Лабораторна робота №5

ТЕМА: РОЗРАХУНОК ЦИКЛОННОГО АПАРАТУ

Мета:

Теоретична частина

Циклонні пиловловлювачі є найбільш поширеним видом газоочисного устаткування, яке застосовується на різних виробництвах.

Широке використання циклонів пояснюється простотою їх конструкції, надійністю в експлуатації, порівняно невеликими матеріальними витратами на виготовлення та експлуатацію.

Циклони можна використовувати для очищення газу при високих температурах і тиску. Вони не мають рухомих частин, що підвищує надійність в експлуатації.

Принцип роботи циклону заснований на створенні обертального руху запиленого газу, в якому виникають відцентрові сили, що діють на частинки пилу у напрямку до стінок циклону.

Очищення газів від домішок відбувається в циклонах за наявності двох гвинтових вихрових потоків – зовнішнього і внутрішнього (рис. 1). Радіус зовнішнього вихру відповідає радіусу корпусу циклону, внутрішнього – радіусу вихлопної труби. Зовнішній вихор опускається вниз, потім повертається і переходить у внутрішній вихор, піднімаючись вгору.

Рис. 1. Схема циклону: 1 – вхідний патрубок; 2 – труба вихлопна; 3 – корпус циклону; 4 – конус; 5 – отвір для впуску пилу; 6 – бункер; 7 – затвор

В момент повороту зовнішнього вихру на 180° з’являються інерційні сили, які сприяють виведенню вловленого пилу зі стінок циклону в бункер. Це стосується циклонів зі спіральним входом. Для циклонів з гвинтовим входом газу одиночного виконання,

встановлення обертаючого пристрою, в окремих випадках, призводить до зниження опору циклону.

Для циклонів прийнятий наступний ряд внутрішніх діаметрів,

мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.

Порядок виконання роботи:

1.Виписуємо вихідні дані у відповідності з варіантом.

2.Робимо креслення циклонного апарату.

3.Проводимо розрахунок у відповідності з методикою ефективності очищення і гідравлічного опору циклонного апарату. Для цього розраховуємо площу перерізу циклону, м2:

0

6.Визначаємо гідравлічний опір циклону:

де К1 – коефіцієнт, який залежить від діаметра циклону (табл. 1); К2

– коефіцієнт, який залежить від запиленості повітря (табл. 2); z0 – коефіцієнт місцевого опору циклону (табл. 3).

Таблиця 1 Значення поправочного коефіцієнта К1 на діаметр циклону

де ρ – густина газу.

8.Розраховуємо діаметр частинок, які вловлюються в циклоні

зефективністю 50%:

де dm – такий розмір пилу, при якому кількість частинок більших dm дорівнює кількості часток дрібніших dm; ρч – густина частинок пилу, кг/м3; μ – динамічна в’язкість газу, Па∙с; Dm=0,6 м; μm=22,2∙10-

6Н∙с/м2; vm=3,5 м/с; ρч.т.=1930 кг/м3.

9.Вираховуємо безрозмірний коефіцієнт:

де lgσ – середнє квадратичне відхилення в функції розподілення частинок за розмірами (табл. 4).

Таблиця 4 Значення оптимальної швидкості газу в циклоні і дисперсний склад

пилу, який вловлюється

11. Робимо висновок про ефективність очищення, в якому необхідно дати рекомендації щодо конструктивної зміни циклонного апарату для підвищення ефективності очищення.

Вихідні дані