Для всіх варіантів: 1) газове середовище - повітря; 2) щільність газу # 961; = 1,293 кг / м 3; 3) динамічна в'язкість газу # 956; = 0,0173 × 10 -3 Па # 8729; с.
На підприємствах застосовують циклони різних типів. Найбільшого поширення набули циліндричні і конічні циклони НИИОГАЗ.
До циліндричним циклонів НИИОГАЗ відносяться апарати типу ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У і ЦН-24. Відмінною особливістю цих апаратів є подовжена циліндрична частина корпусу. Вхідний патрубок розташований під кутом 11, 15 і 24 про до горизонталі.
До конічним циклонів НИИОГАЗ відносяться апарати типів СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 і СК-ЦН-34М. Вони відрізняються від циклонів типу ЦН довжиною конічної частини і наявністю спірального вхідного патрубка.
Циліндричні циклони відносяться до високопродуктивним, а конічні - до високоефективних апаратів.
Циліндричні циклони НИИОГАЗ характеризуються такими особливостями:
- ЦН-24 (вхідний патрубок розташований під кутом # 945; = 24 о); цей тип забезпечує підвищену продуктивність при мінімальному гідравлічному опорі; призначений для уловлювання крупного пилу;
- ЦН-15 (# 945; = 15 о); цей тип забезпечує хорошу ступінь уловлювання при порівняно невеликому гідравлічному опорі;
- ЦН-11 (# 945; = 11 о); цей тип забезпечує підвищену ефективність і рекомендується в якості уніфікованого пиловловлювача.
Схема циліндричного циклону представлена на рис. 1.
Запилений газ вводиться в циліндричну частину корпуса 1 через вхідний патрубок 2 тангенциально зі швидкістю 20-30 м / с. Завдяки тангенціальному вводу він набуває обертальний рух навколо вихлопної труби 3. Частинки пилу під дією відцентрової сили відкидаються до стінок корпусу і під дією гравітаційних сил спиралеобразно опускаються до збірки пилу (на схемі не показаний). Очищений газ викидається з циклону через вихлопну трубу 3 і прямує в трубопровід для відводу очищеного газу.
1 - корпус; 2 - вхідний патрубок; 3 - вихлопна труба
Мал. 1. Схема циліндричного циклону
Розрахунок циклонів ведуть методом послідовних наближень в наступному порядку [2].
1. Вибирають тип циклону (ЦН-24, ЦН-15, ЦН-11).
2. Вибравши тип циклону, визначають оптимальну швидкість газу опт. м / с, в перерізі циклону (табл. 2).
3. Визначають діаметр D. м, циклону за формулою:
де Q - об'ємна витрата газу, що очищається, м 3 / с (табл.1).
З урахуванням числа циклонів n вираз (1) набуде вигляду:
Якщо розрахунковий діаметр циклону перевищує його максимально допустиме значення, то необхідно застосовувати два або більше паралельно встановлених циклону, діаметр яких визначається за формулою (2).
4. За обраному діаметру циклону знаходять дійсну швидкість газу в циклоні. м / с:
Дійсна швидкість газу в циклоні не повинна відхилятися більш ніж на 15% від оптимальної швидкості # 969; опт.
5. Визначають коефіцієнт гідравлічного опору # 958; циклону або групи циклонів:
де k1 - поправочний коефіцієнт, що залежить від діаметра циклону (табл. 3); k2 - поправочний коефіцієнт, що враховує запиленість газу (табл. 4); k3 - коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тиску, пов'язані з компонуванням циклонів в групу (для одиночних циклонів k3 = 0); - коефіцієнт гідравлічного опору одиночного циклону діаметром 500 мм (табл.5); напрямок вихлопу приймається виходячи з вимог охорони навколишнього середовища, безпеки, технології та ін.
6. Визначають втрати тиску в циклоні. н / м 2:
де # 961; - щільність газу, що проходить через циклон, кг / м 3 (табл. 1).
7. Визначають діаметр частинок, що вловлюються на 50%, d50:
де індекс "T" означає стандартні умови роботи типового циклону
- знаходиться по табл. 2;
- діаметр циклону DT = 0,6 м;
- середня швидкість газу в циклоні = 3,5 м / с;
- щільність частинок = 1930 кг / м 3;
- динамічна в'язкість газу = 0,022 × 10 -3 Па # 8729; с.
8. Визначають ефективність очищення газу в циклоні # 951; :
де Ф (х) - таблична функція від параметра х (табл. 6).
Параметр х можна знайти наступним чином:
де - дисперсія функції фракційної ступеня очищення (табл. 2); - ступінь полідисперсності пилу (табл. 1).
Залежно від значення х знаходять функцію розподілу Ф (х) по табл. 6.
Таблиця 2 Параметри, що визначають ефективність циклонів [2]