Расчет циклона для очистки воздуха

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

ОТЧЕТ

по практическому занятию по дисциплине

«Экология»

на тему : « Расчет циклона для очистки воздуха»

г. Углич 1999 г.

ВВЕДЕНИЕ

Различные производственные процессы могут загрязнять атмосферный воздух взвешенными твердыми или жидкими частицами, которые делятся на пыль, дым и туман.

Для улавливания взвешенных частиц применяется различная аппаратура, в составе которой значительное место занимают циклонные аппараты, которые являются наиболее аппаратурой для сухого механического пылеулавливания.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вид пыли: пыль красителей.

Дисперсный состав пыли:

Lg s_M=0.4,

d_M=8 мкм;

Количество очищаемого газа :

Q=1.3 м²/с;

Плотность частиц:

r=1910 кг/м³;

Вязкость газа:

m=22.1*10⁶ H*c/м².

ВЫБОР ТИПА ИСПОЛЬЗУЕМОЙ АППАРАТУРЫ

Исходя из исходных данных (дисперсного состава пыли) находим ближайшее значение Lg s_M из [1,табл. 2 с.43] и по нему выбираем тип циклона.

Конический циклон СДК-ЦН-33 со следующими параметрами:

оптимальная скорость W_ОПТ =2 м/c;

дисперсный состав пыли Lg s=0.364;

d₅₀=2.31 мкм.

РАСЧЕТ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ АППАРАТУРЫ

1. Диаметр циклона

где D - диаметр циклона, м;

Q - производительность циклона, м³/c;

W_ОПТ - оптимальная скорость, м/c.

В соответствии с типом циклона по его диаметру определяем геометрические размеры циклона которые приведены в долях внутреннего диаметра:

h_Т=0.535(481 мкм);

H_Ц=0.535(481 мкм);

Н_К=0.3(270 мкм);

d=0.334(300 мкм);

dl=0.334(300 мкм);

a=0.535(481 мкм);

ha=0.25(225 мкм).

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего типового значения D=900 мкм.

По выбранному диаметру циклона определяем действительную скорость газа в циклоне

где W - действительная скорость газа, м/c;

n - число циклонов.

Для проведения оценки эффективности очистки газов в циклоне сначала необходимо рассчитать диаметр частиц

где - диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50%;

- диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50% (для типового циклона СДК-ЦН-33 =2.31 мкм);

D - диаметр циклона, м;

D^T - диаметр типового циклона(D^T=0.6 м);

r - плотность частиц, кг/м³;

r^Т - плотность частиц для типового циклона(r^Т=1930 кг/м³);

m - вязкость газа, Н*с/м²;

m^Т - вязкость газа для типового циклона(m^Т=22.2*10^-6 Н*с/м²;

W действительная скорость газа, м/с;

W^Т действительная скорость газа для типового циклона(W^Т=3.5 м/с).

Далее определяется параметр X

где d_M и Lg s_M - дисперсный состав пыли (см. исходные данные);

Lg s дисперсный состав пыли для данного типа циклона (см. параметры конического циклона СДК-ЦН-33).

По значению параметра X определяем значения нормальной функции распределения Ф(X)[1,рис.3,с.49]

Ф(X)»0.89.

Теперь определяем эффективность очистки газов в циклоне

где h - эффективность очистки;

Ф(X) - значение нормальной функции распределения параметра.

Схема конического циклона представлена на рис.1.

Схема конического циклона

D - внутренний диаметр циклона;

Н - высота циклона;

h_T - высота выхлопной трубы;

Н_Ц - высота цилиндрической части;

Н_К - высота конуса цилиндра;

d - внутренний диаметр выхлопной трубы;

dl - внутренний диаметр выпускного отверстия;

a - высота входного патрубка;

h_В - высота внешней части выхлопной трубы;

Рис. 1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный расчет параметров циклона, который предназначен для очистки воздуха от пыли красителей, дает максимально оптимальную эффективность очистки атмосферы, что очень важно на производстве лакокрасочной продукции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1.Сборник расчетных работ по выполнению практических занятий. Учебное пособие. Под ред. Гетия И.Г.- М.; 1997 г.