Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

Зміст



Вступ

1. Розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

1.1 Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела з круглим гирлом

1.2 Приклад розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

2. Циклони

2.1 Загальні відомості

2.2 Розрахунок та вибір циклону

2.3 Приклад розрахунку циклону

3. Завдання для виконання розрахунків

Джерела інформації






Вступ



У сучасному суспільстві зростає важливість не тільки екологічних проблем, але й пов'язаної з ними природоохоронної діяльності, проведеної на підприємствах.

Серед існуючих напрямків природоохоронної діяльності значне місце приділяється проведенню технічних заходів, які дозволяють у максимальному ступені знизити надходження в навколишнє природне середовище різних забруднювачів. При рішенні завдань, пов'язаних з охороною зовнішнього середовища, пріоритет віддається тому комплексу заходив, що забезпечує найбільше обмеження або повне припинення надходження в зовнішнє середовище несприятливого фактору(хімічного, фізичного, біологічного).

Основними заходами щодо зниження забруднення атмосферного повітря є: технологічні, архітектурно-планувальні, організація санітарно-захисної зони, газоочищення. Ефективність того або іншого методу різна для кожної конкретної ситуації.

Курсова робота присвячена розрахунку розсіювання забруднюючих речовин в атмосфері від одиночних стаціонарних джерел забруднення. Крім цього в роботі розраховане пилоочисне устаткування – циклон.






1. Розсіювання шкідливих речовин в атмосфері



1.1 Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела з круглим гирлом



Розрахунки розсіювання забруднюючих речовин (ЗР) в атмосфері від одиночних стаціонарних джерел забруднення атмосфери (ДЗА) використовується згідно "Методики расчета концентрацій в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД – 86."

Вони проводяться для джерела забруднення атмосфери, розташованого в Харківській області на рівній і слабо пересіченої місцевості. При цьому джерело забруднення атмосфери має один димар висотою Н, м, з діаметром гирла D, м, швідкистю виходу газоповітряної суміші , м/с, різницею температур викидів і навколишнього атмосферного повітря ΔT , , і масою забруднюючих речовин М ,г/с.

Послідовність розрахунків наступна.

Визначають витрати газоповітряної суміші ,, безрозмірні параметри ,m,n,d і значення небезпечної швидкості вітру  м/с, при якому досягається максимальна приземна концентрація забруднюючих речовин, по формулах:



=.



Значення коефіцієнтів m,n, та d визначаються в залежності від параметрів ,,,.






,

	

,

.



Коефіцієнт mвизначається залежно від  по формулах:



 при  < 100,

m=  при 



Для коефіцієнту m обчислюється при 

Коефіцієнт n при  визначається залежно від 



n =1 при 

n = 0.535

n = 4.4 при 



При  коефіцієнт обчислюється по вищенаведених формулах прийнявши 

Безрозмірний коефіцієнт d при  знаходиться по формулах:



d = 2.48) при 

d = 4.95 (1+0.28) при 0,5<≤ 2 ,

d = 7(1+0.28) при  2.

D=16 при .




Значення небезпечної швидкості , м/с, на рівні флюгера, при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин  визначається по формулах:



 = 0,5 при 

при 0,5 <  ≤ 2,

= (1+0,12 ) при >2.



При  значення  обчислюється по формулах:



 = 0,5 при ≤ 0,5,

 = при 0,5< ≤ 2,

 = 2,2 при > 2.



Розраховують максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини , мг/ , при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела із круглим гирлом, що досягається при несприятливих мете реологічних умовах на відстані , м, від джерела, по формулі:







Відстань від джерела викидів, на якому приземна концентрація С при несприятливих метеорологічних умовах на відстані , м, від джерела по формулі:








 = 



Де А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери (розподіл температур по висоті, що впливає на його вертикальне переміщення), який для Харкова та області дорівнює 180; М – маса викидів шкідливих речовин, г/с; F – коефіцієнт, що залежить від швидкості осідання речовин (для газоподібних шкідливих речовин – 1, для пароподібних шкідливих речовин – 2, для пилу та золи – 3);  – коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості (для рівної й слабо пересіченої місцевості  = 1); m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші, /с;  - різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається та температурою навколишнього атмосферного повітря, ; Н – висота джерела викиду понад рівнем землі, м.

Визначають приземні концентрації шкідливих речовин  , мг/, в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях , м від джерела викиду при небезпечній швидкості вітру  по формулі:







 - ,безрозмірний коефіцієнт, який знаходиться в залежності від відношення / по формулах:



 при /≤1

 при 1< ≤8.






4.Визначають значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосфері ,мг/, на відстані у,м, по перпендикуляру до осі факела викиду по формулі:







Де  - безрозмірний коефіцієнт, який знаходиться в залежності від швидкості вітру , м/с та відношення у/х по значенню аргументу  :



 при  ≤ 5,

 при  > 5,

= .



Розрахунок розсіювання шкідливих речовин в атмосфері.

Завдання За вихідними даними табл. 1,1 розрахувати:

Максимальну приземну концентрацію забруднюючих речовин, створювану джерелом забруднення атмосфери;

Відстань від джерела викиду, на якому при несприятливих умовах досягає ця максимальна концентрація;

Концентрації забруднюючих речовин по осі факела викидів і перпендикулярно їй для точок, що відстоять від джерела на видаленні , 3 та у=50, 100, 200, 300 й 400м.

За результатами розрахунків побудувати необхідні профілі приземних концентрацій, визначити довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову ГДК, і її ширину в заданих точках, та знайти радіус зони впливу.




Таблиця 1.1 – Вихідні дані для розрахунку

Маса викидів СО, г/с

Середьонодобова гранично дозволена концентрація СО , мг/

Висота труби, м

Діаметр гирла труби, м

Швидкість виходу газоповітряної суміші із труби, м/с 

Різниця температур викидів і зовнішнього повітря, 

350

3,0

29

1,3

2

185



Рішення

Витрати газоповітряної суміші:







Визначаємо параметри  та :





=  =  =1.67







Оскільки визначаємо по формулі:







При та  коефіцієнт 

Безрозмірний коефіцієнт d при  та  визначаємо по формулі:








Значення небезпечної швидкості  визначаємо по формулі:



 м/с



Розраховуємо максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини:



мг/



Розраховуємо відстань від джерела викидів до крапки де приземна концентрація досягає максимального значення:







Розраховуємо приземні концентрації забруднюючої речовини по осі факелу викидів на відстані 









мг/



















Для того щоб побудувати профілі приземних концентрацій та визначити довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову ГДК, яка становить 0,04 необхідно знайти додаткову крапку:











Результати розрахунків зводимо до таблиці 1.2 та будуємо графік малюнок 1.1.



.2 – результати розрахунків

,м

34.075

68,15

204.45

408.9

545.2

,

6,82

9,88

5,14

1,976

1,19






По графіку визначаємо довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову гранично дозволену концентрацію:  =305.9

Розрахуємо приземні концентрації забруднюючих речовини на перпендикулярах до осі факелу викидів на відстані від джерела забруднення  Відстань по перпендикуляру від осі факелу становить .





.



Оскільки  визначаємо по формулі:







 = 8.3









 = 1.5









 = 2.38









 = 3.64









 = 3.66

мг/

2) 

.





 = 1.99









 = 8.29









 = 1.5









 = 1.76









 = 2.99

мг/

3) 

.





 = 0.33









 = 0.005









 = 0.002









 = 8.3









 = 9.2

мг/

3) 

.





 = 0.76









 =0.33









 = 0.005









 = 1.99









 = 0.002

мг/



Отримані результати розрахунку, крім тих що менш 0.1, зводимо в таблицю 1.3 для побудови графіка (мал. 1.2).



Таблиця 1.3 – Результати розрахунків















0

6.82

9.88

5.14

1.976

50





1.72

1.51

100







0.65

200









300









400











По графіку визначаємо b – ширину зони забруднення, що перевищує середньодобову гранично дозволену концентрацію:   320м.




2. Циклони



2.1 Загальні відомості



Циклонні апарати внаслідок дешевини й простоти устрою та експлуатації, відносно невеликого опору та високої продуктивності є найпоширенішим типом механічного пиловловлювача. Циклонні пиловловлювачі мають наступні переваги перед іншими апаратами:

	відсутність рухомих частин;

	надійна робота при температурі до 500 °С без конструктивних змін;

	пил уловлюється в сухому вигляді;

	можливість уловлювання абразивного пилу, для чого активні поверхні циклонів покриваються спеціальними зносостійкими матеріалами;

	можливість роботи циклонів при високому тиску;

	стабільна величина гідравлічного опору;

	простота виготовлення і можливість швидкого і якісного ремонту;

	підвищення концентрації пилу не приводить до зниження фракційної ефективності апарату.

До недоліків можна віднести

	високий гідравлічний опір, який досягає 1250-1500 Па;

	низьку ефективність при уловлюванні частинок розміром менше 5 мкм.

Робота циклону заснована на використанні відцентрових сил, що виникають при обертанні газопилового потоку усередині корпусу апарату. Обертання досягається шляхом тангенціального введення потоку в циклон. В результаті дії відцентрових сил частинки пилу, завислі в потоці, відкидаються на стінки корпусу і випадають з потоку. Чистий газ, продовжуючи обертатися, здійснює поворот на 180° і виходить з циклону через розташовану по осі вихлопну трубу (рис. 2.1). Частинки пилу, що досягли стінок корпусу, під дією потоку, що переміщається в осьовому напрямі, і сил тяжіння рухаються у напрямку до вихідного отвору корпусу і виводяться з циклону. Зважаючи на те що вирішальним фактором, що обумовлює рух пилу, є аеродинамічні сили, а не сили тяжіння, циклони можна розташовувати похило і навіть горизонтально. На практиці із-за компонувальних рішень, а також для розміщення пилотранспортних систем циклони, як правило, встановлюють у вертикальному положенні.





Рисунок 2.1 - Схема роботи циклона



Область циклонного процесу, або зона уловлювання пилу, розташована між кінцем вихлопної труби і отвором циклону, що відводить пил.

Бункер бере участь в аеродинаміці циклонного процесу, тому використання циклону без бункера або із зменшеним в порівнянні з рекомендованими розмірами бункером знижує коефіцієнт корисної дії апарату. Герметичність циклонів разом з бункером - необхідна умова їх нормальної роботи, навіть незначні підсоси повітря через бункер різко знижують ефективність очищення. Істотний вплив на циклонний процес чинить турбулентність, яка багато в чому визначає ступінь очищення. Потік, що поступає у вихлопну трубу, продовжує інтенсивно обертатися. Загасання цього обертального руху, пов'язане з непоправними втратами енергії, проходить повільно. Для усунення обертального руху на виході з циклону і зменшення гідравлічних втрат іноді застосовують спеціальні пристрої, наприклад розкручувачі. Проте практика показує, що ці пристрої знижують ефективність циклонів при уловлюванні дрібнодисперсного пилу.

Циклони розділяють на циліндричні і конічні. В циліндричні циклонах корпус виконаний з подовженою циліндричною частиною, а в конічних - з подовженою конічною частиною. Циліндричні циклони відрізняються високою продуктивністю, конічні - високою ефективністю очищення, проте в останніх більше втрати тиску. У конічних циклонів у міру звуження корпусу газовий потік закручується більш інтенсивно, унаслідок чого сепарація частинок пилу до стінки апарату збільшується. Бажано, щоб діаметр циліндричного циклону не перевищував 2 м, а конічного - 3 м, оскільки інакше падає ефективність очищення.

У промисловості найбільше поширення набули циклони конструкції НДІОГаза: циліндричні ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 (рис. 2.2); конічні СДК-ЦН-34, СДК-ЦН-33 . Позначення циклонів означають наступне: ЦН-15: ЦН - циклон НДІГаза, 15 - кут нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі; СДК-ЦН-34: СДК - спіральний конічний, ЦН - циклон НДІОГаза, 34 - відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини складає 0,34. Від кута нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі і відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини залежать ефективність циклону і перепад тиску в ньому.





Рисунок 2.2 — Циліндричний циклон конструкції НДІОГаза




	Таблиця 2.1. — Співвідношення розмірів в долях внутрішнього діаметра, D для циклонів ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24

Найменування

Тип циклона

ЦН-15

ЦН-15У

ЦН-24

ЦН-11

Внутрішній діаметр вихлопної труби, d

0,59 для всіх типів

Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1

0,3—0,4 для всіх типів*

Ширина вхідного патрубка в циклоні (внутрішній розмір), b

0,2 для всіх типів

Ширина вхідного патрубка на вході (внутрішній розмір),b1

0,26 для всіх типів

Довжина вхідного патрубка, l

0,6 для всіх типів

Діаметр середньої лінії циклона, Dср

0,8 для всіх типів

Висота установки фланця, hфл

0,1 для всіх типів

Кут нахилу кришки та вхідного патрубка циклона, а, град

15°

15°

24°

11°

Висота вхідного патрубка, h1

0,66

0,66

1,11

0,48

Висота вихлопної труби, hтр

1,74

1,5

2,11

1,56

Висота циліндричної частини циклона, Нц

2,26

1,51

2,11

2,06

Висота конуса циклона, НК

2,0

1,50

1,75

2,0

Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв

0,3

0,3

0,4

0,3

Загальна висота циклона, Нк

4,56

3,31

4,26

4,38

* Більший розмір приймається при малих D и великий запиленості газу



Таблиця 2.2 - Співвідношення розмірів у долях діаметра D для циклонівСДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М

Найменування

Тип циклона



СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-34М

Внутрішній діаметр циліндричної частини, D)

до 3600 мм

до 4000 мм

Висота циліндричної частини, HК

0,535

0,515

0,4

Висота конічної частини, Hц

3,0

2,110

2,6

Внутрішній діаметр вихлопної труби, d

0,334

0,340

0,22

Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1

0,334

0,229

0,18

Ширина вхідного патрубка, b

0,264

0,214

0,18

Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв

0,2-0,3

0,2-0,3

0,3

Висота установки фланця, hфл

0,1

0,1

0,1

Висота вхідного патрубка, а

0,535

0,515

0,4

Довжина вхідного патрубка, l

0,6

0,6

0,6

Висота заг либлення вихлопної труби, hт

0,535

0,515

0,4

Поточний радіус завитки, ρ



 





Збільшення діаметру циклону при постійній тангенціальній швидкості газу який поступає, приводить до зниження відцентрової сили і до зменшення ефективності очищення. Тому збільшувати розміри промислових циклонів вище певних меж недоцільно. До того ж одиночні циклони навіть великих розмірів мають порівняно малу продуктивність. У промисловості очищенню піддають гази обсяг яких складає десятки і сотні тисяч кубічних метрів в час. В цьому випадку для очищення газів створюють групові установки, що складаються з декількох циклонів. Такі установки мають загальний колектор для подачі запиленого і відведення очищеного газу, а також загальний бункер для збору пилу. Компоновка циклонів може бути прямокутною (дворядним способом по 2-8 шт.) або круговою (навколо вертикального вхідного патрубка по окружності по 10-14 шт.).

Ступінь очищення в групових циклонах прийнято рахувати рівному ступеню очищення в одиночному циклоні, що входить до цієї групи. На практиці в групових циклонах ступінь очищення нижче. Це пов'язано з тим, що в одиночному циклоні вихровий потік, рухаючись по спіралі зверху вниз, упирається в дно пилозбірного бункера, після чого, зберігаючи обертальний рух, круто змінює напрям, рухаючись до центральної труби. У групових циклонах із загальним бункером герметичність окремого циклону порушується, унаслідок чого міняється гідродинаміка потоку і ступінь очищення знижується.








Рисунок 2.4 — Прямокутна компоновка циклонів у группу





Рисунок 2.5 - Кругова компоновка циклонів у групу



2.2 Розрахунок та вибір циклона



Вибір типу й розміру циклона провадиться на підставі заданої витрати газів, фізико-механічних властивостей пилу, необхідної ефективності очистки, габаритів установки, експлуатаційній надійності та вартості очистки.

Для розрахунків конструкції циклонів необхідні наступні вихідні дані:

	кількість газу, що очищається, Q , м3/с;

	густина газу при робочих умовах ρ , кг/м3;

	в'язкість газу при робочій температурі µ, Па-с;

	дисперсний состав пилу, що задається двома параметрами:

dт - медіанний діаметр, при якому маса всіх часток пилу менше або крупніше dт становить 50%; lgσч - стандартне відхилення величини lgd;

	вхідна концентрація пилу Свх , г/м3;

	щільність часток пилу ρч , кг/м3;

	необхідна ефективність очищення газу η, %.

	Конструкцію циклона розраховують методом послідовних наближень у наступному порядку. 1. Вибравши тип циклона, по табл. 2.3 визначають оптимальну швидкість газу в апараті.

	

	Таблиця 2.3 - Параметри, що визначають ефективність циклонів

Параметр

Тип циклона



ЦН-24

ЦН-15У

ЦН-15

ЦН-11

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-34М

d, мкм

8,50

6,00

4,50

3,65

2,31

1,95

1,13

lgση

0,308

0,283

0,352

0,352

0,364

0,308

0,340

ωопт,м/с

4,5

3,5

3,5

3,5

2,0

1,7

2,0



2. Визначаємо діаметр циклона, м:







Отримане значення Dокругляємо до найближчого типового значення внутрішнього діаметра циклона. Для циклонів прийнятий наступний ряд внутрішніх діаметрів, мм: 200, 300, 400, 500. 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 2800, 2000, 2400 й 3000.

Якщо розрахунковий діаметр циклона перевищує його максимальне припустиме значення, то необхідно застосовувати два або більш паралельно встановлені циклони.








де n - кількість циклонів.

3. По обраному діаметру циклона знаходять дійсну швидкість газу в циклоні, м/с, по формулі:







Швидкість газу в циклоні не повинна відхилятися більш ніж на 15% від оптимальної швидкості.

4. Визначають коефіцієнт гідравлічного опору циклона або групи циклонів по формулі:







де К1 - поправочний коефіцієнт, що залежить від діаметра циклона (табл. 2.4)

К2 - поправочний коефіцієнт, що враховує запиленість газу (табл. 2.5)

ξ500 - коефіцієнт гідравлічного опору одиночного циклона діаметром 500 мм, що обирається по табл. 2.6;

К3 - коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тиску, пов'язані з компонуванням циклонів у групу (табл. 2.7), для одиночних циклонів К3 = 0.






Таблиця 2.4 - Поправочний коефіцієнт К{ залежний від діаметра циклона

D, мм

Тип циклона



ЦН-11

ЦН-15; ЦН-24; ЦН-15У

СКД-ЦН-33; СК-ЦН-34; СК-ЦН-34М

150

0,94

0,85

1,0

200

0,95

0,90

1,0

300

0,96

0,93

1,0

450

0,99

1,0

1,0

500

1,00

1,0

1,0



Таблиця 2.5 - Поправочний коефіцієнт К2 , що враховує запиленість газу (D=500 мм)

Тип циклона

Запиленість, Свх , г/м '



0

10

20

40

80

120

150

ЦН-11

1

0,96

0,94

0,92

0,90

0,87

0,5

ЦН-15

1

0,93

0,92

0,91

0,90

0,87

0,86

ЦН-15У

1

0,93

0,92

0,91

0,89

0,88

0,87

ЦН-24

1

0,95

0,93

0,92

0,90

0,87

0,86

СКД-ЦН-33

1

0,81

0,785

0,78

0,77

0,76

0,745

СК-ЦН-34

1

0,98

0,947

0,93

0,915

0,91

0,90

СК-ЦН-34М

1

0,99

0,97

0,95

-

-

-



Таблиця 2.7 - Поправочний коефіцієнт К3,, що враховує компоновку циклонів у групі

Характер компоновки

К3

Кругове компонування, нижнє організоване підведення газу

60

Прямокутна компоновка, організоване підведення газу, елементи циклона розташовані в одній площині

35

Відвід із загальної камери чистого газу. Те ж, але відвід газу із циклонних елементів завиткою

28

Прямокутне компонування, вільне підведення потоку газу в загальну камеру

60



5. Визначають гідравлічний опір циклона, Па:








6. Визначають діаметр часток, що вловлюються на 50%, мкм:







де - діаметр часток, що уловлюються на 50% в стандартних умовах (табл. 2.3). Значення відповідає наступним умовам роботи циклона: 

діаметр циклона  = 0,6 м;

середня швидкість газу в циклоні ωТ =3,5 м/с;

щільність часток  = 1930 кг/м3:

динамічна в'язкість = 22,2 • 10-6 Па·с.

7. Розраховують параметр х по формулі:



	



де lg — стандартне відхилення величини lgd обирається по табл. 2.3. Визначають функцію розподілу Ф(x) по таблиці 2.8.



Таблиця 2.8 - Значення нормальної функції розподілу Ф (x)

x

Ф(х)

x

Ф(х)

x

Ф(х)

-2,70

0,0035

-0,90

0,1841

0,90

0,8159

-2,60

0,0047

-0,80

0,2119

1,00

0,8413

-2,50

0,0062

-0,70

0,2420

1,10

0,8643

-2,40

0,0082

-0,60

0.2743

1,20

0,8849

-2,30

0,0107

-0,50

0,3085

1,30

0,9032

-2,20

0,0139

-0,40

0,3446

1,40

0,9192

-2,10

0,0179

-0,30

0,3821

1,50

0,9332

-2,00

0,0228

-0,20

0,4207

1,60

0,9452

-1,90

0,0288

-0,10

0,4602

1,70

0,9554

-1,80

0,0359

0,00

0,5000

1,80

0,9641

-1,70

0,0446

0,10

0,5398

1,90

0,9713

-1,60

0,0548

0,20

0,5793

2,00

0,9772

-1,50

0,0668

0,30

0,6179

2,10

0,9821

-1.40

0,0808

0,40

0,6554

2,20

0,9861

-1,30

0,0968

0,50

0,6915

2,30

0,9893

-1,20

0,1151

0,60

0,7257

2,40

0,9918

-1,10

0,1357

0,70

0,7580

2,50

0,9938

-1,00

0,1587

0,80

0,7881

2,60

0,9953



8. Визначають ефективність очистки газу в циклоні, %:



=50[1 + Ф(x)].



Якщо ефективність очистки виявилася недостатньою, потрібно вибрати інший тип циклона з більше високим гідравлічним опором, якій треба розрахувати заново. Орієнтовно необхідний опір можна знайти зі співвідношення:







де індекс 1 відноситься до розрахункових, а індекс 2 - до необхідних значень параметрів циклона.



2.3 Приклад розрахунку циклона



Завдання. Підібрати циклон, що забезпечує ступінь ефективності очистки газу відпилу η= 89%. Вихідні дані наведені в таблиці 2.9. Прийнявши, що густина газу при робочих умовах ρ= 0,89 кг/м3; в'язкість газу при робочій температурі µ = 22,2·10- 6 Па·с.






Таблиця 2.9 – Вихідні данні для розрахунку

Кількість газу, що очищається, м3/с

Щільність часток пилу рч , кг/м3

Медіанний діаметр, dm, мкм

Стандартне відхилення величини

lgd

Вхідна концентрація пилу, г/м3

1,8

1870

15

0,5

40



Рішення

	Задаємося типом циклона — ЦН-15. По табл. 2.3 обираємо оптимальну швидкість газу в апараті : -3,5 м/с.

	Визначаємо діаметр циклона:

	





Отримане значення D округляємо до найближчого типового значення внутрішнього діаметра циклона. Обираємо один циклон з D=800 мм=0,8 м.

	По обраному діаметру циклона знаходимо дійсну швидкість газу в циклоні, м/с, по формулі:





3,5-100%

	3,58 -х% х=102,3%



Різниця: 102,3-100=2,3 % < 15 % - швидкість газу в циклоні не відхиляється більш, чим на 15 % від оптимальної швидкості.

	Визначаємо коефіцієнт гідравлічного опору циклона:

	

= 1 • 0,91·163 + 0 = 148,33




Коефіцієнти К1= 1, К2=0,91, = 163, К3 = 0 обираємо по табл. 2.4-2.7.

	Визначаємо гідравлічний опір циклона:

	





	Визначаємо діаметр часток, що вловлюються на 50%:

	

	=4.50

	

Діаметр часток, що уловлюються на 50% в стандартних умовах  обираємо по табл. 2.3. 7. Розраховують параметри по формулі:







7. Стандартне відхилення lg = 0.352 обираємо по табл.2.3.

8. Визначаємо функцію розподілу Ф(х) = 0,9966 по таблиці 2.8.

	Визначаємо ефективність очистки газу в циклоні:

	

(x)] = 5099.83%



Циклон ЦН-15 з D=0,8 м забезпечує ефективність очистки газу від пилу 99,83 %, що більш заданої ефективності 89 %.






Таблиця 2.10. - Розміри циклона ЦН-15

Найменування

Значення

Внутрішній діаметр циліндричної частини, Д„ мм

800

Внутрішній діаметр вихлопної труби, сі, м

0,59-800=472

Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, с/|, мм

0,3-800=24

Ширина вхідного патрубка в циклоні (внутрішній розмір), Ь, мм

0,2 -800=160

Ширина вхідного патрубка на вході (внутрішній розмір), Ьь мм

0,26 -800=208

Довжина вхідного патрубка, /, мм

0,6 -800=480

Діаметр середньої лінії циклона, Оср, мм

0,8 -800=640

Висота установки фланця, мм

0,1 -800=80

Кут нахилу кришки та вхідного патрубка циклона, а, град

15°

Висота вхідного патрубка, h1, мм

0.66·800=528

Висота вихлопної труби, hтр, мм

1.74·800=1392

Висота циліндричної частини циклону, Нц, мм

2.26·800=1808

Висота конусу циклону, Нк, мм

2.0·800=1600

Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв,мм 

0.3·800=240

Загальна висота циклону, Нк, мм

4.56·800=3648