Для расчета эффективности очистки запыленного газа в центробежном циклоне ВЦНИИОТ необходимы следующие исходные данные:
1. Количество очищаемого газа при рабочих условиях Q = 0,5 м3/с
2. Плотность газа при рабочих условиях ρг = 1,205 кг/м3
3. Динамическая вязкость газа при заданной рабочей температуре μг = 1,82·10-5 Па·с
4. Дисперсный состав пыли, задаваемый двумя параметрами:
- медианный размер частиц пыли d50 = 43 мкм
- параметр среднеквадратичного отклонения σ = 2,43
5. Плотность частиц ρч = 1350 кг/м3
Расчет циклона проводится методом последовательных приближений в следующем порядке:
1. Принимаем циклон ВЦНИИОТ, оптимальная скорость газа в циклоне υопт = 3,3 м/с
2. Определяем необходимую площадь сечения циклона, м2:
F = Q/υопт = 0,5/3,3 = 0,15 м3
3. Определяем диаметр циклона (количество циклонов N=1):
D = 
= 0,436 м
Диаметр циклона округляем до величин, указанных в таблице и получаем D = 400 мм = 0,4 м
4. Вычисляем действительную скорость газа υ в циклоне, м/с:
υ = 
= 3,98 м/с
Скорость газа υ в циклоне не должна отклоняться от оптимальной υопт не более чем на 15%.
· 100%= 0,5%
В данному случае действительная скорость газа отклоняется от оптимальной на 0,5%.
5. Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления. Для одиночных циклонов ВЦНИИОТ поправки не разработаны.
ξ = 75
6. Определяем потери давления, или гидравлическое сопротивление в циклоне:
∆p = ξ· 
= 75· 
= 715,8 Па
7. Из таблицы выбираем параметры тарировочной пыли - 
= 8,6 мкм; lgσт = 0,32 и ρт = 1930 кг/м3; параметр очищаемого газа – динамическая вязкость газа μг = 2,22·10-5 Па·с; параметры «тарировочного циклона» - диаметр Dт = 0,6 м, средняя скорость газа в циклоне υопт = 4 м/с, которые определяют эффективность выбранного циклона со степенью очистки η = 50%, найдем значения параметра dm, характеризующий параметры дисперсного состава заданной очищаемой пыли для рабочих условий выбранного циклона:
dm = 
dm = 8,6 
= 7,83 мкм
8. Определяем параметр по формуле:
x = 
= 
= 1,48
9. Определяем по таблице (Приложение 3) значение функции нормального распределения F0 (x), представляющее собой полный коэффициент очистки газа η в центробежном циклоне, выраженные в долях от единицы: η = F0 (x).
Так как х = 1,48, то значение функции нормального распределения F0 (x) = 0,9306.
Получаем η = F0 (x) = 0,9306, то есть коэффициент очистки газа η = 93%.
Циклон ВЦНИИОТ
Циклоны с обратным конусом предназначены для средней очистки воздуха от сухой неслипающейся неволокнистой невзрывоопасной пыли, удаляемой от местных отсосов.
Циклоны рекомендуется применять для очистки воздуха от абразивных пылей, допускается использование циклонов для очистки воздуха от слипающихся пылей типа сажи и талька.
В зависимости от свойств пыли и его дисперсного состава частиц Циклоны ВЦНИИОТ рекомендуется использовать в качестве первой ступени очистки воздуха. Необходимость двухступенчатой очистки определяется ПДК пыли выбрасываемой в атмосферу.
Нижняя часть циклона, в отличие от других типов, выполнена в виде расширяющегося к основанию конуса, обеспечивающего наименьшее прилипание продуктов очистки к стенкам циклона. В нижней части циклона устанавливается внутренний конус с углом раскрытия 45о или 60о, который обеспечивает организацию отвода воздуха, поступающего в пылесборник, повышает эффективность пылезадержания, предохраняет от взмучивания пыли в сборнике и уноса её в выхлопной патрубок.
Угол раскрытия при основании внутреннего конуса зависит от рода и характера осаждаемой пыли: для сухой - 45о; для сажи, талька - 60о. Циклоны устанавливают как правило на всасывающей стороне (т.е. перед вентилятором).
Таблица 5.1 – Основные габаритные и присоединительные размеры (мм).
| Dвн | D3 | А | Б | Б1 | В | Н | Н1 | h | h1 |
Технические характеристики:
Типоразмер циклона ВЦНИИОТ
Производительность Q = 0,5 м3/ч при V = 3,98 м/с
Температура очищаемого газа 20⁰С
Максимальное давление (разряжение) 500 Па
Масса 190 кг
Заключение.
На основании данной курсовой работы можно сделать ряд выводов:
1) Для очистки промышленных выбросов в атмосферу на предприятиях используется различное газоочистное оборудование. Существует много типов газоочистных аппаратов и все они имеют свои индивидуальные характеристики. Самыми важными характеристиками, по которым происходит выбор газоочистного оборудования, являются эффективность пылеулавливания и гидравлическое сопротивление, определяющие энергозатраты на очистку газа от вредных примесей. При решении конкретных задач очистки воздуха перед инженером постоянно встает проблема выбора определенного аппарата с целью обеспечения высокого качества очистки при минимальных затратах.
2) Эффективность очистки газа в циклонах в основном определяется дисперсным составом и плотностью частиц улавливаемой пыли, а также вязкостью газа, зависящей от его температуры. При уменьшении диаметра циклона и повышения до определенного предела скорости газа в циклоне эффективность очистки возрастает.
Преимущества циклонов перед другими аппаратами:
- отсутствие движущихся частей;
- надежная работа при температуре до 500⁰С без конструктивных изменений;
- пыль улавливается в сухом виде;
- возможность работы при высоких давлениях;
- стабильная величина гидравлического сопротивления;
- простота изготовления и возможность ремонта;
- повышение концентрации не приводит к снижению фракционной эффективности аппарата.
Правильное применение аппаратов любой группы дает положительный эффект по улавливанию пыли.
Список используемой литературы.
1. Аистов, И.П. Защита атмосферы от промышленных выбросов: учеб. пособие / И.П. Аистов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. – 92 с.
2. Определение эффективности пылеочистных аппаратов: метод. указания / И.П. Аистов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. – 58 с.
3. Расчет пылеуловительных установок: метод. указания / И.П. Аистов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 16 с.
4. Справочник по пыле- и золоулавливанию / М.И. Биргер, А.Ю. Вальдберг, В.И. Мягков и др.; Под общ. ред А.А. Русанова. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 312 с.
5. Техника и технология защиты воздушной среды: Учеб. пособие для вузов / В.В. Юшин, В.М. Попов, П.П. Кукин и др. – М.: Высш. шк., 2005. – 391 с.