Задание № 1. Расчет аппаратов для обеспечения экологической безопасности.
В результате проведения разнообразных производственных процессов атмосферный воздух загрязняется взвешенными твердыми или жидкими частицами, подразделяющиеся на пыли, дым и туманы.
Для улавливания взвешенных частиц применяют различную аппаратуру. Наибольшее распространение получили циклонные аппараты для сухого механического пылеулавливания.
Цилиндрические циклоны предназначены для улавливания сухой пыли, золы и т.д. Наиболее эффективно циклоны работают, когда размер частиц пыли превышает 20 мкм. Конические циклоны предназначены для очистки газовых и воздушных сред от сажистых частиц. Чем больше диаметр циклона, тем выше его производительность.
Методика расчета.
Для расчета циклона необходимо выбрать его тип. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную скорость газа в циклоне Wопт, (м/с) (см. вариант задания).
Внутренний диаметр циклона
(м),
где Q – производительность циклона (количество очищаемого газа), (м3/с).
Полученное значение внутреннего диаметра циклона округляют до ближайшего большего типового значения в соответствии с рядом внутренних диаметров (мм): 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000. Все расчеты геометрических размеров циклона ведут по типовому значению D. Если расчетный диаметр циклона превышает его максимально допустимое значение, то необходимо применять два и более параллельно установленных циклонов.
По выбранному диаметру циклона определяют действительную скорость газа в циклоне:
(м/с),
где n – количество циклонов.
Для оценки эффективности очистки газов в циклоне сначала необходимо рассчитать диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью 50 %:
(мкм),
где
- диаметр частиц, улавливаемых с
эффективностью 50 % для типового циклона
(см. вариант задания), (мкм).
Далее определяют параметр Х:
,
где
и
-
дисперсный состав пыли (задан по
варианту);
- дисперсный состав пыли для данного
типа циклона (см. вариант задания).
По значению параметра Х определяют значение нормальной функции распределения Ф(Х). В данном случае значение нормальной функции распределения задано по варианту.
Эффективность очистки газов в циклоне:
.
Варианты заданий.
|
№ |
Вид пыли |
Тип циклона |
Параметры циклона |
Дисперсный состав пыли |
Ф(Х) |
Q, м3/с | |||
|
Wопт, м/с |
|
|
|
| |||||
|
1 |
Летучая зола |
ЦН-15 |
3,5 |
0,283 |
6 |
0,5 |
10 |
0,69 |
1 |
|
2 |
3,5 |
0,283 |
6 |
0,5 |
15 |
0,81 |
1,1 | ||
|
3 |
3,5 |
0,283 |
6 |
0,5 |
20 |
0,88 |
1,2 | ||
|
4 |
3,5 |
0,283 |
6 |
0,5 |
30 |
0,94 |
1,3 | ||
|
5 |
3,5 |
0,283 |
6 |
0,5 |
40 |
0,96 |
1,4 | ||
|
6 |
Пыль красителей |
ЦН-24 |
4,5 |
0,308 |
8,5 |
0,4 |
9 |
0,52 |
1,4 |
|
7 |
4,5 |
0,308 |
8,5 |
0,4 |
8 |
0,48 |
1,3 | ||
|
8 |
4,5 |
0,308 |
8,5 |
0,4 |
7 |
0,38 |
1,2 | ||
|
9 |
4,5 |
0,308 |
8,5 |
0,4 |
6 |
0,32 |
1,1 | ||
|
10 |
4,5 |
0,308 |
8,5 |
0,4 |
5 |
0,25 |
1,0 | ||
|
11 |
Силикозоопасные пыли |
ЦН-11 |
3,5 |
0,352 |
3,65 |
0,3 |
5 |
0,63 |
2,0 |
|
12 |
3,5 |
0,352 |
3,65 |
0,3 |
6 |
0,70 |
2,1 | ||
|
13 |
3,5 |
0,352 |
3,65 |
0,3 |
7 |
0,76 |
2,2 | ||
|
14 |
3,5 |
0,352 |
3,65 |
0,3 |
8 |
0,81 |
2,3 | ||
|
15 |
3,5 |
0,352 |
3,65 |
0,3 |
9 |
0,83 |
2,4 | ||
|
16 |
Металлургические пыли |
СДК ЦН-33 |
2,0 |
0,364 |
2,31 |
0,5 |
90 |
0,98 |
2,5 |
|
17 |
2,0 |
0,364 |
2,31 |
0,5 |
80 |
0,98 |
2,6 | ||
|
18 |
2,0 |
0,364 |
2,31 |
0,5 |
70 |
0,98 |
2,7 | ||
|
19 |
2,0 |
0,364 |
2,31 |
0,5 |
60 |
0,98 |
2,8 | ||
|
20 |
2,0 |
0,364 |
2,31 |
0,5 |
50 |
0,98 |
2,9 | ||
|
21 |
СК-ЦН-34 |
1,7 |
0,308 |
1,95 |
0,4 |
40 |
0,98 |
3,0 | |
|
22 |
1,7 |
0,308 |
1,95 |
0,4 |
30 |
0,99 |
3,1 | ||
|
23 |
1,7 |
0,308 |
1,95 |
0,4 |
20 |
0,97 |
3,2 | ||
|
24 |
1,7 |
0,308 |
1,95 |
0,4 |
10 |
0,94 |
3,3 | ||
|
25 |
1,7 |
0,308 |
1,95 |
0,4 |
9 |
0,92 |
3,4 | ||
|
26 |
Пыль от вагранок |
СК-ЦН-34м |
20 |
0,34 |
1,13 |
0,3 |
8 |
0,98 |
2,0 |
|
27 |
20 |
0,34 |
1,13 |
0,3 |
10 |
0,98 |
1,9 | ||
|
28 |
20 |
0,34 |
1,13 |
0,3 |
20 |
0,98 |
1,8 | ||
|
29 |
20 |
0,34 |
1,13 |
0,3 |
30 |
0,98 |
1,7 | ||
|
30 |
20 |
0,34 |
1,13 |
0,3 |
40 |
0,98 |
1,6 | ||
,
мкм
,
мкм