Методика расчета циклона

В настоящее время эффективен и надежен способ очистки газовых выбросов посредством циклонов. Их главное достоинство – это простота в устройстве и эксплуатации, а обслуживание заключается в своевременной очистке бункера. Аппараты применяются для осаждения крупных абразивных частиц пыли, в данном случае использование циклонов рационально.

1) Выбор типа циклона по справочным данным.

2) Расчет необходимой площади сечения циклона.

, где (26)

V – расход газа;

w² – скорость движения газа.

3) Определение диаметра циклона.

, где (27)

N – количество циклонов.

4) Расчет действительной скорости движения газа в циклоне.

(28)

Скорость в циклоне не должна отклоняться более чем на 15% от оптимальной.

5) Расчет коэффициента гидравлического сопротивления одиночного циклона или группы циклонов.

, где (29)

ξ_D – коэффициент гидравлического сопротивления или группы циклонов диаметром 500 мм, выбирается по справочной таблице 2.3;

К₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона, определяется по табл. 2.4;

К₂ – поправочный коэффициент на запыленность, определяется по табл. 2.5;

К₃ – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, связанного с компоновкой циклонов в группу, определяется по табл. 2.6.

Таблица 2.3 Значение коэффициентов сопротивления циклонов (D=500 мм; w=3 м/с)

Тип циклона	d/D	Без дополнитель-ных устройств	С кольцевым диффузором	С выход- ной «улиткой»	С отводом 90˚ R/d = 1,5
ЦН-11	0,59
ЦН-15	−
ЦН-15У	−
ЦН-24	−
СДК-ЦН-33	0,33			−	−		−
СК-ЦН-34	0,34			−	−	−	−	−
СК-ЦН-34М	0,22	−		−	−	−	−	−

Таблица 2.1 Поправочный коэффициент К₁ на диаметр циклона

Таблица 2.2 Значения поправочных коэффициентов на запыленность газов (D = 500 мм)

Таблица 2.3 Коэффициент К₃, учитывающий дополнительные потери давления, связанные с групповой компоновкой

6) Расчет потери давления в циклоне.

, где (30)

ρ и w – плотность и скорость движения газа в циклоне.

7) Расчет диаметра частиц, осаждаемых с эффективностью 50% при рабочих условиях.

, где (31)

Величина d₅₀^Т определяется по таблице 2.7.

Таблица 2.4 Параметры, определяющие эффективность циклонов типа ЦН

Параметры	ЦН-24	ЦН-15У	ЦН-15	ЦН-11	СДК- ЦН-33	СК-ЦН -34	СК-ЦН-34М
, мкм	8,50	6,00	4,50	3,65	2,31	1,95	1,13
	0,308	0,283	0,352	0,352	0,364	0,308	0,340
wопт, м/с	4,5	3,5	3,5	3,5	2,0	1,7	2,0

8) Учитывая, что улавливание пыли чаще всего подчиняется логарифмически нормальному распределению можно распределить параметр Х функции распределения Ф(Х). Значение функции распределения берется из таблицы значений функций Лапласа.

Параметр Х определяется по формуле:

, где (32)

d_ч – средний диаметр частиц;

d₅₀ – средний размер частиц, улавливаемый циклоном с эффективностью 50%;

lg σ_ч – среднеквадратичное отклонение в функции данного распределения;

lg σ_η – стандартное отклонение функции распределения фракционных распределений очистки.

9) Расчет общей эффективности газоулавливания в циклоне.

. (33)