шо утвориться (по реакції):

12 кг − 22,4 м³

85·(1-А_р) −

м³/с;

- кількість N₂, що утвориться (без підсмоктувань повітря)

12 кг − 22,4∙3,76

85·(1-А_р) − V_N2

м³/с;

- кількість продуктів згоряння

м³/с.

4. Кількість золи, що виноситься з димовими газами:

,

, .

1.5 Кількість пилу, що виноситься продуктами згоряння з робочого простору топкової камери котла:

кг/с.

5. Запиленість продуктів згоряння :

кг/м³=18 г/м³

2. Необхідний перетин батарейних циклонів

,

де W − швидкість газу, віднесене до поперечного переріза всіх циклонів.

За практичними даними рекомендується приймати W=4,5 м/с.

м².

За розрахунковим значенням поперечного переріза F_ц вибираємо типорозмір батарейного циклона зі стандартного ряду типорозмірів [1].

Таблиця 9.1 – Типорозміри батарейних циклонів

Типорозмір циклона	Число елементів по ширині, m	Граничне значення числа елементів, шт	Граничне значення сумарного перетину, м2
1х10хm	7―15	70―150	2,39―6,28
2х10хm	7―15	140―300	5,87―12,57
4х10хm	7―15	280―600	11,73―25,14
2х12хm	7―15	168―360	7,04―15,08
4х12хm	7―15	336―720	14,08―30,17
2х12хm	7―24	196―672	8,21―28,15
*4х14хm	7―24	392―1344	16,42―56,31

*4х14хm –чотирьохсекційний апарат з 14 елементами по довжині і з «m» елементами по ширині.

Вибираємо типорозмір 4х14хm із числом елементів m=24.

Кількість блоків з таким типорозміром визначається:

Приймаємо 3 блоки з типорозміром:

4х14х24=1344 елементів

Швидкість у поперечному перерізі:

.

3. Параметр вловлювання для заданого фракційного (дисперсного) складу пилу визначається по формулі:

де d_i – середній діаметр у кожному інтервалі фракційного складу:

4. За параметром П визначаємо ступінь віднесення для кожної фракції:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

5. Визначаємо загальний ступінь віднесення:

де Ф_i – частка даної фракції

6. Ефективність очищення складе:

.

Оскільки розрахункове значення ефективності (ступеня) очищення більше заданого значення, то обраний спосіб очищення газу задовільняє умовам поставленої задачі.

7. Визначаємо аеродинамічний опір циклона:

Па.

Дані для розрахунку приведені в додатку М і Н.