Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 54
Текст из файла (страница 54)
и (масс.) Раамср частиц. мнм порошьообразван ганна (Тор-Лнндсн) лсттчан осла (стандарт СШД) мслквй песок (Стай(канд) 35.8 22,3 21,4 14,1 6,5 30 !2 18 28 12 20 !О 15 27 28 0 — 5 5 — 10 10 — 20 20 — 50 Более 50 1 ) Рнс. И-16. Стандартная конструяцня цнклона Стейрманда 18061: и — модель высокоп зффсктнвпсстн н сродной аронзвоттнтсльпостн с раско.
лом В)р Р' муч; а — модель срсднсй зффсктпаности н высокой пронзволятсльностн с расходом )асю Р' мич (око рост~ на входе равна прнмсрно рхт м/с длп опы:т тасос). тсесс 270 циклона, например, диаметр циклона Х), его высоту Н или заглубление выходной трубы 5, а также скорость входяшего газа и(.
Полученные результаты представлены на рис. И-15. Ои показал, что увеличение относительных размеров диаметра й) и диаметра выходной трубы О, приводит к повышению эффективности вплоть до отношения 3;1, после чего дальнейший рост диаметра практически не влияет на эффективность (рис. Ч1-15,0). Увеличение высоты Н также способствует улучшению эффективности (рис. Ъ'1-15,б), причем для одного из исследуемых циклонов максимальная эффективность осаждения была достигнута в том случае, когда выходная труба была заглублепа в циклоне на длину, равную диаметру трубы, и ее конец располагался ниже входа в циклон (рис.
Ч1-15,в). Было также найдено, что увеличение скорости потока при входе в циклон улучшает эффективность. Кроме того, некоторую роль играет соотношепис сечений выходной и входной труб, причем эффективность улучшается при меньших отношениях (рис. Ъ'1-15, е). Стейрма)пд 1806] получил кривые эффективности для циклонов, один из которых высокоэффективный, но с малой производитель- Р 7ХР ностью (рнс.
У1-! 6, а), а дру. гой — со средней эффективностью и высокой производительностью (рис. У1-16,б). Кривые фракционной эффективности, представленные иа рис. Ч1-17„были получены для циклонов диаметром Гпе Р(Г ~ ~~ба В~ Ь Ь р Га гл 20 и и п ву гО ЛГ р(Г И РПЗНЕР Чапе((ГЦ, НИН Рнс. ч'1-17. Фракционная эффективность циклонов диаметром 200 мм при скорости газа на входе !о,2 га/ц плотности пыли 2000 кг/мэ и температуре воздуха 20'С: а — для вмсовоэффсатяваого авалова (с», ряс.
т(-(ба); б — для вькокопроваводнтальяого э;валова (св. рве. У(-(бби 200 мм при плотности пыли 2000 кг/мз, температуре воздуха 20'С и скорости на входе 15,2 м/с. Эти кривые подтверждают результаты исследований Линдена, поскольку более эффективным оказался относительно более длинный циклон с малым диаметром выходной трубы по сравнению с циклоном с большим диаметром выходной трубы и относительно меньшим цилиндром. Эксплуатационные качества циклона, работающего в условиях, отличающихся от тех, для которых известны экспериментальные данные по фракционной эффективности, могут быть предсказаны на основании этих данных путем сопоставления с экспериментальпымн данными: 1) при изменении плотности пыли размер частиц новой пыли, которые будут улавливаться с той же эффективностью, что и частицы определенного размера экспериментальной (аналитической пыли), может быть найден путем умножения размера частицы экспсрнментальной пыли на плотность экспериментальной пыли плотно=ть новой пыли 2) при изменении объемной скорости газового потока, проходящего через циклон, размер частиц при новом расходе, которые будут улавливаться с той же эффективностью, что и частицы опредслсшюго размера прн экспериментальном расходе, может быть Рассчитан путем умножения размера частицы экспериментальной пыли па экспериа;ентальный расход новый расход 3) при изменении вязкости газа (например, при изменении температуры газа), размер частиц при равной эффективности может быть рассчитан путем умножения размера частицы эксперимен- тальной пыли на 4) при изменении диаметра циклона, но прн сохранении геометрического подобия с экспериментальным циклоном, размер частиц для равной эффективности может быть рассчитан путем умножения размера частиц экспериментального циклона на диаметр новой модели диаметр экспериментальной модели 7.
ПРЕДСКАЗАНИЕ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ В ЦИКЛОНЕ Знание перепада давления в циклоне и факторов, влияющих на него„необходимо для предсказания потребляемой энергии, и, если это возможно, уменьшения ее путем выбора лучших параметров циклона, а также для выбора соответствующих вентиляторов. Известны следующие причины перепадов давления (падение или повышение): потери давления во входной трубе вследствие трения; потери, обусловленные расширением или сжатием газа на входе; потери в циклоне вследствие трения о стенки; потери кинетической энергии в циклоне; потери на входе в выходную трубу; гидростатнческий напор между входной и выходной трубой; рекуперация энергии в выходной трубе. В то время, как Стейрманд (800] и Барт [58( предлагают подробные теории, включающие ряд причин перепада давления, Шеферд и Лоппль (765) и Тер-Линден (5!6) считают.
что потеря газом кинетической энергии в циклоне настолько превышает потери от всех других причин, что только эта потеря и должна учитываться. Тер-Линден дает выражение для определения этого перепада в зависимости от скорости на входе и безразмерного коэффициента падения давления; и) (р+ р') Ар =( Ю (Ч1. 70) где р' =с(р„ — р) для учета концентрации* с: Экспериментальный коэффициент падения давления для циклонов, исследованных Тер-Линдепом, показан на рис.
Ч)-15 прерывистой линией. Барт [58) предлагает тщательно разработанный метод расчета коэффициента потери давления, основанный на двух факторах: на потере давления на входе в циклон и потере давления вследсг- ' Хотя теоретически плотность среды возрастает вследствие наличия частиц, и это должно было бы привести к увеличению перепада давления в соответс|" вии с уравнением (Ч1.70), на практике, по другим причинам, присутствие частиц уменьшает перепад давления в циклоне. вне трения о стенки (обозначаемые индексом г); а также на потере давлепня в центральной области н на входе в выводную трубу (обозначаемые индексом е) . Коэффицненты потери давления Г выражаются через скорость газов на входел равную итдввх, и задаются Бартом в виде функции от коэффициента сопротивления, определяемого следующнм образом: (Ч1.
71) при входе во входную собой сумму двух (Ч1.72) где иЬ вЂ” площадь сечения входной трубы; и,— скорость рубу и, 4()/(яВ~~). Коэффициент сопротивления представляет компонентов е=ег+е, которые могут быть найдены нз следующих выражений где Р' — козффипиент трения между газом и стенкой, обычно принимается равным 0,02. ее — х Лре К + 1 (Ч1.72б) »т тххх (Р + Рч)/28 (»т,нах/ие) Ф Значение Чг! в/4 ) кривая 3 (рис. Ч1-!8, в) !,1 кривая / (рис Ч1-18, в) 2,0 прн ит л/ие)1 При»ттлл/» 18 — ! 144 Соотношение скоростей и„х,/и, было выражено Бартом через размеры циклона, коэффициент трения газ — стенка )г' н конструкцнонный коэффициент потерь на входе: ит,тххх я0е (/7 — Ь) ие 2»ох+ я (и — 5) (/7 — Ь) Р' (Ч1.73) Конструкцнонный коэффициент потерь зависит от формы входа в циклон.
На рнс. Ч1-18,а представлены трн типа входов. Для входа с оберткой величина а= 1, тогда как для других форм входа а либо больше, либо меньше единицы. Третий тнп входа не рекомендуется для практического применения; для второго типа коэффнцпент потерь может быть найден нз рнс. Ч1-18, б. Вейднер [914) измерял Ц(аЬ/(пВ /4)) для ряда соотношений и инее/ие (рнс. У1-18, а). Кривая е относится к острозаканчнвающемуся входу выходной трубы; кривая 2 — к закругленному. Значения !( н ь для расчета потерь давления по Барту приведены ниже: Островвханчневющняех Звхругхенныа вход трубы вход трубы Значение К . 4,40 3,41 »т =l ь» ис! ов Р»4 'р йу йь ав цв ув АЙ!7-все/р) Ц'о»и 77!в 1) л Рис. Ъ'1-!8.
Конструкция входов в циклон и влияние их на величину ноэффицнента потерь 1581: о — ноиструкции; б — ковффициент потерь о для модели и '1ба); в — акспернмеитальные кривые Вейднера; У вЂ” острсмакаичивающаяся вы»одиая труба; 2 — аакругленная вы»одная труба. Следовательно, для расчета коэффициента потери давления ь необходимо найти значение е! и а, из уравнений (Ч1.72,а) и ()71.72,б) и соотношение скоростей ит,юа»!и, из уравнения (Ъ"1.73), а затем применить уравнение (И.71). Коэффициент потери давления Ь и коэффициент сопротивления е были также определены эмпирическим путем для различных циклонов (рис.
Ч1-19). Мушелькпауцем и Брюкнером 15901. Относительные размеры циклонов и их характеристики приведены в табл. Ч1-3. тАВЛИ7!А )27.3 Относительные размеры циклонов различных моделей !сн. рис. Тг)-19) н их характеристика 15901 Тнп циклона Параметры В данном случае ЬЧРх 274 Р7Р, аЬ! (иВ»/4) 2Н/Вс 2Ь/В о Коэффициенты трения игма»рл В 2 2,7 12,5 !0,4) 0,76 О,О05 0,74 !2,5 6,9 Ж,и>у ,70 25 фво ~~ 75 Ьу 3 0,9 0,27 0,76 0,005 2,6 2,73 18,5 3,5 !' 14 0,57 0,7! 0.005 2,9 2,5 21 3 0,9 14,5 0,27 0.25 0.005 3 2г45 22 0,44 1! 0,17 0,93 о,о!0!о,сот) 4,3 2.0 37 Альтернативный метод расчета потери давления в циклонах предложен Стейрмандом [800).
Метод основан па измерении в различных точках потерь давления, выражаемых через скоростной напор по формуле и'(р+р,')/2йч 1) на входе — 1-й скоростной напор иг ~р+р„' )/2д; 2) на выходе — 2-й скоростной напор и, (р+р,')/д; 3) потери внутри циклона. Кроме того, потери, возникающие во входной и выходной трубе, должны быть рассчитаны по нормальным уравнениям для перепада давления в газоходах (уравнепие Фаннинга).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
