Подбор пылеулавливающего оборудования на асфальтобетонном заводе (стр. 3 из 6)

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 D_{бункера} = 1,5D; для конического – D_{бункера}=(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.

2.2 Расчетная часть

2.2.1 Практические рекомендации по выбору циклонов

Выбор типа и размера циклона производится на основании заданного расхода газов, физико-механических свойств пыли требуемого коэффициента очистки, габаритов установки, эксплуатационной надежности и стоимости очистки. При очистке больших объемов газов одиночные циклоны типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 объединяются в группы по 2, 4, 6, 8 элементов, расположенных в два ряда, и по 10, 12. 14 элементов при круговой компоновке. Диаметр циклонов типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, объединенных в группы с прямоугольной компоновкой, не должен превышать 1800 мм, а при круговой компоновке 1000 мм.

При обеспылевании газа объемом более 80000-100000 м³/ч и при высоких требованиях к очистке следует применять батарейные циклоны. Батарейные циклоны имеют меньшие габариты, чем групповые, но требуют для своего изготовления большего расхода металла и стоимость их выше стоимости групповых циклонов. При выборе циклона следует обращать внимание на надежность работы системы, особенно в тех случаях, когда ремонт или ревизия системы газоочистки невозможны без остановки технологического оборудования. Широкий диапазон типоразмеров циклонов позволяет удовлетворять многие требования, в том числе и по надежности. Наиболее характерными нарушениями нормальной работы циклонов являются истирания стенок циклонов абразивной пылью и залипание. С увеличением диаметров циклонов и понижением скорости газового потока на входе истирание стенок и залипание уменьшаются. Вследствие этого для улавливания абразивной пыли рекомендуется применять циклоны типа СК-ЦН-34, способные обеспечивать высокую степень очистки при сравнительно небольшой скорости пылегазового потока на входе. При одинаковой эффективности наиболее высокие технико-экономические показатели имеют циклоны типа ЦН-11.

При выборе сквозного циклона особое внимание следует обращать на то, что эффективность пылеочистки в сквозном циклоне тем выше, чем больше обьем подаваемого пылегазового потока и чем больше перепад давления между подводящим газоходом и циклоном.

В сквозном циклоне чем больше его диаметр, тем выше перепад давления.

2.2.2 Выбор размера сквозного циклона

В сквозном циклоне, чем больше его диаметр, тем выше перепад давления. Согласно исходным данным, обеспыленный часовой расход очищаемого газа равен:

Q=29000 м³/ч

При этом секундный расход этого газа будет составлять:

Q=29000/3600=8,1 м³/с

Причем запыленность газа на выходе сушильного барабана составляет:

С_вх=117,9 г/м³

А на выходе прямоточного циклона следует обеспечить запыленность не выше:

С_вых=72,9 г/м³,

следовательно, нужно обеспечить эффективность очистки в прямоточном циклоне:

(2.2.2.1)

Следовательно, эффективность этого циклона 38%.

Для определения размеров прямоточного циклона воспользуемся методом Альдена, который рекомендует параметры сквозного циклона определять в зависимости от диаметра входной трубы газохода.

Существует типовой ряд размеров диаметров (d) входной трубы газохода: 125, 200, 225, 260, 300, 360, 390 мм.

Для обеспечения требуемой эффективности необходимо соблюдение условия h/D≤3; h=h₂+h₃

2.2.3 Выбор и расчет параметров групповых циклонов

Расчет циклонов ведется методом последовательных приближений.

1. Задавшись типом циклона (ЦН-15), определяем оптимальную скорость газа в сечении циклона

диаметром D.

Задаемся типом циклона ЦН-15;

= 3,5 м/с.

2. Расчет необходимой площади циклона производят по формуле:

, м²

Q – объем очищаемого газа, м³/ч (исходные данные):

Q = 29000 м³/ч

- оптимальную скорость газа в сечении циклона, м/c.

м²

3. Определяют диаметр циклона, задаваясь количеством циклонов

N=1:

, м

Переводим в мм: D = 1800 м.

Полученное значение D округляют до ближайшего типового значения внутреннего значения циклона - 1800 мм.

4. По выбранному диаметру циклонов находим действительную скорость движения газа в циклоне по формуле:

Действительная скорость в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%. Если условия не соблюдаются, выбираем другой тип циклона. Определяем величину расхождения 3,5 – 3,27=0,23% меньше чем 15%. Тип циклона выбран правильно.

5. Рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона или группы циклонов:

где к₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона(1);

к₂– поправочный коэффициент на запыленность газа(0.87);

x₅₀₀- коэффициент гидравлического сопротивления, учитывающий групповую компоновку циклонов(155);