Курсовая работа: Устройства очистки воздуха от загрязняющих веществ

Откуда получим значение минимальных диаметров пылинок, осаждаемых в циклоне

(11)

Пусть имеется циклон с наружным радиусом R₂ . Считая в формуле (11) величину R₂ постоянной и R₁ переменной, а также что движущиеся частицы находятся на расстоянии R₁ , получим переменные величины минимальных диаметров пылинок, осаждаемых в циклоне. Минимальный диаметр будет у частиц, непосредственно прилегающих к наружной стенке циклона, в том случае, когда R₁ = R₂ (d=0). По мере уменьшения величины диаметр осаждающихся частиц увеличивается. Следовательно, у наружной стенки циклона степень очистки составляет 100%; ближе к внутренней стенке степень очистки уменьшается.

3.1 Методы расчета

Рассчитать циклон ля улавливания пыли. Объем пыльного воздуха Q=12000 м3/ч, объемный вес пыли y₂ =2600 кг/м3, входная скорость воздуха в циклон равна 16 м/с. Вес отдельных фракций пыли в процентах от общего веса следующий: при размерах пылинок до 3u весовое отношение фракции пыли составит 1,8 %; до 5u – 4,4 %; до 5u – 5,8 %; до 11u – 6,2 %; до 15u – 10%; выше 15u – 71,8%.Степень очистки циклона должна составлять около 90 %.Скорость в выхлопной трубе циклона обычно принимается равной 6 м/сек, поэтому площадь выхлопной трубы

f_вых =12000/ 3600 * 6 = 0,555 м²

откуда ее диаметр D₁ =840мм, следовательно R₁ =420 мм.

Площадь трубы, подводящей пыльный воздух к циклону, определится из условия

f=12000 / 3600 * 16 = 0.209 м²

откуда её диаметр d=165мм.

Перед самым входом в циклон круглое сечение подводящей трубы переходит в прямоугольное, при этом отношение высоты этого сечения к ширине обычно принимается равным 1,5, поэтому

f= 0.209 = ab = 1.5 bb

откудаа = 560 мм, b = 370 мм.

Наружный радиус циклона

R₂ = R₁ + b = 420 + 370 = 790 мм

Средний радиус циклона

R₀ = (420 + 790)/2 = 605 мм

Средняя окружная скорость воздух в циклоне бывает меньше скорости в нагнетательной трубе перед циклоном. На основании практических данных принимают

w= v = 16 = 11.4 м/сек.

1,4 1,4

В этом случае угловая скорость вращения частицы в средней части циклона, вокруг оси, будет равна

Q_в.о. = 11,4 / 0,605 = 18,85 1/сек

При обычной температуре воздуха поступающего в циклон, t = 15⁰ С, y₁ = 1.226 кг/м³ кинематическая вязкость воздуха l= 14,4 * 10^-6 м² /сек.

Объемный вес пылинок по условию задачи равен y₂ =2600 кг/м3, степень очистки воздуха должна быть не менее 90 %. При данной степени очистки в циклоне должны осаждаться все пылинки, имеющие диаметр более 10u = 1*10^{-5 м.}

Подставляя все полученные величины в уравнение (9), получим время, в течение которого частица пыли с минимальным диаметром и наиболее невыгодно расположенная, т.е. находящаяся у внутренней стенки циклона, дойдет до наружной его стенки

t = 18*14.4*10¹⁰ *1.226 ln 790

10⁶ * 18.85² * 2600 420

или

t = 3.42 ln 1.88 = 3.42 lg 1.88 = 2 сек.