Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Среднеквадратичное отклонение 1п о„ находят из следующего соотношения, которое является свойством интеграла вероятности: и в в)вв,в !а оо = !а — = !а — "' (4-12) "вво овг где в1авл и т(тв,э — абсциссы точек, ордииаты которых имеют значения 84,1 и 15,9% и определяются по заданному распределению пыли по размерам (рис. 14). Опыт показывает, что скорость газа в циклоне имеет для каждого типа циклонов оптимальное значение ш,„„от которого оиа не должна отклоняться более чем на 15%: Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-! 5 д ЦН-11 СДК-ЦН-ЗЗ СК-ЦН.34 Оптимальная скорость гавот 4,5 3,5 3,5 3,5 2,0 1,7 При скоростях и~я, выходящих за указанные пределы в большую сторону, превышается допустимый расход энергии, в меньшую сторону — понижается эффективность.
Кривые парциальной эффективности циклонов также могут быть охарактеризованы двумя аналогичными параметрами аао и 1д и'„, численные значения которых для различных типов циклонов НИИОГаза могут быть приняты следующими: Тнп циклона ЦН-24 ЦН-15у ЦН-!5 ЦН-11 СЛК-ЦН-33 СК-ЦН-34 аРао ..... 8,50 6,00 4,50 3,65 2,31 1,95 16 от..... 0,308 0,283 0,352 0,352 0,364 0,308 Приведенные данные соответствуют следующим условиям работы циклонов: скорость газа !о, = 3,5 м/с; диаметр циклона Р, = 0,6 м; плотность частицы пыли р„, = 1930 кг/м'; динамический коэффициент вязкости газа р, =- 22,2 10 ' Н с/м'. На основании математической обработки уравнения для вероятностных функций было получено следующее выражение для полного коэффициента очистки циклона, %: т! = 50 [1 + Ф (х)).
(4-13) Величина х применительно к циклонам может быть вычислена по следующей формуле: 18 8 и/лао 1' !н' о„ + 18а оо (4-14) численное значение функции Ф (х) находят в зависимости от величины х по табл. 2. Входящая в формулу (4-14) величина ааа представляет собой размер частиц, осажденных при фактических условиях работы выбранного циклона, с эффективностью 50%. Эта величина может быть найдена из выражения, мкм: зГ Р р„, р в аа аа 'г' Е)„ро р„аа (4-15) где Р„р„„р„а!, — параметры, соответствующие условиям, при которых получены значения с(ао и 1и о'„; Р, р„, 14, а! — параметры, соответствующие фактическим условиям работы циклона.
Графический расчет эффективности по графикам ЛОО'Г. Для определения общих коэффициентов очистки циклонов удобны графики, предложенные П. А. Коузовым, также основанные на линейном характере распределения частиц по размерам в вероятностно-логарифмических координатах. Для каждого типа циклонов приводится отдельный график, на котором по оси абсцисс отложены среднемедианные размеры (медианы распределения) частиц с(„„по оси ординат — общий коэффициент очистки циклона т1,. 26 ° ° ° ! ' ! ! ° 13 ° ° 1 ° !! ° ° ° !' с ! ! ° ° ° ° 1 ° ° ° ° ! ! ° ° ° ° ° ° ! ° ° ° ! ° ° ° ! ° !! ! ! ! ! ' ° ! ! ° !1!! ! ° ' ! ! '! !а '1 ° ° ' ! ' ° ! ° ' ° ' $ !!! ' ° ° ° ° ° ' ° ° ° ' ! I ! Р / ! Р!! ! $' ° !! ! ° ° ° ° ° ° ° ° вается и может быть определена по следугощей эмпирической зависимости: т)' = Ч +, 0,12Лт 1й 0,17г, (4-17) 2.
Расход газа при рабочих условиях 1оро 4100 1,29 Р,ЗООО 092 3500 и сс. 3. Диаметр циклона при оптимальной скорости шост = 3,5 м/с = У', -"..„-. - У 0,785гиоот У 0,785 3,5 Примем ближайший стандартный диаметр 800 мм и найдем действительную скорость газа в циклоне; !с 15 ц — 0,7850з =- 0,785.0,8о ='Д "l' Ввиду того что действительная скорость отличается от оптимальной менее чем на 15Уы остановимся на выбранном диаметре циклона и найдем его остальные размеры в соответствии с нормалью (см. рис. 9).
где Ех — начальная концентрация пыли в газе, г!мз; т) — коэффициент очистки циклона прп начальной запылен- ности газа Ят == 10 г!мз. В случае, если полученная расчетом эффективность оказывается недостаточной, следует уменьшить размеры циклона, т. е. повысить скорость и гидравлическое сопротивление. При этом коэффициент очистки циклона возрастает. Если и этого окажется недостаточно, следует переходить на другой, более эффективный тип ци- , ~е.
~~ клона; например с ЦН-24 на ЦН-15 или с ЦН-!5 на ЦН-11. При этом следует й а уу— ! повторить как расчет гидра- влического сопротивления, ~~~ у~ гу таК И РаСЧЕт ЭффЕКтИВНОСтИ. ~ 1 2 3 4 ос Ю ГР га УР(РУР Диассгтр сагпзии пыли,токи Пример 1. Выбрать циклон типа ЦН-15, определить его гидра' ркс. зо. график рзслреаслекзя частиц ямлк влическое сопротивление и эффек- па размерам тивиость при следуюших исходаых данных: расход газа при нормальных условиях (то.= 4100 мз(ч; плотность газа ро = 1,29 кг!мз; температура газа Т = 110' С; барометрическое давление розг = !01,3 кПа; разрежение в циклоне р = 30 Па; начальная концентрация пыли в газе Лт = 50 г!мз! средний размер частиц пыли з(пз = 5 мкм (рис. !4); плотность пыли р„=- = 3000 кг!мз. Циклон должен работать в сети без раскручивателя.
Р е ш е н и е. 1. Плотность газа при рабочих условиях 273 (рвов се рц) 273(101,3 10 — 30) (273 + Т! разя (273 + 1!0) 101,3 ' 1(Гч 4. Вычислим коэффициент сопротивлении циклона. $ = КгКайзээ = 1. 0,91 155 = !41. Величины К„К, и азээ берем нз данных на с. 24. 5. Найдем гидравлическое сопротивление циклона: З2 Лр. $ —, р„= 141 — ' 0,92 = 660 Па. — г— 6. Определим размер частиц г!ээ, улавливаемых выбранным циклоном при рабочих условиях с эффективностью 50эге, мкм: | гэ.
Р».т, !" . Ют "эо ='г'эо )/ Нт Р» (гт =-4,5 )7 — — ° ' . — '=- 4,61, ч Г 8ОО !9ЗО 24,8. !О- ЗЛ 600 3000 22,2 1О а ' 3,2 где (э„р», г, рю ют — величины, соответствующие условиям, при которых получена величина г!ао — — 4,5 мкм; О, р», р, ю — величины, соответствующие действительным условиям работы циклона.
7. Среднеквадратичное отклонение 18 о„ вычислим из выражения 1я о» =-1я ~ = !я †.=- 0,53. "вац 5 8 Величину х найдем по формуле 5 18 Зю!зэо 4,61 гг(и~оп+ !Я~о~ )' 0,352з+0,53а 9. На основании табл. 2 для величины х = 0,0535 найдем значение Ф (х) = = 0,5214. 1О. Эффективность циклона определим из выражения т! = 50 11 -1- (Ф) х) = 50 (1 -1- 0,5214) = 76эго. 11. Для проверки определим коэффициент очистки циклона по графику П. А. Коуэова. Находим 4» 5 8,4 мкм; К!ОаТ/ НР ! ! з|l'0.8248 10" "зюг — = — — 3,4 и, следовательно, т! 75аю п г!»» 5 Совпадение достаточно удовлетвор и тел ьн ое. 6 13. БАТАРЕЙНЪ|Е ЦИКЛОНЪ| (МУЛЬТИЦИКЛОНЫ) Как известно, увеличение диаметра циклона приводит к сни.
жению его эффективности, вследствие чего циклоны типа ЦЕ диаметром более 1 м применять не рекомендуется, что сильнг ограничивает пропускную способность установки. 30 Для объединения в группы обычные циклоны плохо при- способлены. Потому групповая компоновка их ограничена и конструктивно весьма несовершенна.
Даже при создании группы из восьми циклонов ЦН-15 ее пропускная способность не пре- высит 50 000 мзУч, что часто недостаточно. В связи с этим возникла необходимость в простых циклониых элементах небольшого диаметра, т. е. имеющих высокий коэффи- циент очистки и приспособленных для объединения в большие группы с высокой пропускной способностью, Для этого применяют циклонные элементы с диаметром ци- линдрической части корпуса 100, 150, 250 мм. В целях удобства объединения и компактности установки придание газовому по- току вращения достигается в них обычно не тангенциальным подводом газа, а размещением внутри циклонного элемента спе- циального устройства, представляющего собой либо двухлопаст- ной винт, либо розетку, состоящую из лопаток, установленных под углом к оси 25 — 30' (рис.
15, а, б). Розетки работают эффек- тивнее, однако они чувствительнее к засорению н поэтому не рекомендуются при чрезмерно высокой запыленности газа и слипающейся пыли. Циклонные элементы компонуют в батареи, где оии работают параллельно (рис. 15, в). Очищаемые газы вводятся через входной патрубок в общую распределительную камеру, откуда распре- ляются по отдельным элементам. Далее из сборной камеры очи- щенный газ по выходному патрубку, направленному вверх нлн в сторону, выводится из аппарата. Во избежание абразивного износа наружной поверхности выхлопных труб частицами пыли, взвешенными в грязном газе, поступающем в распределительную камеру, на выхлопных трубах первых рядов укрепляют специаль- ные защитные щитки, выполненные из половинок труб несколько большего диаметра.
Пыль, осаждающаяся в циклонных элементах, ссыпается в общий для всех циклонных элементов бункер. Пространство между циклонными элементами засыпается шлаком. Большое число циклонных элементов, объединенных общим пылевым бункером, заставляет обращать особое внимание на равномерное распределение газа по циклонным элементам. Пос- ледние должны быть строго одинаковых размеров, смонтированы с одинаковыми допусками и одинановым гидравлическим сопротивлением.
Число циклонных элементов, объединенных общим пылевым бункером, не должно превышать 8 в ряду по ходу газов и 12 в ряду, перпендикулярном ходу газов. При устройстве в бункере поперечной перегородки, ограничи- вающей перетекание газов, число элементов может быть увели- .чено до 10 в ряду по ходу газов и до 16 в ряду, перпендикулярном ходу газов. З1 Газ Газ Газ Газ Газ сптла 2 Пасы палат Пыль ь еаспзииы пыли а Е Рнс 15 Батарейный наклон л — злемент с завнхрнтелем «винт», б — злемент с завнкрнтелем «ро- зетка», е — общий внд, т — завнхрквающее устройство, 3 — входной патрубок, 3 — распре- делнтельнан камера, 4 — выходной патрубок, 5 — выходнан камера, 6 — выхлопные трубы, 7 — пнклонвые злементы Неравномерное распределение газа по циклонным элемента приводит к перетеканию газа из одних элементов в другие чер< общий пылевой бункер, Подсос в слабозагруженные элемент газа из бункера резко ухудшает процесс осаждения в них пыл Кроме того, неравномерное распределение газа по элемент; создает предпосылки для забивания пылью завихривающ| устройств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
