Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері (стр. 4 из 6)

= 1.99

= 0.002

мг/

Отримані результати розрахунку, крім тих що менш 0.1, зводимо в таблицю 1.3 для побудови графіка (мал. 1.2).

Таблиця 1.3 – Результати розрахунків

0	6.82	9.88	5.14	1.976
50	1.72	1.51
100	0.65
200
300
400

По графіку визначаємо b – ширину зони забруднення, що перевищує середньодобову гранично дозволену концентрацію:

320м.

2. Циклони

2.1 Загальні відомості

Циклонні апарати внаслідок дешевини й простоти устрою та експлуатації, відносно невеликого опору та високої продуктивності є найпоширенішим типом механічного пиловловлювача. Циклонні пиловловлювачі мають наступні переваги перед іншими апаратами:

• відсутність рухомих частин;

• надійна робота при температурі до 500 °С без конструктивних змін;

• пил уловлюється в сухому вигляді;

• можливість уловлювання абразивного пилу, для чого активні поверхні циклонів покриваються спеціальними зносостійкими матеріалами;

• можливість роботи циклонів при високому тиску;

• стабільна величина гідравлічного опору;

• простота виготовлення і можливість швидкого і якісного ремонту;

• підвищення концентрації пилу не приводить до зниження фракційної ефективності апарату.

До недоліків можна віднести

• високий гідравлічний опір, який досягає 1250-1500 Па;

• низьку ефективність при уловлюванні частинок розміром менше 5 мкм.

Робота циклону заснована на використанні відцентрових сил, що виникають при обертанні газопилового потоку усередині корпусу апарату. Обертання досягається шляхом тангенціального введення потоку в циклон. В результаті дії відцентрових сил частинки пилу, завислі в потоці, відкидаються на стінки корпусу і випадають з потоку. Чистий газ, продовжуючи обертатися, здійснює поворот на 180° і виходить з циклону через розташовану по осі вихлопну трубу (рис. 2.1). Частинки пилу, що досягли стінок корпусу, під дією потоку, що переміщається в осьовому напрямі, і сил тяжіння рухаються у напрямку до вихідного отвору корпусу і виводяться з циклону. Зважаючи на те що вирішальним фактором, що обумовлює рух пилу, є аеродинамічні сили, а не сили тяжіння, циклони можна розташовувати похило і навіть горизонтально. На практиці із-за компонувальних рішень, а також для розміщення пилотранспортних систем циклони, як правило, встановлюють у вертикальному положенні.

Рисунок 2.1 - Схема роботи циклона

Область циклонного процесу, або зона уловлювання пилу, розташована між кінцем вихлопної труби і отвором циклону, що відводить пил.

Бункер бере участь в аеродинаміці циклонного процесу, тому використання циклону без бункера або із зменшеним в порівнянні з рекомендованими розмірами бункером знижує коефіцієнт корисної дії апарату. Герметичність циклонів разом з бункером - необхідна умова їх нормальної роботи, навіть незначні підсоси повітря через бункер різко знижують ефективність очищення. Істотний вплив на циклонний процес чинить турбулентність, яка багато в чому визначає ступінь очищення. Потік, що поступає у вихлопну трубу, продовжує інтенсивно обертатися. Загасання цього обертального руху, пов'язане з непоправними втратами енергії, проходить повільно. Для усунення обертального руху на виході з циклону і зменшення гідравлічних втрат іноді застосовують спеціальні пристрої, наприклад розкручувачі. Проте практика показує, що ці пристрої знижують ефективність циклонів при уловлюванні дрібнодисперсного пилу.

Циклони розділяють на циліндричні і конічні. В циліндричні циклонах корпус виконаний з подовженою циліндричною частиною, а в конічних - з подовженою конічною частиною. Циліндричні циклони відрізняються високою продуктивністю, конічні - високою ефективністю очищення, проте в останніх більше втрати тиску. У конічних циклонів у міру звуження корпусу газовий потік закручується більш інтенсивно, унаслідок чого сепарація частинок пилу до стінки апарату збільшується. Бажано, щоб діаметр циліндричного циклону не перевищував 2 м, а конічного - 3 м, оскільки інакше падає ефективність очищення.

У промисловості найбільше поширення набули циклони конструкції НДІОГаза: циліндричні ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 (рис. 2.2); конічні СДК-ЦН-34, СДК-ЦН-33 . Позначення циклонів означають наступне: ЦН-15: ЦН - циклон НДІГаза, 15 - кут нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі; СДК-ЦН-34: СДК - спіральний конічний, ЦН - циклон НДІОГаза, 34 - відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини складає 0,34. Від кута нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі і відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини залежать ефективність циклону і перепад тиску в ньому.

Рисунок 2.2 — Циліндричний циклон конструкції НДІОГаза

Таблиця 2.1. — Співвідношення розмірів в долях внутрішнього діаметра, D для циклонів ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24

Найменування	Тип циклона ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 ЦН-11
Внутрішній діаметр вихлопної труби, d	0,59 для всіх типів
Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1	0,3—0,4 для всіх типів*
Ширина вхідного патрубка в циклоні (внутрішній розмір), b	0,2 для всіх типів
Ширина вхідного патрубка на вході (внутрішній розмір),b1	0,26 для всіх типів
Довжина вхідного патрубка, l	0,6 для всіх типів
Діаметр середньої лінії циклона, Dср	0,8 для всіх типів
Висота установки фланця, hфл	0,1 для всіх типів
Кут нахилу кришки та вхідного патрубка циклона, а, град	15°	15°	24°	11°
Висота вхідного патрубка, h1	0,66	0,66	1,11	0,48
Висота вихлопної труби, hтр	1,74	1,5	2,11	1,56
Висота циліндричної частини циклона, Нц	2,26	1,51	2,11	2,06
Висота конуса циклона, НК	2,0	1,50	1,75	2,0
Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв	0,3	0,3	0,4	0,3
Загальна висота циклона, Нк	4,56	3,31	4,26	4,38

* Більший розмір приймається при малих D и великий запиленості газу

Таблиця 2.2 - Співвідношення розмірів у долях діаметра D для циклонівСДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М

Найменування	Тип циклона
	СДК-ЦН-33	СК-ЦН-34	СК-ЦН-34М
Внутрішній діаметр циліндричної частини, D)	до 3600 мм		до 4000 мм
Висота циліндричної частини, HК	0,535	0,515	0,4
Висота конічної частини, Hц	3,0	2,110	2,6
Внутрішній діаметр вихлопної труби, d	0,334	0,340	0,22
Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1	0,334	0,229	0,18
Ширина вхідного патрубка, b	0,264	0,214	0,18
Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв	0,2-0,3	0,2-0,3	0,3
Висота установки фланця, hфл	0,1	0,1	0,1
Висота вхідного патрубка, а	0,535	0,515	0,4
Довжина вхідного патрубка, l	0,6	0,6	0,6
Висота заг либлення вихлопної труби, hт	0,535	0,515	0,4
Поточний радіус завитки, ρ

Збільшення діаметру циклону при постійній тангенціальній швидкості газу який поступає, приводить до зниження відцентрової сили і до зменшення ефективності очищення. Тому збільшувати розміри промислових циклонів вище певних меж недоцільно. До того ж одиночні циклони навіть великих розмірів мають порівняно малу продуктивність. У промисловості очищенню піддають гази обсяг яких складає десятки і сотні тисяч кубічних метрів в час. В цьому випадку для очищення газів створюють групові установки, що складаються з декількох циклонів. Такі установки мають загальний колектор для подачі запиленого і відведення очищеного газу, а також загальний бункер для збору пилу. Компоновка циклонів може бути прямокутною (дворядним способом по 2-8 шт.) або круговою (навколо вертикального вхідного патрубка по окружності по 10-14 шт.).