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 γП
, фракційний склад), швидкості вхідного υвх
і вихідного υвих
потоків газу, а також питому вагу газу γГ
і ступінь очищення η газу0
Рис.5.1 Схема циклона
Вихідні дані:
Q=17000 м3
/год
υвх
=21,0 м/с
β=7 γП
=1400 кг/м3
γГ
=1,20 кг/м3
υвих
=7
α=20
Розв’язок
1. Спочатку визначають діаметр вихлопної труби Д1
із наступного співвідношення:
Qгод
= , м3
/год
Д1
= , м Д1
=
2. Діаметр патрубка Д2
по якому підводиться газ визначається за виразом: .
Д2
= , м Д2
=
При вході коловий поперечний переріз труби переходить в прямокутний, співвідношення h/вприймається рівним 1,5.
В цьому разі:
Vгод
=3600h·в·υвх
=3600·1,5·в2
·υвх
Звідки
в= в=
3. Радіус циклона r3
дорівнює (див. рис.5.1)
r3
=r1
+в r3
=0,46+0,39=0,85
деr1
– радіус вхідного патрубка, м.
Діаметр циклона Д3
, становить:
Д3
=2·r3
Д3
=2·0,85=1,7
Середній радіус циклона визначається з виразу:
rср=
(r1+
r2
)/2 , м
rср
=
4. Середня колова швидкість газу υср
в циклоні становить:
υср
=0,6 υвх
,м/с υср
=0,6 7=4,2 (м/с)
5. Кутова швидкість обертання ωе
дорівнює:
ωе
= , с-1
ωе
= с-1
6. Час руху t частки пилу в циклоні визначається за формулою:
  (с)
деν— кінематична в'язкість повітря, яку бажано прийняти рівною14,4-106
,м 2
/с ;
dч
— 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=υcp
·t, м S=4,2·7,8(м)
8. Шлях частки за одне обертання пилу дорівнює:
S1
= S1
=
де β — кут нахилу спіралі руху частки до горизонтальної площини.
h=S1
·sinβh=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:
HЧ
=0,05·h·nHЧ
=0,05·0,50·7,91=0,20
Кут нахилу конічної частини циклона та висота Нк
визначають за формулою:
Нк
= Нк
= ·ctg20=0,68·2,75=1,87
В даному завданні Д4
слід прийняти рівним (0,1...0,2) Д3
.
Загальна висота циклона буде дорівнювати:
Hзаг
=Hк
+HЧ
Hзаг
=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
υГ
=0,5 м/с
В=2 м
υв
=0,6 м/с
Q=7000 м3
/год
ν=7·103
м2
/с
Рис.5.2. Схема пилоосаджувальної камери
Розв’язок
Витрати газу Q в поперечному перерізі камери визначаються за формулою:
Q=В·L·υв
, м3
/с
У вихідній частині камери на довжині Lпоч
здійснюється перехід від турбулентного до ламінарного режиму. Величина Lпоч
знаходиться за формулою:
Lпоч
= , м
де υГ
– горизонтальна складова руху частки пилу, м/с
Виходячи з попередньої формули розрахункова довжина камери буде дорівнювати:
L=
а загальна довжина камери буде дорівнювати:
Lзаг
=Lпоч
+0,5L
Тобто
Lзаг
=0,115 +0,5
Lзаг
=0,115 +0,5 =31,94+0,81=32,75
|
