Расчёт пылеуловителя (циклон) ск-цн-34
Исходные данные:
1.Кол-во очищаемого воздуха при рабочих условиях: V = 0,5515 м3/с;
2. Плотность газа при рабочих условиях (t=16ºС):
кг/м3 (74)
3.Динамическая вязкость воздуха при рабочих условиях
Па∙с (75)
где μ – динамическая вязкость воздуха при нормальных условиях, равная 17,3·10-6 Па·с, [12].
4.Плотность частиц: ρч=1130 кг/м3
Расчёт:
1.Оптимальная скорость газа в аппарате ωопт=1,7м/с.
2.Необходимую площадь сечения циклона определим по формуле (76)
м2 (77)
3.Диаметр циклона определим по формуле (78)
м, (78)
где N – кол-во циклонов, N =1
Стандартное значение D= 750 мм [с.65, таб.2-6, 13]
4. Действительную скорость газа в циклоне определим по формуле (79)
, м/с (79)
5. Коэффициент гидравлического сопротивления циклона определим по формуле (80)
(80)
где ζц- коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона, ζс500 =1050 [таб.2-11, 13];
К1 – поправочный коэффициент на диаметр циклона, К1=1. [с.68, таб.2-12, 13];
К2 – поправочный коэффициент на запылённость газа, К2=0,93 [с.68, таб.2-13, 13];
К3 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, К3=0, [c.68, 13]. .
6. Потери давления в циклоне определим по формуле (81)
, Па (81)
Таблица 2.1 – Соотношение размеров в долях диаметра D циклона СК-ЦН-34
Наименование | Размер | ||
в долях | в мм | ||
Внутренний диаметр цилиндрической части | D | ||
Высота цилиндрической части | Hц | 0.515 | |
Высота конической части | Hк | 2.11 | |
Внутренний диаметр выхлопной трубы | d | 0.34 | |
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия | d1 | 0.229 | 348.8 |
Ширина входного патрубка | b | 0.214 | 256.8 |
Высота внешней части выхлопной трубы | Hв | 0.515 | |
Высота установки фланца | hфл | 0.1 | |
Высота входного патрубка | a | 0.25 | |
Длина входного патрубка | 0.6 | ||
Высота заглубления выхлопной трубы | hτ | 0.515 |
1. Минимальное время пребывания частиц в циклоне определим по формуле (82)
, с (82)
где L – длина пути, проходимого газовым потоком в циклоне
, м (83)
2. Скорость во входном патрубке определим по формуле (84)
, м/с (84)
Принимаем νокр=10 м/с.
3. Скорость осаждения частиц определим по формуле (85)
, м/с (85)
dч=1,35∙10-3 м
Рисунок 2.3 – Габаритные размеры циклона СК-ЦН-34
Минимальное время пребывания частиц в циклоне определим по формуле (82)
с
Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора
Исходные данные:
L=0,4994 кг/с, -массовый расход воздуха;
Разобьем участок движения воздуха на III участка предварительно образмерив.
Рисунок 2.4 – Схема воздушного тракта
Участок
Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.
Диаметр трубопровода определим по формуле (86)
мм (86)
где V-объемный расход воздуха равен
м3/с (87)
φ0 – относительная влажность φ0=70 %;
Рн – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Рн =1816,9 Па [с.195, табл.9, 11].
Температура воздуха на первом участке 160С.
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 194 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,174 м.
Фактическая скорость воздуха в трубе
м/с (88)
Определение потерь:
Потери на трение определим по формуле (89)
(89)
где при данной температуре плотность воздуха
кг/м3
Вязкость при рабочих условиях определим по формуле (90)
, (90)
(91)
Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10-3 м
Тогда относительная шероховатость трубы равна
(92)
Далее получим
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)
(93)
Па
Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (94)
Па (94)
где
коэффициенты местных сопротивлений
ξвх. вход трубу, [c.24, 1].
Потери давления на придание скорости потоку определим по формуле (95)
Па (95)
Общие потери напора определим по формуле (96)
Па (96)
Участок
, м
Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.
Диаметр трубопровода определим по формуле (97)
м (97)
где V-объемный расход воздуха равен
, м3/с (98)
относительная влажность φ0=2 %;
Рн – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Рн =361000 Па, [с.195, табл. 9, 11].
Температура воздуха на первом участке 1400С.
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 245 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,225 м.
Фактическая скорость воздуха в трубе определим по формуле (88)
м/с
Потери на трение определим по формуле (89)
где при данной температуре плотность воздуха
,кг/м3
Вязкость при рабочих условиях определим по формуле (90)
Па∙с
Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10-3 м
Тогда относительная шероховатость трубы определим по формуле (92)
Далее получим
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)
Па
Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (99)
Па (99)
где
коэффициенты местных сопротивлений
ξвх. вентиль прямоточный при полном открытии, [c.24, 1]..
Общие потери напора определим по формуле (100)
Па (100)
Участок
м
Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.
Диаметр трубопровода определим по формуле (101)
м (101)
где V-объемный расход воздуха определим по формуле (102)
м3/с (102)
относительная влажность φ0=21 %;
Рн – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Рн =24993 Па, [с.195, табл.9, 11].
Температура воздуха на первом участке 650С.
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 219 мм. Внутренний диаметр трубы d= 0,19 м.
Фактическая скорость воздуха в трубе определяется по формуле (88)
,м/с
Определение потерь:
Потери на трение определяем по формуле (89)
где при данной температуре плотность воздуха
, кг/м3
Вязкость при рабочих условиях определяем по формуле (90)
Па∙с
Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10-3 м
Тогда относительную шероховатость трубы определим по формуле (92)
Далее получим
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле (93)
, Па
Потери на преодоление местных сопротивлений определим по формуле (103)
Па (103)
где
коэффициенты местных сопротивлений
ξвх. вход трубу = 0.5
ξвых. выход из трубы = 1
ξкол.колено 900 = 1.1 , [c.24, 1].
Общие потери напора определим по формуле (104)
Па (104)
, Па (105)
Гидравлическое сопротивление всей сети определим по формуле (106)
Па (106)
Подбор вентилятора
Полезная мощность вентилятора
Вт (107)
Мощность электродвигателя:
Вт (108)
Вт
Выбираем к установке:
1. газодувку: марка ТВ-350-1,06 с ΔР=6000 Па и Q=5,86 м3/с;
2. электродвигатель: марка АО2-82-2 с N= 55 кВт и ηдв= 0,91, [c.42, табл.10, 1].
Заключение
Рассчитали сушилку кипящего слоя для сушки гречневой крупы с Wн= 10%. Производительность по готовому продукту 890 кг/ч.
В результате расчёта получили сушилку с D=0,59 м. Продукт из сушилки выходит с Wк=4% и температурой 650С.
Для данной установки подобрали калорифер КФБО-5 с F=26.88 м2, f=0.182 м2.
Рассчитали циклон ЦН-24 для сухой очистки воздуха выходящего из сушилки.
Трубопровод для воздуха сделали круглого сечения. Для подачи воздуха, по полезной мощности, подобрали газодувку марки ТВ-350-25-1,06 с ∆Р=6000 Па и Q = 5 86 м3/с, и электродвигатель для газодувки: марка АО2-82-2, N=55 кВт и ηдв=0,91.