Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

10043

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
3.75 Mб
Скачать

Рис. 6 Расходные характеристики (воздух с температурой tг = 20 оС) [44]: Сплошные линии – циклон без улитки; пунктир – с улиткой

58

Рис. 9. Значение коэффициента k1 и k2 [2, 36, 47, 48]

Таблица 19

Условие опытов и характеристика пыли для данных рисунка 9

D, мм

Наименование

ρм , кг/м3

С, г/м3

δ50, мкм

Ссылка

59

Рис. 10. Общий вид и геометрические размеры: 1 – фланец опорный; 2 – косынка; 3 –стенка патрубка; 4 – цилиндрическая часть корпуса; 5 – коническая часть корпуса [2, 41]

2.2. Циклоны ЦН-15

Технические характеристики циклонов ЦН-15 приведены в таблицах 2037, а также на рисунках 11-16. Для увеличения срока службы циклонов,

подвергающихся абразивному износу, в местах наибольшего износа (в нижней и во входной частях корпуса) рекомендуется приравнивать дополнительные листы с наружной стороны стенок циклонов. Циклоны диаметров менее 800 мм из-за повышенного износа не следует применять для улавливания абразивных пылей.

60

При работе циклонов должна быть обеспечена непрерывная нагрузка уловленной пыли. При этом уровень пыли в бункерах должен быть не выше плоскости, отстоящей от крышки бункера на 0,5 диаметра циклона.

Отвод очищенного газа от циклонов группы выполняется либо через улитки, устанавливаемые на каждом циклоне, и объединяемые общи коллектором, либо непосредственно через общий коллектор (сборник) группы.

Для осмотра бункеров и коллекторов предусматриваются съемные люки диаметром 250 и 500 мм. В некоторых случаях съемные люки устанавливаются на выходных улитках циклонов. В [36] для снижения гидравлического сопротивления групп рекомендована установка кольцевых диффузоров на выхлопные трубы циклонов и исключены компоновки с отводов газа через раскручивающие улитки. Это приводит к неоправданному увеличению металлоемкости и общей высоты групповых циклонов. Поэтому в дальнейшее институтами НИИОГАЗ и Гипрогазоочистка принято решение о компоновке групповых циклонов, рекомендуемой [36].

Условное обозначение типоразмера одиночного и группового циклона

[34]: ЦН – циклон НИИОГАЗа; 15 – угол наклона выходного патрубка относительно горизонтали (град); П (Л) – «правое» («левое») исполнение; число после тире – внутренний диаметр цилиндрического части корпуса циклона

(мм); следующая цифра – количество циклонов в группе; У – с камерой очищенного газа в виде «улитки»; С – с камерой очищенного газа в виде сборника; П – пирамидальная форма бункера. Например: ЦН-15П-500×2УП.

Исходя из компоновочных соображений, групповые циклон изготавливают с камерой очищенного газа в виде улитки или в виде сборника,

а одиночные – только с «улиткой».

 

 

Таблица 20

 

Технические характеристики циклонов ЦН-15

 

 

 

 

 

 

Техническая

Описание

 

Ссылка

характеристика

 

 

 

 

Разработчик

НИИОГАЗ

 

[46]

Год разработки

1952

 

[46]

 

61

 

 

 

Являются наиболее универсальным типом циклонов.

 

 

Предназначены для сухой очистки газов, выделяющихся при

 

Назначение

технологических процессах (сушка, обжиг, агломерация,

[34, 36]

 

сжигание топлива и т.д.), а также для очистки аспирационного

 

 

воздуха

 

 

 

Область

Применяются на предприятиях черной и цветной металлургии,

 

химической, нефтяной промышленности, промышленности

[32, 36]

применения

строительных материалов, энергетики т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение в обычном исполнении не допустимо в условиях

[36]

 

взрывоопасных сред.

 

 

 

 

 

 

Ограничения

Применение в обычном исполнении не допустимо в условиях

[32]

токсичных или взрывоопасных сред.

 

 

применения

 

 

 

Не рекомендуется применение для улавливания

[34,36]

 

 

сильнослипающихся пылей (особенно при малых диаметрах

 

[32,35]

 

циклонов)

 

 

 

 

 

 

 

Одиночное с правым и левым вращением газового потока;

[33,34]

 

групповое (прямоугольная компоновка из 2 ,4, 6, 8 циклонов D

 

[32,35]

 

= 300÷1000 мм с правым и левым вращением газового потока

 

 

Исполнение

Одиночное с правым и левым вращением газового потока;

 

групповое (прямоугольная компоновка из 2 ,4, 6, 8 циклонов

 

 

[36]

 

D = 200÷1000 мм; круговая компоновка из 10 12, 14 циклонов

 

 

 

d = 600; 800; 1000 мм) с правым и левым вращением потока.

 

 

 

 

 

 

 

Климатическое исполнение У1-4 и УХЛ4 по ГОСТ 15150-69

[36]

Типоразмерный

200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600;

 

[36]

ряд диаметров

 

1800; 2000.

 

 

 

 

 

одиночных

 

 

 

 

 

 

 

200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400

 

[36]

циклонов, мм.

 

Исполнение

Улитка со спиральным входом; сборник с осевым выходом

[32, 35]

камеры

 

 

 

 

 

 

 

 

очищенного газа

Улитка; сборник с осевым или боковым выходом с

[36]

групповых

кольцевыми диффузорами на выхлопных трубах циклонов

 

циклонов

 

 

 

 

 

Исполнение

 

 

 

 

камеры

 

 

 

[33, 35,

очищенного газа

Только улитка

 

 

 

 

36]

одиночных

 

 

 

 

 

 

 

циклонов

 

 

 

 

Материал для

Углеродистая сталь при температуре окружающей среды до -

 

изготовления

40°С. При температуре ниже -40°С применяются

[36]

циклона

низколегированные стали.

 

 

 

 

 

Таблица 21

 

Режимные параметры циклонов ЦН-15

 

 

 

 

 

 

 

Режимные параметры

Значение

 

Ссылка

62

 

Концентрация пыли в очищаемом газе г/м3, не более:

 

 

 

 

 

 

 

 

-для слабослипающихся пылей

 

1000

 

 

 

 

 

-для среднеслипающихся пылей

 

250

 

 

 

 

 

 

Температура очищаемого газа, °С, не более

400

 

[33,34]

 

 

Давление (разряжение), кПа, не более

5

 

 

 

 

Оптимальная скорость, м/с:

 

 

 

 

 

[32,35]

 

 

- в обычных условиях Vц ( Vвх)

 

3,5 (22,0)

 

 

 

 

 

- при работе с абразивной пылью Vц ( Vвх)

2,5 (15,7)

 

 

 

 

 

Высота пространства над уровнем пыли в бункере, не менее

0,5D

 

 

 

 

 

Выгрузка пыли из бункер

 

 

Непрерывная или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

периодическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 22

 

 

Расходная характеристика одиночных и групповых установок циклонов ЦН-15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типоразмер

 

 

Площадь сечения

Производительность м3

 

 

 

цилиндрической части корпуса ,

 

 

 

 

 

 

 

 

установки

 

2,5 м/с

 

3,5м/с

 

4 м/с

 

 

 

 

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[32, 33, 34, 35]

 

 

[32, 33, 34, 35]

[32, 33]

 

[32, 33, 34]

 

[35]

 

 

ЦН-15-300×1УП

 

 

0,070

630

 

880

 

 

1010

 

 

ЦН-15-400×1УП

 

 

0,125

1130

 

1580

 

 

1800

 

 

ЦН-15-500×1УП

 

 

0,196

1770

 

2470

 

 

2820

 

 

ЦН-15-600×1УП

 

 

0,282

2540

 

3550

 

 

4060

 

 

ЦН-15-700×1УП

 

 

0,385

3460

 

4840

 

 

5530

 

 

ЦН-15-800×1УП

 

 

0,502

4520

 

6330

 

 

7230

 

 

ЦН-15-900×1УП

 

 

0,635

5720

 

8000

 

 

9140

 

 

ЦН-15-1000×1УП

 

 

0,785

7070

 

9890

 

 

11300

 

 

ЦН-15-1200×1УП

 

 

1,130

10170

 

14240

 

16270

 

 

ЦН-15-1400×1УП

 

 

1,538

13840

 

19380

 

22150

 

 

ЦН-15-300×2УП(2СП)

 

 

0,140

1260

 

1760

 

 

2020

 

 

ЦН-15-400×2УП(2СП)

 

 

0,250

2250

 

3150

 

 

3600

 

 

ЦН-15-500×2УП(2СП)

 

 

0,392

3530

 

4940

 

 

5650

 

 

ЦН-15-600×2УП(2СП)

 

 

0,564

5080

 

7110

 

 

8120

 

 

ЦН-15-700×2УП(2СП)

 

 

0,768

6900

 

9680

 

 

11060

 

 

ЦН-15-800×2УП(2СП)

 

 

1,004

9040

 

12650

 

14460

 

 

ЦН-15-900×2УП(2СП)

 

 

1,270

11430

 

16000

 

18290

 

 

ЦН-15-400×4УП(4СП)

 

 

0,500

4500

 

6300

 

 

7200

 

 

ЦН-15-500×4УП(4СП)

 

 

0,784

7060

 

9880

 

 

11290

 

 

ЦН-15-600×4УП(4СП)

 

 

1,128

10150

 

14210

 

16240

 

 

ЦН-15-700×4УП(4СП)

 

 

1,536

13820

 

19350

 

22120

 

 

ЦН-15-800×4УП(4СП)

 

 

2,008

18070

 

25300

 

28920

 

 

ЦН-15-90×4УП(4СП)

 

 

2,540

22860

 

32000

 

36580

 

 

ЦН-15-500×6УП(6СП)

 

 

1,176

10580

 

14820

 

16930

 

 

ЦН-15-600×6УП(6СП)

 

 

1,692

15230

 

21320

 

24370

 

 

ЦН-15-700×6УП(6СП)

 

 

2,304

20740

 

29030

 

33180

 

 

ЦН-15-800×6УП(6СП)

 

 

3,012

27110

 

27950

 

43370

 

 

ЦН-15-900×6УП(6СП)

 

 

3,810

34290

 

48000

 

54860

 

 

ЦН-15-500×6УП(6СП)

 

 

1,568

14010

 

19760

 

22580

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 23

 

 

Техническая характеристика циклонов ЦН-15 во взрывобезопасном исполнении

 

 

 

 

 

 

63

 

 

 

 

 

 

 

Техническая

Описание

Ссылка

характеристика

 

 

Разработчик

НИИОГАЗ

[32, 34]

Год разработки

1973

[32, 34]

 

Предназначены для улавливания пыли после систем сушки

 

 

или размола топлива парогенератором, сжигающих твердое

 

Назначение

топливо в пылевидном состоянии. Также могут быть

[32, 34]

 

использованы для улавливания пылей как циклоны

 

 

общепромышленного типа.

 

 

Применяются на предприятиях черной и цветной металлургии,

 

 

химической, нефтяной промышленности, промышленности

[32, 34]

Область

строительных материалов, энергетики т.д.

 

применения

Циклоны применяются для работы в районах с холодным,

 

 

умеренным и тропическим климатом в соответствии с

[32, 34]

 

ГОСТ 15150-69

 

Исполнение

Одиночное с правым и левым вращением газового потока

[32, 34]

Типоразмерный ряд

1400; 1800; 2000.

[34]

диаметров

 

 

1120; 250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240; 2360; 2650; 2800;

 

одиночных

[32]

3000; 3150; 3350; 3750; 4250; 4500; 5000.

 

циклонов, мм

 

 

 

Исполнение камеры

Труба с заглушкой сверху и боковой центральной врезкой

 

для выхода очищенного газа. На заглушке установлены

[32, 34]

очищенного газа

предохранительные клапаны.

 

 

 

Форма бункера

Коническая. Бункеры имеют минимальные размеры во

[32, 34]

избежание накопления взрывоопасной пыли

 

 

 

Углеродистая сталь. Наиболее изнашиваемые элементы

[34]

Материал для

цилиндра должны быть изготовлены из износостойко стали

 

изготовления

Углеродистая сталь Сменную броню к наиболее

 

циклона

изнашиваемым элементам цилиндра и конуса должны быть

[32]

 

изготовлены из износостойкой низколегированной стали

 

Изготовление и

По ОСТ 24.838.13-78

[32, 34]

поставка

 

 

Таблица 24 Режимные параметры циклонов ЦН-15 во взрывобезопасном исполнении

Режимные параметры циклона ЦН-15 во

Значение

Ссылка

взрывобезопасном исполнении

 

 

Концентрация пыли в очищаемом газе, г/м3, не более

1500

 

Температура очищаемого газа при улавливании угольной пыли, °С,

 

[33, 34]

не более

250

 

Давление (рязряжение), кПа, не более

40

 

Оптимальная скорость (принята по аэродинамической

3,3 (19,9)

[32]

характеристике): Vц (Vвх), м/с

[33, 34]

 

Таблица 25 Коэффициенты гидравлического сопротивления D ≥ 500 мм; c = 0 [2, 34, 36, 41]

64

Условия работы циклона

 

 

Значения КГС для вариантов раскручивающего устройства

 

КГС

 

Без

Лопастной

Кольцевой

 

 

 

 

 

 

Отводом 90°,

 

 

Улитка

 

rо/d = 1,5

 

 

раскручивателя

раскручиватель

диффузор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l/d≤12

 

l/d>12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа

ζ500цс 500вхс )

 

155(7,4)

115(5,5)

132 (6,3)

 

 

 

150

 

155

 

160

в сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7,2)

 

(7,4)

 

(7,7)

Работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

ζ 500цв 500вхв )

 

163(7,8)

121(5,8)

140(6,7)

 

 

 

-

 

 

 

-

 

-

выхлоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l – длина прямого участка газохода между выходным патрубком циклона и отводом, мм

d – диаметр выходного патрубка циклона (газохода), мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 26

 

Расчетные зависимости для КГС при D < 500 мм; c = 0 [2, 34, 36, 41]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа в сети

 

 

ζ

цс

k

1

k

2

ζ500

k

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цс

 

 

 

 

Работа на выхлоп

 

 

ζ

цв

k

 

k

2

ζ500

k

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

цв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 27

 

 

 

Значения коэффициентов k3 [2, 34, 36, 47, 48]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика группового циклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k3

 

Для одиночных циклонов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

Круговая компоновка , нижний организованный подвод:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

Прямоугольная компоновка, циклонные элементы расположены в одной

 

 

 

 

 

 

плоскости. Отвод из камеры чистого газа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

То же, но улиточный отвод из циклонных элементов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

Прямоугольная компоновка. Свободный подвод потока в общую камеру:

 

 

 

60

 

Таблица 28 Расходные характеристики циклонов ЦН-15 во взрывоопасном исполнении [14, 17]

Типоразмер

L, м3

Типоразмер

L, м3

циклона

циклона

 

 

ЦН-15-1120

11000-13000

ЦН-15-2800

70000-82000

ЦН-15-1250

13000-17000

ЦН-15-3000

82000-90000

ЦН-15-1400

17000-20000

ЦН-15-3150

90000-100000

ЦН-15-1600

20000-24000

ЦН-15-3350

100000-120000

ЦН-15-1800

24000-28000

ЦН-15-3750

120000-140000

ЦН-15-2000

28000-38000

ЦН-15-4250

140000-180000

ЦН-15-2240

38000-51000

ЦН-15-4500

180000-200000

ЦН-15-2360

51000-61000

ЦН-15-5000

20000-230000

ЦН-15-2650

61000-70000

 

 

 

 

 

 

Таблица 29 Коэффициенты гидравлического сопротивления при D < 500мм; с = 0 [10]

65

 

 

Без раскручивающей улитки ζц вх)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160 (7,6)

 

 

 

 

 

 

С раскручивающей улиткой ζц вх)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140 (6,7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КГС циклонов ЦН-15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип циклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ссылка

Для одиночных циклонов ζц вх) = 147 (7,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для групповых циклонов с «улиткой» ζц вх) = 175 (8,4)

 

 

 

 

 

 

 

[33, 34]

Для групповых циклонов со сборником ζц вх) = 182 (8,7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для циклонов во взрывоопасном исполнении ζц вх) = 165 (4,5)

 

 

 

 

[32, 34]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 31

 

 

 

 

 

Эффективность улавливания полидисперсных пылей ηо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D, мм

 

 

Vц ,

 

Vвх , м/с

 

 

δ50,

 

 

σ

 

 

 

ρм,

 

 

µ, Па∙с

 

 

η0,%

 

Ссылка

 

 

м/с

 

 

 

мкм

 

 

 

 

кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

3,5

 

 

16,0

 

 

20

 

 

3÷3,5

 

 

2700

 

 

18,1÷10‒6

 

78

 

 

[34]

1000

 

 

 

3,5

 

 

16,0

 

 

20

 

 

3÷3,5

 

 

2700

 

 

18,1÷10‒6

 

81

 

 

[33]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоже, во взрывобезопасном исполнении

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

3.5

 

 

16.0

 

 

10

 

 

3÷3.5

 

 

2700

 

 

18.1∙10‒6

 

80

 

 

[32]

1000

 

 

 

3.5

 

 

16.0

 

 

20

 

 

3÷3.5

 

 

2700

 

 

18.1∙10‒6

 

81

 

 

[33]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 32

 

 

 

 

 

Параметры функции фракционной эффективности η(δ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D, мм

 

Vц,

 

Vвх м/с

 

ζц

 

 

р,

 

 

ρм,

 

 

µ, Па∙с

 

δ =50,

 

lg n

 

Ссылка

 

м/с

 

 

 

 

Па

 

 

кг/м3

 

 

 

мкм

 

 

600

 

3,5

 

16,0

 

163

 

 

940

 

 

1930

 

22,2÷10-6

 

4,5

 

0,352

[2, 42, 43]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 33

 

 

 

 

 

 

 

Фракционная эффективность циклона ЦН-15 D = 600мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фракционная эффективность циклона ЦН-15 D = 600 мм по данным Гипрогазоочистки:

 

 

ρм = 1930 кг/м3; ρг° = 1,32 кг/м3; tr=210°C; (Δрг) = 740 м22; с = 1,7 г/м3

 

 

Фракция, мкм

0-5

 

 

5-10

 

 

10-15

15-20

20-30

 

30-40

40-60

60-90

 

>90

 

 

Средний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размер

2,5

 

 

7,5

 

 

12,5

 

17,5

 

25

 

35

 

50

 

75

 

90

 

[15,

частиц, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31]

η,%

 

 

24

 

 

79

 

 

91

 

96

 

98

 

99

 

99,2

 

99,3

 

99,5

 

 

ηо= 87÷91 % при нач. запыленности 26÷37 г/м3 и содерж. фракций δ > 74 мкм до 45 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 34

Эффективность улавливания угольной пыли ЦН-15 во взрывоопасном исполнении [34]

Типоразмер циклона

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффективность пылеулавливания η0 ,%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R90 = 7%

 

 

 

 

 

 

 

 

R90 = 9%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦН-15-1400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

91

 

 

 

 

 

 

 

 

93

 

 

 

 

 

 

ЦН-15-1800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

91

 

 

 

 

 

 

 

 

93

 

 

 

 

 

 

ЦН-15-2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13. Фракционная эффективность циклонов ЦН-15

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]