Розрахунок циклону - Сушильний апарат безперервної дії
Розрахунок циклону
Винесення частинок матеріалу сушильним агентом може досягати значної величини через високу швидкість руху повітря в барабані і полідисперсності матеріалу, що висушується (наявність значної фракції частинок, розмір яких значно менше середнього діаметра частинок). Для уловлювання пилу застосовують різні способи сепарації частинок матеріалу з газового потоку. Одним із найбільш поширених у хімічній промисловості для цих цілей пристроїв є циклони. Дія цього апарату засноване на використанні відцентрової сили: частинки матеріалу, що містяться в газі, під дією цієї сили відкидаються до стінок апарату і під дією сили тяжіння обсипаються нижню частину циклону.
Розрахунок циклону ґрунтується на даних про вміст пилу на виході з барабана і розподіл частинок матеріалу, що висушується за розміром. Ці дані одержують безпосередньо з випробувань установки. Оскільки таких даних немає, розрахунок циклону провели запиленості «в розумних межах»
У зв'язку з тим, що продуктивність установки по повітрю дуже значна (відповідає раніше знайденому значенню об'ємного витрати відпрацьованого сушильного агента на виході з сушильного барабана ), прийняли як передбачувану схему пилеосадільного пристрою складання з восьми циклонів типу ЦН-15, [10], стор.43.
Коефіцієнт гідравлічного опору циклону при чистому газі з [10], стор.42; поправочний коефіцієнт на прийняту запиленість газу [10], стор.38, табл.1 К2=0,90.
Коефіцієнт гідравлічного опору циклону по курному газу знайдемо з [10], стор.42:
Приймемо режим роботи циклону за умови оптимальної роботи циклону серії ЦН в межах 50-100 м:
Визначимо умовну швидкість газуз [11], стор.18:
Середній парціальний тиск водяної пари у відпрацьованому повітрі визначимо за рівнянням [5], стор.298, ф.(9.18):
де Масв = 29 кг / км - молярна маса повітря, Mв = 18 кг / км - молярна маса води.
Обчислимо щільність повітря, що надходить у циклон, з [5], стор.302:
де - мольний обсяг за стандартних умов, T0=273,15 K -стандартна температура.
Знайдемо необхідний діаметр циклонів у групі [10], стор.25:
, де n = 8 - число циклонів у збиранні.
Приймемо найближчий стандартний діаметр циклону D = 0,7 м. Перевіримо умовну швидкість [10], стор.26:
Перевіримо режим роботи циклону з [10], стор.8, ф.(1):
Режим роботи відповідає оптимальному режиму. Знайдемо втрати тиску на циклоні:
Визначимо необхідні розміри циклонів з [11, стор.37, табл.4]: ширина вхідного патрубка, висота вхідного патрубка, висота циліндричної частини циклону, радіус циклону R2 = 0,35 м, радіус вихлопної труби
Знайдемо число оборотів газового потоку в циклоні [10], стор.18:
Обчислимо швидкість у вхідному патрубку кожного з циклонів [11], стор.19:
Визначимо з [2], стор.530, рис. VI коефіцієнт динамічної в'язкості повітря.
Визначимо граничний розмір частинок, що уловлюються з [10>, стор.11, ф.(6):
Остаточно вибираємо складання з восьми циклонів ЦН-15 діаметром 700 мм.