Расчет циклона.

Для улавливания частиц размером менее 0,25 мм (250мкм) выбираем циклон ЦН-15. данный тип циклонов обеспечивает хорошую степень улавливания при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении. Технические характеристики и основные размеры (в долях диаметра) приведены в таблице 3:

Таблица 3 – основные параметры циклона ЦН-15:

Наименование характеристики	Значение
Диаметр выходной трубы D1	0,6
Ширина входного патрубка b	0,26
Высота входного патрубка h1	0,66
Высота выходной трубы h2	1,74
Высота цилиндрической части h3	2,26
Высота конической части h4	2,0
Общая высота циклона H	4,56
Коэффициент сопротивления циклона ζ0	160

Принимаем м²/с², и по этому значению по (23) рассчитываем скорость газа внутри циклона:

(23),

Где W_ц – скорость газа внутри циклона, м/с;

ζ₀ – коэффициент сопротивления циклона;

∆Р – гидравлическое сопротивление циклона, Па;

ρ_г – плотность газа, кг/м³.

Скорость внутри циклона равна:

.

Диаметр циклона рассчитывают по (24):

(24),

Где V_с – объёмный расход газа, м³/с;

W_ц – скорость внутри циклона, м/с.

Диаметр циклона равен:

, принимаем диаметр циклона 800 мм.

Расчет гидравлического сопротивления аппарата и его компонентов.

Гидравлическое сопротивление слоя рассчитывают по (25):

∆Рсл=ρ*(1-ε0)*g*h0

(25),

Где ∆Р_сл – гидравлическое сопротивление слоя, Па;

ρ – плотность среды, кг/м³;

ε₀ – порозность неподвижного слоя;

g=9,81 – ускорение свободного падения, м/с²;

h₀ – высота неподвижного слоя, м.

Рассчитаем гидравлическое сопротивление слоя (одинаковое для всех четырех случаев):

∆Р_сл=1100*(1-0.40909)*9,81*7.2586=46284.53411Па.

Скорость в отверстиях решетки рассчитывается по (26)

W0=Wраб/φ

(26),

Где W₀ – скорость в каналах решетки, м/с;

W_раб – рабочая скорость, м/с;

φ – доля «живого» пространства решетки.

Рассчитаем скорость в отверстиях решетки для всех случаев:

W₀₁=0.7052/0.015=47.013 м/с;

W₀₂=0.6861/0.015=45.74 м/с;

W₀₃=1.06664/0/015=71.1093 м/с;

W₀₄=1.05391/0.015=70.2607 м/с.

По отношению d₀/δ по рисунку 2 определяем коэффициент сопротивления С

Рисунок 2 – Зависимость коэффициента сопротивления решетки от отношения d₀/δ.

Из рисунка для d₀/ δ=0.8/2=0.4 получаем С=0,63.

Сопротивление решетки рассчитывают по (27)

∆Рреш=0,503*W2 0*ρ*(1-φ2)/c2

(26),

Где ∆Р_реш – гидравлическое сопротивление решетки, Па;

W₀ – скорость в отверстиях решетки, м/с;

ρ – сопротивление среды, кг/м³;

φ – доля «живого» сечения решетки;

с – коэффициент сопротивления решетки.

Рассчитаем гидравлическое сопротивление решетки для всех значений скорости в отверстиях:

∆Р_реш1=0,503*47.013²* 0.8456*(1-0,015²)/0,63²=2368.05 Па

∆Р_реш2=0,503*45.74²* 0.8456*(1-0,015²)/0,63²= 2241.54Па

∆Р_реш1=0,503*71.1093²* 0.8456*(1-0,015²)/0,63²= 5417.60Па

∆Р_реш1=0,503*70.2607²* 0.8456*(1-0,015²)/0,63²= 5289.07Па

Сопротивление циклона рассчитывается по (27)

(27),

Где ∆р_ц – гидравлическое сопротивление решетки, Па;

ζ₀ – коэффициент сопротивления циклона;

W_ц – скорость среды внутри циклона, м/с;

ρ – плотность среды, кг/м³.

Сопротивление циклона равно:

Па.

Общее сопротивление аппарата для всех случаев равно:

∆р₁=46284.53411+2368.05 +634.26=49286.84Па

∆р₂=46284.53411+ 2241.54+634.26=49160.33Па

∆р₃=46284.53411+5417.60+634.26=52336.39Па

∆р₁=46284.53411+5289.07+634.26=52207.86Па