2020-01-14
377
| Характеристики | Марки циклонов | ||||||||||
| ЦН- 24 | ЦН-15У | ЦН- 15 | ЦН-11 | СДК- ЦН-33 | СК-ЦН- 34 | СК-ЦН-34М | СИОТ | ВЦНИ-ИОТ | Ц | Клайпеда | |
| wopt, м/с d50, мкм lg ση | 4,5 8,5 0,308 | 3,5 6 0,283 | 3,5 4,5 0,352 | 3,5 3,65 0,352 | 2 2,31 0,364 | 1,7 1,95 0,308 | 2 1,13 0,34 | 1 2,6 0,8 | 4 8,6 0,32 | 3,3 4,12 0,34 | 1,1 3,1 0,25 |
| Примечание: значения D50 получены при скорости потока, равной wopt, диаметре циклона 600 мм, плотности частиц 1930 кг/м3, динамической вязкости газа 22,2*10 Па·с. | |||||||||||
Таблица 2.
Поправочный коэффициент k1 на диаметр циклона.
| D, мм | Марка циклона | |
| ЦН-11 | ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24 | |
| 200 300 400 500 | 0,95 0,96 0,99 1 | 0,9 0,93 1,0 1 |
Таблица 3.
Поправочный коэффициент k2 на начальную запыленность газов.
| Марка циклона | Запыленность, г/м3 | ||||||
| <0,1 | 10 | 20 | 40 | 80 | 120 | 150 | |
| ЦН-11 ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М | 1 | 0,96 0,93 0,93 0,95 0,81 0,98 0,99 | 0,94 0,92 0,92 0,93 0,785 0,947 0,97 | 0,92 0,91 0,91 0,92 0,78 0,93 0,96 | 0,90 0,90 0,89 0,90 0,77 0,915 | 0,87 0,87 0,88 0,87 0,76 0,91 | 0,85 0,86 0,87 0,86 0,745 0,90 |
Таблица 4.
Коэффициенты гидравлического сопротивления циклонов.
| Марка циклона
| D1/D
| Циклоны с выходом в сеть | Циклоны с выхлопом в атмосферу | |||
| через улитку
| через отвод 90º | без дополнительных устройств | ||||
| при l/d ≤ 12 | при l/d ≥ 12 | |||||
| ЦН-11 ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М СИОТ ВЦНИИОТ Ц "Клайпеда" | 0,59 0,59 0,59 0,59 0,33 0,34 0,22 0,392 0,5 0,6 0,59 | 235 150 158 73 500 1400 | 245 155 165 75 | 250 160 170 80 560 | 245 155 165 75 520 1050 | 250 163 170 80 600 1150 2800 75 210 1300 |
| Примечание: значения z отнесены к средней скорости газового потока в аппарате и определены для циклонов ЦН, СДК-ЦН, СК-ЦН при D = 500 мм, w = 3 м/с; для циклонов "Клайпеда" - при w и нижнем положении подвижного корпуса под выхлопной трубой; для остальных - при wu | ||||||
Таблица 5.
Стандартные характеристики газовых компонентов.
| Компонент | SO2 | Воздух | CO2 | N2 | H2O | O2 |
| ρ, кг/м3 | 2,927 | 1,293 | 1,977 | 1,251 | 0,769 | 1,429 |
| μ0 ·106 Па·с | 11,7 | 17,5 | 13,7 | 17 | 10 | 20,3 |
| Tcr, K | 430,7 | 132,3 | 304,2 | 126 | 647,15 | 154,3 |
| k | 396 | 124 | 254 | 114 | 961 | 131 |
Таблица 6.
Величины отрезков y.
| % | y | % | y | % | y |
| 50 | 0 | 30; 70 | 0,524 | 10; 90 | 1,282 |
| 48; 52 | 0,050 | 28; 72 | 0,583 | 8; 92 | 1,405 |
| 46; 54 | 0,100 | 26; 74 | 0,643 | 6; 94 | 1,555 |
| 44; 56 | 0,151 | 24; 76 | 0,706 | 5; 95 | 1,645 |
| 42; 58 | 0, 202 | 22; 78 | 0,772 | 4; 96 | 1,751 |
| 40; 60 | 0,253 | 20; 80 | 0,842 | 3; 97 | 1,881 |
| 38; 62 | 0,305 | 18; 82 | 0,915 | 2; 98 | 2,054 |
| 36; 64 | 0,358 | 16; 84 | 0,994 | 1; 99 | 2,326 |
| 34; 66 | 0,412 | 14; 86 | 1,080 | 0,5; 99,5 | 2,576 |
| 32; 68 | 0,468 | 12; 88 | 1,175 | 0,3; 99,7 | 2,748 |
Таблица 7.
Значения нормальной функции распределения.
| x | Ф (х) | x | Ф (х) | x | Ф (х) | x | Ф (х) | x | Ф (х) | x | Ф (х) |
| -2,70 2,60 2,50 2,40 2,30 2, 20 2,10 2,00 1,98 1,96 1,94 1,92 1,90 1,88 1,86 1,84 1,82 1,80 1,78 1,76 1,74 1,72 1,70 1,68 1,66 1,64 1,62 1,60 1,58 1,56 1,54 1,52 1,50 1,48 1,46 1,44 | 0,0035 0,0047 0,0062 0,0082 0,0107 0,0139 0,0179 0,0228 0,0239 0,0250 0,0262 0,0274 0,0288 0,0301 0,0314 0,0329 0,0344 0,0359 0,0375 0,0392 0,0409 0,0427 0,0446 0,0465 0,0485 0,0505 0,0526 0,0548 0,0571 0,0594 0,0618 0,0643 0,0668 0,0694 0,0721 0,0749 | -1,42 1,40 1,38 1,36 1,34 1,32 1,28 1,26 1,24 1,22 1, 20 1,18 1,16 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 0,96 0,94 0,92 0,90 0,88 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 | 0,0778 0,0808 0,0838 0,0869 0,0901 0,0934 0,1003 0,1038 0,1075 0,1112 0,1151 0,1190 0,1230 0,1271 0,1314 0,1357 0,1401 0,1446 0,1492 0,1539 0,1587 0,1635 0,1685 0,1736 0,1788 0,1841 0,1894 0, 1949 0, 2005 0, 2061 0,2119 0,2177 0,2236 0,2297 0,2358 0,2420 | -0,68 0,66 0,64 0,62 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0, 20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,02 | 0,2483 0,2546 0,2611 0,2676 0,2743 0,2810 0,2877 0,2946 0,3015 0,3085 0,3156 0,3228 0,3300 0,3372 0,3446 0,3520 0,3594 0,3669 0,3745 0,3821 0,3897 0,3974 0,4052 0,4129 0,4207 0,4286 0,4364 0,4443 0,4522 0,4602 0,4681 0,4761 0,4840 0,4920 0,5000 0,5080 | 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0.50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,74 | 0,5160 0,5239 0,5319 0,5398 0,5478 0,5557 0,56361 0,5714 0,5793 0,5871 0,5948 0,6026 0,6103 0,6179 0,6255 0,6331 0,6406 0,6480 0,6554 0,6628 0,6700 0,6772 0,6844 0,6915 0,6985 0,7054 0,7123 0,7190 0,7257 0,7324 0,7389 0,7454 0,7517 0,7580 0,7642 0,7703 | 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00 1,02 1,04 1,06 1,08 1,10 1,12 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 1,26 1,28 1,30 1,32 1,34 1,36 1,38 1,40 1,42 1,44 1,46 | 0,7764 0,7823 0,7881 0,7939 0,7995 0,8051 0,8106 0,8159 0,8212 0,8264 0,8315 0,8365 0,8413 0,8461 0,8508 0,8554 0,8599 0,8643 0,8686 0,8729 0,8770 0,8810 0,8849 0,8888 0,8925 0,8962 0,8997 0,9032 0,9066 0,9099 0,9131 0,9162 0,9192 0,9222 0,9251 0,9279 | 1,48 1,50 1,52 1,54 1,56 1,58 1,60 1,62 1,64 1.66 1,68 1,70 1,72 1,74 1,76 1,78 1,80 1,82 1,84 1,86 1,88 1,90 1,92 1,94 1,96 1,98 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 2,70 | 0,9306 0,9332 0,9357 0,9382 0,9406 0,9429 0,9452 0,9474 0,9495 0,9515 0,9535 0,9554 0,9573 0,9591 0,9608 0,9625 0,9641 0,9656 0,9671 0,9686 0,9699 0,9713 0,9726 0,9738 0,9750 0,9761 0,9772 0,9821 0,9861 0,9893 0,9918 0,9938 0,9953 0,9965 |
Приложение 2
Методика расчета.
Расчет циклона.
1. Расчет диаметра циклона, м.
где q - объем выбросов предприятия, м3/ч;
Wonm - оптимальная скорость в рабочем сечении выбранного циклона, м/с (определяется по табл.1 для выбранного типа циклона);
п - число одиночных циклонов, шт.
Полученное значение Dpacч округляем до ближайшего типового значения Dвн.
Все циклоны конструкции НИИОгаза нормализованы. Согласно ГОСТ 9617-67 для циклонов приняты следующие величины диаметров, мм: 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000. Вследствие снижения эффективности с увеличением размеров применять циклоны типа ЦН диаметром более 1000 мм не рекомендуется. В этом случае устанавливают группу циклонов, работающих параллельно.
Определяем количество циклонов.
2. Определение действительной скорости движения газа в циклоне, м/с.
,
Если значение действительной скорости отличается от оптимальной не более чем на 15%, то диаметр циклона выбран правильно. При скоростях, выходящих за указанные пределы в большую сторону, возрастает расход энергии, в меньшую сторону - снижается эффективность.
3. Расчет коэффициента гидравлического сопротивления одиночного циклона, Па.
,
где k1 - поправочный коэффициент, принимается интерполяцией в зависимости от диаметра циклона (по табл.2);
k2 - поправочный коэффициент, принимается в зависимости от запыленности газа (по табл.3);
ξ500 - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм. При удалении газа по воздуховоду ξ500 принимается в зависимости от вида выбранного циклона (по табл.4).
4. Расчет гидравлического сопротивления циклона, Па.
,
где ρ - плотность газа при заданной температуре, кг/м3.
Используя правило аддитивности, подсчитываем плотность газовой смеси заданного состава в нормальных условиях ρо, кг/м3:
,
где ri - объемная доля газа, входящего в состав смеси;
ρо - плотность газа, входящего в состав смеси, в нормальных условиях, кг/м3 (по табл.5).
Вычисляем плотность газовой смеси при заданной температуре:
,
где Т - температура газовой смеси,°С.
5. Определение динамической вязкости газовой смеси при заданной температуре.
По формуле Гернинга и Ципперера:
,
где μТ - вязкость газа при заданной температуре, Па*с;
μ0 - вязкость газа при нормальных условиях, Па*с (по табл.5);
k - поправочный коэффициент.
,
где ri - объемная доля газа, входящего в состав смеси;
Тcr i - критическая температура газа, входящего в состав смеси, К (по табл.5).
,
где ri - объемная доля газа, входящего в состав смеси;
ki - поправочный коэффициент для газа, входящего в состав смеси (по табл.5).
6. Определение значения медианного размера частиц, мкм.
,
где Dm - диаметр типового циклона, м (см. примечание табл.1);
рчт - плотность частиц пыли в типовом циклоне, кг/м3 (см. примечание табл.1);
μ m - вязкость газа в типовом циклоне, Па*с (см. примечание табл.1);
w m - скорость газа в типовом циклоне, м/с (см. примечание табл.1).
Значения dТ50 и Ig2ση находят по таблице 1 для выбранного типа циклона:
7. Определение значений dm и lg σч.
Значение dm определяется с помощью графика построенного в вероятностно-логарифмической системе координат исходя из гранулометрического состава пыли.
Значение lg σч определяется с помощью соотношения:
,
где dx, dy - абсциссы точек, ординаты которых имеют значения x,% и y,% и определяются по заданному распределению пыли по размерам (x > y).
Построение графика.
Интегральные кривые для частиц с логарифмически нормальным распределением удобно строить в вероятностно-логарифмической системе координат, где они приобретают вид прямых линий. Для построения такой системы координат по оси абсцисс в логарифмическом масштабе откладывают значения d - диаметра частиц, а по оси ординат - значения их процентного содержания в газе. Относительные длины отрезков y, соответствующих различным значениям процентного содержания частиц, которые для построения вероятностно-логарифмической системы координат следует откладывать в выбранном масштабе от начала оси абсцисс, приведены в табл.6.
Поскольку в вероятностно-логарифмической системе координат ось абсцисс начинается от точки на оси ординат, соответствующей значению 50 %, значения y для значений больше 50 % откладываются вверх от начала оси абсцисс, а значения меньше 50 % - вниз.
Построив по результатам дисперсионного анализа интегральную функцию распределения частиц по размерам в вероятностно-логарифмической системе координат, можно (если получившийся график имеет вид прямой линии, свидетельствующий о логарифмически нормальном характере изучаемого распределения) выразить это распределение в виде параметров dm и lg σч.
Значению dm отвечает точка пересечения построенного графика с осью абсцисс.
8. Ожидаемая эффективность очистки газа в циклоне η,%:
.
ф (х) - табличная функция от параметра x:
по табл.7 находим ф (х).
