Навигация
2 ЦИКЛОНЫ
2.1 Теоретическая часть
Циклонные аппараты вследствие дешевизны и простоты устройства и эксплуатации, относительно небольшого сопротивления и высокой производительности являются наиболее распространенным типом механического пылеуловителя.
Циклонные пылеуловители имеют следующие преимущества перед другими аппаратами:
- отсутствие движущихся частей;
- надежная работа при температуре до 400 градусов С без конструктивных изменений;
- пыль улавливается в сухом виде;
- возможность улавливания абразивных пылей, для чего активные поверхности циклонов покрываются специальными материалами;
- возможность работы циклонов при высоких давлениях;
- стабильная величина гидравлического сопротивления;
- простота изготовления и возможность ремонта;
- повышение концентрации пыли не приводит к снижению фракционной эффективности аппарата.
К недостаткам можно отнести:
- высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 1250-1500 Па;
- низкая эффективность при улавливании частиц размером меньше 5мкм.
Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газопылевого потока внутри корпуса аппарата. Вращение достигается путем тангенциального ввода потока в циклон. В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока. Чистый газ, продолжая вращаться, совершает поворот на 180 градусов и и выходит из циклона через расположенную по оси выхлопную трубу( рис. 2.1.1)
Рисунок 1- Циклон:
1- корпус;
2- входной патрубок;
3- выходной патрубок;
4- приемный бункер.
Частицы пыли, достигающие стенок корпуса, под действием перемещающегося в осевом направлении потока и сил тяжести движутся по направлению к выходному отверстию корпуса и выводятся из циклона. Ввиду того, что решающим фактором обуславливающем движение пыли, являются аэродинамические силы, а не силы тяжести, циклоны можно располагать наклонно и даже горизонтально. На практике из-за компоновочных решений, а также для размещения пылетранспортных систем, циклоны устанавливают в вертикальном положении.
При движении во вращающемся криволинейном потоке газа частица пыли находится под действием силы тяжести, центробежной силы и силы сопротивления. Масса частицы обычно настолько мала, что ею пренебрегают, поэтому скорость частиц в циклоне без большой ошибки можно принять равной скорости вращения газопылевого потока.
Область циклонного процесса, или зона улавливания пыли, расположена между концом выхлопной трубы и пылеотводящим отверстием циклона. Часть этой зоны занимает корпусный патрубок. В нем оканчивается циклонный вихрь, В цилиндрическом циклоне (Без корпусного патрубка) циклонный вихрь опирается на пылевой слой в бункере аппарата. При этом частицы вторично уносятся из бункера, т.е. происходит явление, аналогичное действию атмосферных вихрей на предметы, находящиеся на поверхности земли. Вторичный унос частиц возникает и тогда, когда выбран чрезмерно большой угол конусности нижнего патрубка циклона.
Бункер участвует в аэродинамике циклонного процесса, поэтому использование циклонов без бункера или с уменьшенным, по сравнению с рекомендуемым, размером бункера снижает КПД аппарата. Существенное влияние на циклонный процесс оказывает турбулентность, которая во многом определяет степень очистки. Поток, поступающий в выхлопную трубу, продолжает интенсивно вращаться. Затухание этого вращательного движения. Связанное с невосполнимыми потерями энергии, происходит сравнительно медленно.
2.1.1 Циклоны конструкции НИИОгаз
- Цилиндрические (типа ЦН-11, ЦН-15, цН-15У, ЦН-24). Характерные особенности: удлиненная цилиндрическая часть, угол наклона крышки и входного патрубка равен соответственно 11,15,24, одинаковое отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру циклона, значение которого 0,59.
- Конические (СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34,СК-ЦН-34М). Характерные особенности: длинная коническая часть, спиральный входной патрубок, малое отношение d выхлопной трубы и корпуса (соответственно 0,33 и 0,34).
Цилиндрические относят к высокопроизводительным аппаратам, а конические – к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не превышает 2000 мм, а конических - 3000 мм. С увеличением диаметра циклона при постоянной тангенциальной скорости потока центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается, и эффективность пылеулавливания снижается. Кроме того, установка одного высокопроизводительного циклона вызывает затруднения из-за его большой высоты. В связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклоны.
Рисунок 2.1.1.1 - Цилиндрический циклон.
В групповых компоновках по нормалям НИИОгаза применяются циклоны типа ЦН-15 и ЦН-11, их устанавливают попарно с общим числом циклонов 2-8 или вокруг вертикального подводящего газохода по 10-14 штук. (рис. 3).
Рисунок 2.1.1.2 - Групповые циклоны:
а - ступенчатая компоновка; б - круговая компоновка.
При определении гидравлического сопротивления групповых установок к коэффициенту сопротивления одиночного циклона, отнесенному к скорости воздушного потока в горизонтальном сечении корпуса, при круговой компоновке следует добавлять 60, при двухрядной с отводом очищенного газа через улитки 28. Степень очистки в группе циклонов принимается равной степени очистки в одиночном циклоне, входящем в эту же группу.
Конические циклоны при разных производительностях с цилиндрическими отличаются от последних большими габаритами и поэтому обычно не применяются в групповом исполнении. Для подвода газа к отдельным циклонам при установке их в группу рекомендуется применять коллекторы. Обходные патрубки циклонов присоединяют к коллекторам посредством фланцев. Коллектор выполняется из одного или нескольких патрубков, которые с одной стороны подсоединяются к циклонам, а с другой – заканчиваются общей камерой.
Отвод очищенного газа в циклонах может осуществляться несколькими способами: с помощью улитки, служащей для преобразования вращательного движения газов в поступательное, колена, общего сборника для группы циклонов или через выхлопную трубу. Сечения выходного отверстия улитки и входного патрубка циклонов следует выполнять одинаковыми.
Группа циклонов снабжается общим бункером для сбора пыли. Диаметр пылевыпускного отверстия бункера подбирают таким, чтобы выпуск уловленной пыли происходил без задержки, а размер фланца соответствовал размеру устанавливаемого под ним пылевого затвора. Угол наклона стенок бункера принимается большим, чем угол естественного откоса пыли; обычно он составляет 55-60°.
В группах циклоны компонуются в два ряда или имеют круговую компоновку в соответствии с рекомендациями, приведенными в таблице 3 приложения. Рабочие объемы бункеров для групп циклонов рекомендуется принимать по таблице 4 приложения.
Для циклонов НИИОгаз принят следующий ряд диаметров: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000 мм. Однако для цилиндрических циклонов в одиночном исполнении 1800мм.
Бункера для одиночных циклонов выполняются цилиндрической формы. Диаметры принимаются в соответствии с ГОСТ: для цилиндрического циклона Dбункера = 1,5D; для конического – Dбункера =(1,1..1,2)D. Высота цилиндрической части бункера принимается равной' 0,8D, днище бункера выполняется с углом стенок 60°.
Пылевые бункера циклонных групп могут иметь либо круглую, либо прямоугольную форму. Для групп из двух и четырех циклонов применяют обе формы бункеров, а для групп из шести и восьми циклонов - только прямоугольные. Минимальное расстояние от оси циклона до стенки бункера должно быть не менее 0,4D, где D - диаметр циклона. Высота прямоугольной (или цилиндрической) части бункера должна быть не менее 0,5D. Угол на клона стенок бункера к горизонту принимается не менее 60°.
Условное обозначение типоразмеров одиночного и группового циклонов типа ЦН-15: ЦН циклон конструкции НИИОгаза; 15 - угол наклона оси входного патрубка относительно горизонтали (град.); П (Л) - «правое» («левое») вращение газа в «улитке»; число после тире - внутренний диаметр цилиндрической части циклона (мм); следующая цифра - количество циклонов в группе; У - с камерой очищенного газа в виде сборника; П - пирамидальная форма бункера. Например, ЦН-15П-600П и ЦН-15Л-600 х 2УП.
Условное обозначение типоразмера циклона типа СК-ЦН-34: СК- спиральный конический: ЦН - циклон конструкции НИИОгаза; 34 - отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру цилиндрической части (равно 0,34); БП - с бункером и подогревателем; Б - с бункером без подогревателя (при отсутствии Б или БП - без бункера и подогревателя); последнее число - диаметр цилиндрической части циклона (мм); П или Л - «правое» или «левое» вращение пылегазового потока. Например, СК-ЦН-34БЦ-600Л, СК-ЦН-34-600П.
Похожие работы
... части асфальтобетона может осуществляться несколькими методами: по кривым плотных смесей (табличный или аналитический), графическим, графоаналитическим с использованием ЭВМ. Независимо от выбранного способа расчёта состава асфальтобетонных смесей, основным показателем правильности расчёта минеральной части является получение смеси с минимумом пустот. Достоинства метода: он более точен, позволяет ...
... выбоин в покрытии. Определяем по формуле: где: - предел прочности водонасыщенного образца; - предел прочности при сжатии при температуре 20ºС. 2. Технологическая схема и описание производства битума Битумные вяжущие представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом). ...
... опасных производственных факторов и минимальным содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. При невозможности применения безопасного и безвредного технологического процесса необходимо применять меры по снижению уровней опасных и вредных факторов до предельно допустимых значений. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах должно соответствовать требованиям, ...
... Величина ∑ КОП для АО «Васильковский ГОК» составляет 312407.4 что КОП<103. Пограничным условиям для деления предприятий на категории опасности АО «Васильковский ГОК» относится к II категории опасности. 2.7 Влияние АО «Васильковский ГОК» на состояние окружающей среды Климатические условия. Климат района резко континентальный с долгой, холодной зимой и коротким, жарким летом. На ...
0 комментариев