Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

Розрахункова робота №5

Тема роботи: Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу

Задача 5.1. Розрахунок циклона з дотичним підводом газу

У розрахунках визначаються основні розміри окремих елементів циклона при заданих величинах витрат Q (м³/год) потоку газу, характеристиках вловленого пилу (питома вага пилу γ_>П>, фракційний склад), швидкості вхідного υ_>вх> і вихідного υ_>вих> потоків газу, а також питому вагу газу γ_>Г> і ступінь очищення η газу0

Рис.5.1 Схема циклона

Вихідні дані:

Q=17000 м³/год

υ_>вх>=21,0 м/с

β=7 γ_>П>=1400 кг/м³

γ_>Г>=1,20 кг/м³

υ_>вих>=7

α=20

Розв’язок

1. Спочатку визначають діаметр вихлопної труби Д_>1> із наступного співвідношення:

Q_>год>= , м³/год

Д_>1>= , м Д_>1>=

2. Діаметр патрубка Д_>2> по якому підводиться газ визначається за виразом: .

Д_>2>= , м Д_>2>=

При вході коловий поперечний переріз труби переходить в прямокутний, співвідношення h/в приймається рівним 1,5.

В цьому разі:

V_>год>=3600h·в·υ_>вх>=3600·1,5·в²·υ_>вх>

Звідки

в= в=

3. Радіус циклона r_>3> дорівнює (див. рис.5.1)

r_>3>=r_>1>+в r_>3>=0,46+0,39=0,85

де r_>1> – радіус вхідного патрубка, м.

Діаметр циклона Д_>3>, становить:

Д_>3>=2·r_>3>Д_>3>=2·0,85=1,7

Середній радіус циклона визначається з виразу:

r_>ср=>(r_>1+> r_>2>)/2 , м

r_>ср>=

4. Середня колова швидкість газу υ_>ср> в циклоні становить:

υ_>ср>=0,6 υ_>вх>,м/с υ_>ср>=0,6 7=4,2 (м/с)

5. Кутова швидкість обертання ω_>е> дорівнює:

ω_>е>= , с^-1ω_>е>= с^-1

6. Час руху t частки пилу в циклоні визначається за формулою:

(с)

де ν — кінематична в'язкість повітря, яку бажано прийняти рівною 14,4-10⁶ ,м²/с ;

d_>ч> — мінімальний діаметр частки пилу, що вловлюється циклоном, при η= 90% циклона та діаметром частки пилу 10мк.

7. Шлях руху частки пилу визначається за виразом:

S=υ_>cp>·t , м S=4,2·7,8 (м)

8. Шлях частки за одне обертання пилу дорівнює:

S_>1>= S_>1>=

де β — кут нахилу спіралі руху частки до горизонтальної площини.

h=S_>1>·sinβ h=4,14·0,12=0,50

Кількість обертів частки п в корпусі циклона буде дорівнювати:

п = п =

9. Висота циліндричної частини циклона визначається за виразом:

H_>Ч>=0,05·h·n H_>Ч>=0,05·0,50·7,91=0,20

Кут нахилу конічної частини циклона та висота Н_>к> визначають за формулою:

Н_>к>= Н_>к>=·ctg20=0,68·2,75=1,87

В даному завданні Д_>4> слід прийняти рівним (0,1...0,2) Д_>3>.

Загальна висота циклона буде дорівнювати:

H_>заг>=H_>к>+H_>Ч>

H_>заг>=0,20+1,87=2,07

Задача 5.2. Розрахунок пилоосаджувальної камери

Для проведення розрахунку камери необхідно мати відомості про об’єми забрудненого газу Q м³/год, характеристики пилу (у вигляді кінетичної в’язкості ν м²/с), швидкість руху газу у корпусі камери υ м/с.

Вихідні дані

υ_>Г>=0,5 м/с

В=2 м

υ_>в>=0,6 м/с

Q=7000 м³/год

ν=7·10³ м²/с