Расчет циклона

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»

(ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»)

Кафедра металлургии и химических технологий

Практические задачи

по дисциплине:

Экологические проблемы в металлургии

Вариант 7

Выполнил: Куклина О.В., студент 2 курса, гр. ММЧм – 20

Проверил: Абдуллина Л. Ш., доцент кафедры ПЭ и БЖД, к.т.н.

Магнитогорск, 2021

ЗАДАЧА №1

РАСЧЕТ ЦИКЛОНА

Основные положения

Принцип работы циклона основан на выделении частиц из газового потока за счет центробежных сил, возникающих при вращении запыленного потока внутри циклона. Аппарат используется для очистки газов от крупных частиц пыли, так как центробежные силы, действующие на такую пыль в наибольшей степени проявляют себя. Циклоны, чаще всего, используются как первая ступень очистки газов.

Для расчета циклона СДК-ЦН-33 необходимы следующие исходные данные:

* количество очищаемого газа, Q – 8 м3/с;

* плотность газа при рабочих условиях, ρ – 1,33 кг/м3;

* динамическая вязкость газа при рабочей температуре, μ – 21,6 * 106 Па·с;

* входная запыленность газа, Свх – 150 г/м3;

* требуемая эффективность очистки газа, η – 0,65.

В РФ установлен следующий ряд внутреннего типового диаметра циклонов D, мм (ГОСТ 9617-76): 150; 200; 300; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000.

Для всех одиночных циклонов бункеры выполняются цилиндрическими. Диаметры бункеров принимают в соответствии с рядом диаметров, исходя из следующих соотношений (в пересчете на диаметр циклона D): 1,5D для цилиндрических и 1,2D для конических циклонов. Высоту цилиндрической части бункера принимают равной 0,8D.

Расчет циклонов проводится методом последовательных приближений.

Методика расчета

1. Определившись с типом циклона (табл.1.1), определяют оптимальную скорость движения газа в аппарате wопт.

Таблица 1.1

Оптимальная скорость движения газа wопт в зависимости

от типа циклона

Тип

циклона

ЦН-24

ЦН-15

ЦН-11

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-34м

wопт, м/с

4,5

3,5

3,5

2,0

1,7

2,0

2. Рассчитывают диаметр циклона:

, (1.1)

Полученное значение необходимо округлить до ближайшего типового значения. Если значение D превышает максимальное типовое значение, то необходимо применять два или более параллельно установленных циклонов.

3. Рассчитывают действительную скорость газа в циклоне, м/с:

, (1.2)

где N – число циклонов (принимаем 1).

Скорость газа в циклоне w не должна отличаться от оптимальной wonт более чем на 15 %.

4. Рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивления:

R = k1·k2·R500