Определение эффективности очистки воздуха от пыли циклоном цн-15 (графический метод)

Цилиндрические циклоны ЦН-15 относятся к циклонам большой производительности. Их применяют для улавливания пыли из вентиляционных выбросов при высокой концентрации мелкодисперсной пыли или же при улавливании средне или сильнослипающейся пыли.

Стандартная эффективность работы циклона согласно технического паспорта определялась при диаметре цилиндрической части D_ст = 300 мм, средней скорости движения воздуха в цилиндрической части W_ст = 3,5 м/с при улавливании пыли с плотностью _ст = 2670 кг/м³ и при температуре очищаемого воздуха t_ст = 20°С.

Фракционная эффективность улавливания пыли в циклоне ЦН-15 согласно технической характеристики представлена на рис. 21.1. Нижняя точка на линии соответствует 50% эффективности очистки пыли с диаметром частицы = 2,5 мкм.

Для оценки эффективности работы циклонов с другими диаметрами цилиндрической части, при других скоростях воздушного потока, другой плотности пыли и при других температурах необходимо построить новую характеристику фракционной эффективности в соответствии с заданными параметрами циклона, пыли и воздушной среды.

Решение задачи осуществляется в следующей последовательности.

Для построения фракционной эффективности очистки воздуха в циклоне при заданных параметрах необходимо

140

определить новое значение эквивалентного диаметра частицы пыли, которая будет улавливаться с 50% эффективностью. Для этого используется формула

, (21.1)

где D_н – диаметр циклона согласно условия задачи, м;

- плотность улавливаемой пыли, кг/м³;

- динамическая вязкость воздуха в зависимости от его температуры (Па·с) (табл. 15.1)

W_н – скорость движения воздуха в цилиндрической части циклона, м/с.

Параметры с индексом «ст» принимаются согласно стандартных параметров, указанных выше.

Для определения скорости движения воздуха в цилиндрической части циклона используется формула

, м/с, (21.2)

где V – объёмный расход очищаемого воздуха, м³/с;

- живое сечение цилиндрической части циклона в соответствии с его диаметром.

Для циклона с диаметром	D = 300 мм	= 0,046 м2
	450 мм	= 0,1036 м2
	600 мм	= 0,184 м2
	800 мм	= 0,328 м2
	1000 мм	= 0,512 м2
	141

Если полученная скорость воздуха в цилиндрической части циклона окажется за пределами 3,0 – 4.5 м/с, то при меньшей скорости необходимо принимать циклон меньшего диаметра, а при большей принимать другое количество циклонов.

Определив по формуле (21.1) значение эквивалентного диаметра частицы пыли, улавливаемой с 50% эффективностью

, откладываем эту точку на графике фракционной эффективности (рис. 21.1) как точку пересечения горизонтальной линии 50% эффективности и вертикальной линии найденного значения .

Через эту точку проводим прямую линию, параллельную линии стандартной характеристики фракционной эффективности.

Полученная таким образом новая прямая в логарифмической системе координат и является рабочей характеристикой для оценки фракционной эффективности улавливания частиц пыли.

Эффективность пылеулавливания в циклоне определяется как сумма произведений эффективностей улавливания по каждой рассмотренной фракции пыли на их долевое содержание в общем количестве пыли

, ( 21.3)

где - фракционная эффективность улавливания пыли I-й фракции в %;

142

- долевое содержание i-й фракции.

Для определения фракционной эффективности улавливания пыли нужно принять средний диаметр частицы пыли по каждой фракции и с помощью графика (рис. 21.1найти соответствующие значения .

Долевое содержание каждой фракции пыли в общей массе задаётся по условиям задачи.

Таблица 21.1

Зависимость динамической вязкости воздуха

от температуры

, °С	10	20	25	30	35	40
	17,3	17,75	18,0	18,2	18,5	18,7

143

Таблица 21.1

Зависимость динамической вязкости воздуха

от температуры

, °С	10	20	25	30	35	40
	17,3	17,75	18,0	18,2	18,5	18,7

144

145

Варианты условий для решения задачи

№ варианта	Расход воздуха м3/с	Диаметр циклона D (мм)	Плотность пыли , кг/м3	Температура воздуха t, °С	Дисперсный состав пыли от
					0-10 мкм	10-20 мкм	20-40 мкм	40-60 мкм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0,32	450	1300	20	0,05	0,15	0,3	0,5
2	0,37	450	1300	20	0,06	0,16	0,35	0,43
3	0,42	450	1600	25	0,07	0,17	0,4	0,36
4	0,45	450	1600	25	0,08	0,18	0,45	0,29
5	0,55	600	1300	20	0,09	0,19	0,5	0,22
6	0,60	600	1300	20	0,1	0,20	0,55	0,15
7	0,65	600	1600	25	0,05	0,3	0,5	0,15
8	0,7	600	1600	25	0,06	0,35	0,43	0,16
9	1,0	800	1900	20	0,07	0,4	0,36	0,17
10	1,2	800	1900	20	0,08	0,45	0,29	0,18
11	1,4	800	2100	30	0,09	0,5	0,22	0,19
12	1,6	800	2100	30	0,1	0,55	0,15	0,20
13	1,7	1000	1900	30	0,05	0,2	0,55	0,20
14	1,9	1000	1900	30	0,06	0,25	0,5	0,19
15	2,1	1000	2100	35	0,07	0,3	0,45	0,18
16	2,3	1000	2100	35	0,08	0,35	0,4	0,17

Варианты условий для решения задачи

№ варианта	Расход воздуха м3/с	Диаметр циклона D (мм)	Плотность пыли , кг/м3	Температура воздуха t, °С	Дисперсный состав пыли от
					0-10 мкм	10-20 мкм	20-40 мкм	40-60 мкм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
17	0,35	450	1300	30	0,09	0,4	0,35	0,16
18	0,40	450	1300	30	0,1	0,45	0,3	0,15
19	0,44	450	1600	35	0,05	0,25	0,45	0,25
2 0	0,38	450	1600	35	0,06	0,28	0,4	0,26
21	0,57	600	1800	20	0,07	0,31	0,35	0,27
22	0,62	600	1800	20	0,08	0,34	0,30	0,28
23	0,67	600	2000	30	0,09	0,37	0,25	0,29
24	0,75	600	2000	30	0,1	0,40	0,20	0,30
25	1,1	800	1500	40	0,05	0,3	0,20	0,45
26	1,3	800	1500	35	0,06	0,29	0,25	0,4
27	1,5	800	1200	30	0,07	0,28	0,30	0,35
28	1,8	1000	1200	30	0,08	0,27	0,35	0,30
29	2,0	1000	1700	40	0,09	0,26	0,40	0,25
30	2,2	1000	1700	35	0,1	0,25	0,45	0,2