15) Единичный циклон.

Циклонный процесс-создание центробежной силы за счет завихрения потока, а аппарат неподвижен. Два вида циклонов: 1) газовый-для разделения газ+ТВ, дымов и газокапельных систем; 2) гидроциклоны – для разделения ж+тв, ж+газ, ж+ж, эмульсий (ж в ж).

Сущность процесса: поток со взвешенными частицами вводят в аппарат тангенциально через входную трубу. Благодаря тангенциальному вводу и наличию центральной выводной трубы поток начинает вращаться вокруг трубы, совершая при прохождении через аппарат несколько оборотов.

Под действием возникающих центробежных сил взвешенные частицы отбрасываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса 1, а затем опускаются в коническое днище 2 и удаляются из аппарата через патрубок. Освобожденный от взвешенных частиц поток выводится из циклона через выводную трубу.

Единичный циклон:

1-корпус; 2-коническое днище; I-запыленный газ; II-очищенный газ; III-пыль.

Работа простейшего единичного циклона улучшается, если достигается более рациональное движение потока в аппарате, обеспечивающего возникновение большой центробежной силы.

онструктивно этого можно добиться выполнением верхней крышки с винтовой поверхностью и размещением между корпусом аппарата и выводной трубой винтовых лопастей.

G, A – очень малы в центробежном поле.

Fц=ρ_ч*(πd³/6)*w²*r

B= ρ_с*(πd³/6)*w²*r- центростремительная сила

- сопротивление движению частицы

(πd³/6)*(ρ_ч- ρ_с)*w²*r- =m*a=0

Центробежный фактор разделения показывает во сколько раз скорость осаждения частицы в центробежном поле больше скорости осаждения той же частицы в гравитационном поле.

η=(С_исх-С_В)/С_исх*100%-эффективность разделения

∆Р=ξ*(w²_вх*ρ_с/2)-сопротивление

Вывод: скорость подачи среды в циклоны ограничена.

w=ω*R, К_ц=(ω²*R)/g=w²_вх/Rg

К_ц ↑ → R↓

Теплообменные аппараты

16) Кожухотрубчатый теплообменник с компенсацией температурных удлинений.

Аппараты, предназначенные для проведения тепловых процессов, называются теплообменными. Данный вид теплообменника относится к рекуперативным аппаратам – в них теплоносители разделены стенкой и тепло передается от одного теплоносителя к другому через эту разделяющую их стенку.

В вертикальном кожухотрубчатом теплообменнике с неподвижными трубными решетками, в многоходовых теплообменниках по трубному и межтрубному пространству трубы жестко закреплены в трубной решетке. Вследствие разности температур между кожухом и трубами в них возникают температурные напряжения, которые могут привести к разрушению аппарата. Если эта разность превышает указанные пределы, применяют теплообменники с различными компенсаторами температурных удлинений.

Один поток теплоносителя I направляется через патрубок в камеру, проходит по трубам и выходит через патрубок в другой камере. Другой поток теплоносителя II вводится через патрубок в межтрубное пространство теплообменника, омывает снаружи трубы и выводится через противоположный патрубок. Тепло от одного теплоносителя другому передается через стенки труб.

а-теплообменник с плавающей головкой открытого типа, б-закрытого. В этих теплообменниках одна из трубных решеток не соединена с кожухом и может свободно перемещаться вдоль оси при температурных удлинениях.

в – теплообменник с линзовым компенсатором на корпусе. Температурные деформации компенсируются осевым сжатием или расширением этого компенсатора.

г – теплообменник с сальниковым компенсатором. В нем одна из трубных решеток при температурныш расширениях может свободно перемещаться в доль оси.

д – теплообменник с U-образными трубами. В нем оба конца труб закреплены в одной трубной решетке. Каждая труба может свободно удлиняться независимо от других; при этом температурные напряжения не возникают.

е – теплообменник с двойными трубами.

Преимущества: они допускают создание больших поверхностей теплообмена в одном аппарате, просты в изготовлении и надежны в работе.