6. Исследование работы одиночного центробежного циклона

Цель работы:

Изучение влияния различных факторов на параметры, характеризующие работу циклонов:

- на общую степень очистки газа от пыли, η_0;

- на фракционную степень очистки газа от пыли, η_ф;

- на остаточную концентрацию пыли, z₂;

- на аэродинамическое сопротивление циклона, Δp;

- на распределение частиц по размерам на выходе из циклона;

- на диаметр частиц d₅₀. которые улавливаются с эффективностью 50% при рабочих условиях в циклоне.

Схема изучаемого аппарата:

1- цилиндрическая часть; 2- коническая часть корпуса; 3- крышка винтообразная; 4- труба выхлопная; 5- стенка входного патрубка передняя; 6- стенка входного патрубка задняя; 7- стенка входного патрубка верхняя; 8- стенка входного патрубка нижняя; 9- фланец опорный; 10- косынка.

Краткие сведения из теории и методики расчета пылеулавливающего аппарата:

Сухой центробежный циклон рассчитывается по следующим данным:

- объём очищаемого воздуха V, м³/c;

- температура t, °C;

- влагосодержание f, кг/м³;

- барометрическое давление р_бар, Па;

- разрежение газа перед циклоном р, Па;

- запылённость газа z_1,г/м³;

- плотность пыли _п, кг/м³;

- плотность сухого воздуха при нормальных условиях _{сух.
возд., н.у.,} кг/м³.

- дисперсный состав пыли.

Предусматриваем к установке циклон стандартного типа. Плотность влажного воздуха при рабочих условиях рассчитываем по формуле

кг/м³

Приняв скорость газа в цилиндрической части циклона равной v=3,5 м/с, находим диаметр одного циклона из формулы:

где n –число циклонов.

Примем ближайший стандартный диаметр циклона и пересчитаем скорость газа в нём:

v = 4^.V/(^.D^2.n) , м/с.

Гидравлическое сопротивление группового циклона рассчитываем по формуле, приведенной ниже. Для принятого циклона находим по таблице 3.2 _ц500, по таблице 3.3 K₁, по таблице 3.4 K₂. По формуле для рассчитываемого циклона

;

тогда

p = _ц^.^.v²/2 , Па.

Проверяем отношение р/_вл, м²/с².

Определяем степень очистки газа в циклоне. Массовое распределение пыли по размерам, т.е. суммарное количество (% по массе) всех частиц пыли размером больше среднего размера в каждой фракции.

Находим размер частиц, характеризующих степень полидисперсности пыли, интерполируя полученные значения. Медианный дииаметр частиц пыли на входе в циклон d_m, мкм; диаметр частиц пыли на входе в циклон, при котором суммарная масса всех частиц составляет 84,1 % от общей массы пыли, d_84,1, мкм. Тогда степень полидисперсности будет равна: _п=d_m/d_84,1.

Рассчитываем величину x_i для каждого размера частиц пыли по формуле. Вязкость воздуха при температуре t, °С находим по таблице А.2 приложения А: = 21,9^.10^-6 Па^.с.