Розрахунковаробота №5
Темароботи:Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу
Задача5.1. Розрахунок циклона з дотичним підводом газу
Урозрахунках визначаються основні розміри окремих елементів циклона при заданихвеличинах витрат Q (м3/год)потоку газу, характеристиках вловленого пилу (питома вага пилу γП,фракційний склад), швидкості вхідного υвх і вихідного υвихпотоків газу, а також питому вагу газу γГ і ступінь очищенняη газу0
/>
Рис.5.1Схема циклона
Вихідні дані:
Q=17000 м3/год
υвх=21,0м/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 наступногоспіввідношення:
Qгод=/> , м3/год
Д1=/> , м Д1=/>
2.Діаметр патрубка Д2 по якому підводиться газ визначається за виразом:.
Д2=/> , м Д2=/>
Привході коловий поперечний переріз труби переходить в прямокутний, співвідношенняh/в приймається рівним 1,5.
Вцьому 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
де r1 – радіус вхідного патрубка, м.
Діаметрциклона Д3, становить:
Д3=2·r3 Д3=2·0,85=1,7
Середнійрадіус циклона визначається з виразу:
rср=(r1+ r2)/2, м
rср=/>
4.Середня колова швидкість газу υср в циклоні становить:
υср=0,6υвх, 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 циклонівизначається за формулою:
/> /> (с)
де ν — кінематична в'язкість повітря, якубажано прийняти рівною 14,4-106, м2/с ;
dч — мінімальний діаметр часткипилу, що вловлюється циклоном, при η= 90% циклона та діаметром частки пилу10мк.
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=/>
деβ — кут нахилу спіралі руху частки до горизонтальної площини.
h=S1·sinβ h=4,14·0,12=0,50
Кількістьобертів частки п в корпусі циклона буде дорівнювати:
п=/> п =/>
9.Висота циліндричної частини циклона визначається за виразом:
HЧ=0,05·h·n HЧ=0,05·0,50·7,91=0,20
Кутнахилу конічної частини циклона та висота Нк визначають за формулою:
Нк=/> Нк=/>·ctg20=0,68·2,75=1,87
Вданому завданні Д4 слід прийняти рівним (0,1...0,2) Д3.
Загальнависота циклона буде дорівнювати:
Hзаг=Hк+HЧ
Hзаг=0,20+1,87=2,07
Задача 5.2. Розрахунок пилоосаджувальної камери
Дляпроведення розрахунку камери необхідно мати відомості про об’єми забрудненогогазу 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=7·103м2/с
/>
Рис.5.2. Схемапилоосаджувальної камери
Розв’язок
Витрати газу Q в поперечному перерізі камеривизначаються за формулою:
Q=В·L·υв, м3/с
У вихіднійчастині камери на довжині Lпоч здійснюється перехід від турбулентного до ламінарногорежиму. Величина Lпоч знаходиться за формулою:
Lпоч=/>,м
де υГ– горизонтальна складова руху частки пилу, м/с
Виходячи зпопередньої формули розрахункова довжина камери буде дорівнювати:
L=/>
а загальнадовжина камери буде дорівнювати:
Lзаг=Lпоч+0,5L
Тобто
Lзаг=0,115/>+0,5/>
Lзаг=0,115/>+0,5/>=31,94+0,81=32,75