Расчет пылеулавительного устройства(циклона)

Ширина входного патрубка[6]:

в = 0,5

(33)

в =

Высота входного патрубка:

h= 3.14- в (34)

h = 3,14*0,26=0,82 м

Диаметр циклона:

D = 4,75 *в (35)

D = 4,75*0,26 = 1,24 м

Высота цилиндрической части циклона:

Н_ц = 7,6*в (36)

Н_ц =7,6*0,26 = 2,0 м

Высота конической части циклона:

H_K=2*D (37 )

Н_к =2 *1,24 = 2,48 м

Фактор разделения:

(38)

где U-окружная скорость в циклоне.

Внутренний диаметр выхлопной трубы:

(39)

Наружный диаметр выхлопной трубы:

D₁=d_T+2δ, ( 40)

где δ = 2,5 мм - толщина стенок циклона.

D₁ =1,1 + 2*0,0025 = 1,105 м

Гидравлическое сопротивление циклона:

∆Р = , (41)

где ξ_ц - коэффициент гидравлического сопротивления цилона.

∆Р = (7*20²*0,96975)/2 = 1357,65 Па.

4.2 Расчет и выбор калорифера

Определим поверхность нагрева[7]: (42)

Расход тепла на нагрев воздуха:

Q = L-C_{Р ВОЗД}(t_K-t_H) (43)

Q = 4,98*l,01*10³(23 + 19) = 21,12 кВт

Коэффициент теплопередачи в пластинчатом калорифере при обогреве паром[9]:

(44)

Средний температурный напор ∆t_cp

= (45)

Массовая скорость воздуха

W = L/_f

W=

Принимаем по таблице 6.5 [9] калорифер паровой из стальных труб с коллективным оребрением пластинами, многоходовой, марки КВБ - 4 с площадью живого сечения канала по теплоносителю f=0,0061 м, площадью по­верхности нагрева F=16. 7м².

4.3 Расчет и выбор вентилятора

Выбор трубопровода [8]:

Скорость подачи воздуха примем равной 40 м/с.

Диаметр определяется по формуле[3]:

(46)

Выбираем стальной трубопровод наружным диаметром 426 мм и толщиной стенки 11 мм. Тогда внутренний

диаметр d=0.404 м. фактическая скорость в трубе:

Критерий Рейнольдса для потока в трубопроводе:

Примем, что трубы были в эксплуатации, имеют незначительную коррозию. Тогда ∆=0,15 мм. Получим:

Таким образом, расчет λ следует проводить для зоны смешанного трения по формуле:

Определим коэффициенты местных сопротивлений:

1. вход в трубу (примем с острыми краями): ξ₁=0,5;

2. задвижка для d=0,404м: ξ₂=0,15;

3. колено:ξ₃=1,1;

4. выход из трубы: ξ₄=1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

= 0,5 + 0,15 + 2-*1,1+1=3,85

Гидравлическое сопротивление трубопровода по формуле:

Избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода, равно:

= 2407,1 5 + 70685 = 73092,15 Па

Таким образом, необходим вентилятор высокого давления. Полезную мощ­ность его находим по формуле:

N_n = pgQH = Q∆p = 5,4435 • 73092,15 = 398 кВт

Принимая ŋ_nep=l и ŋ„=0,9, по формуле найдем:

N = Nn ;

N = 398/0,9 = 442 кВт

При данной мощности целесообразно поставить 3 последовательных вентиля­тора марки

В-Ц 1 2-49-8-01.