ЗРАЗОК ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВОЇ ЧАСТИНИ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

В.Є.Бєкєтов, Г.П.Євтухова

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ на тему

„РОЗРАХУНОК АПАРАТУ ОЧИСТКИ ГАЗІВ НА ПРИКЛАДІ ЦИКЛОНУ ЦН-15”

З дисципліни «ПРИКЛАДНА АЕРОЕКОЛОГІЯ»

( для студентів 4 курсу денної форми навчання напряму 6.040106 „Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”)

Харків

ХНАМГ

2010

Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи „Розрахунокапарату очистки газів на прикладі циклону ЦН-15” з дисципліни Прикладна аероекологія( для студентів 4 курсу денної форми навчання напряму 6.040106 „Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”) /Харк.нац.акад.міськ.госп-ва; уклад.: В.Є.Бєкєтов, Г.П.Євтухова. – Х.: ХНАМГ, 2010 - с.

Укладачі: В.Є.Бєкєтов

                       Г.П.Євтухова

Рецензент: проф., д.т.н., Стольберг Ф.В.

Рекомендовано кафедрою інженерної екології міст, протокол №1 від 30.серпня 2010р.

ЗМІСТ

1. Загальні положення................................................................

2. Склад розрахунково-графічної роботи ................................

3. Завдання до розрахункової частини РГР .............................

Зразок виконання розрахункової частини ..........................

Розрахунок втрат тискувизначення

     ефективності роботи циклону ………………………….

Розрахунок конструктивних параметрів циклона..........

4. Список літератури ..................................................................

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Значний внесок у забруднення атмосферного повітря міст вносять викиди від стаціонарних джерел промислових підприємств.

Одним з заходів захисту атмосферного повітря від викидів забруднюючих речовин є використання технічних засобів очищення викидів.

Мета розрахунково-графічної роботи – засвоїти методи розрахунку ефективності роботи апаратів очищення викидів від пилу на прикладі циклону ЦН-15.

При виконанні розрахунково-графічної роботи студент окрім цих методичних вказівок повинен використовувати матеріали, наведені у переліку літератури.

СКЛАД РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ

Розрахунково-графічна робота складається з двох частин: теоретичної та розрахункової. Обсяг контрольної роботи – 15 - 20 сторінок.

Теоретична частина містить опис технічних засобів очищення викидів від пилу (устрій, принцип дії, основи розрахунку апаратів сухого очищення газів), таких як: циклони (прямоточні, батарейні та зворотьнопоточні);

Розрахункова частина складається з

-розрахунку визначення ефективності роботи циклону на прикладі циклону ЦН-15,

- розрахунку конструктивних параметрів циклону.

Пояснювальна записка має наступну структуру:

1. Титульний Лист

2. Зміст

3. Вихідні данні до роботи

4. Вступ

5. Теоретична частина

6. Розрахункова частина

7. Висновки

8. Список літератури

ЗАВДАННЯ ДО РОЗРАХУНКОВОЇ ЧАСТИНИ РГР

Для виконання розрахункової частини РГР необхідні вихідні данні, які визначаються в залежності від номера варіанта. Номер варіанта визначається за номером студента по списку групи.

Розрахувати аппарат сухого інерційного очищення на прикладі циклона ЦН-15.

Вихідні дані для розрахунку ( наведено у Таблиці 1):

Об’ємні витрати газів Qг, м³/с;

Динамічна в’язкість газів μ_г, Па*с;

Щільність газу ρг, кг/м³;

Дисперсний склад пилу, що задається двома параметрами d_m, мкм и lgσ_ч;

Запиленність газів на вході в аппарат Свх, г/м³;

Щільність часток пилу ρ_ч, кг/м³;

Визначити:

1. Втрати тиску в циклоні

2. Ступінь очищення циклону ЦН-15

3.Викид пилу за годину роботи

3. Основні конструктивні параметри апарату

4.Надати схему циклона за розрахунковими параметрами

у масштабі (формат А4)

ЗРАЗОК ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВОЇ ЧАСТИНИ

3.1.1 Розрахунок втрат тиску і визначення ефективності роботи циклону

Розрахунок ведеться в такій послідовності:

1. Задавшись типом циклона, по таблицям з довідкової літератури визначають оптимальну швидкість газу в апараті. Для більшості циклонів Wопт=2÷4,5 м/с. Для ЦН-15 - Wопт=3,5 м/с.

2. Визначають площу перетини (перерізу) циклона:

3. Визначають діаметр цилиндричної частини циклона:

Діаметр циклона округляють до значення, яке рекомендовано стандартним рядом діаметрів: D=200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 мм;

4. Визначають дійсну швидкість газу в циклоні. Ця швидкість не повинна відхилятися від оптимальної більш ніж на 15%:
 

5.  Визначають коеффіцієнт гідравличного опіру:
,

где: ζ₅₀₀ – коеффіціент гидравличного опіру одиночного циклона діиаметром 500 мм; для ЦН-15 ζ₅₀₀ =155;

К₁-поправочний коеффіцієнт на діаметр циклона;

К₂- поправочний коеффіцієнт на запиленість газу;

К₃- поправочний  коеффіцієнт, який враховує додаткові втрати тиску, які пов’язані з компоновкою циклонів в групу: К₃=0 - для одиночного циклона; К₃=35 - для групової компоновки.

ζ₅₀₀, К₁, К₂, К₃ визначають з таблиць додаткової ліитератури, (табл..1 та табл.2)

Значения коефіцієнту К₁

Таблиця 1

Поправочний коефіцієнт К₂ на запиленість газів

6. Визначають втрати тиску в циклоні за формулою:

7. Із справочних таблиць визначають d₅₀ и lgσ_η (діаметр часток пилу, які осаджуються з ефективністю 50% й стандартне відхилення в функції розподілу парціальних коефіцієнтів очищення) для стандартних умов:

D_су = 0,6м;
W _су = 3,5 м/с;
ρ _су = 1930 кг/м³;
μ _су = 22,2х10^-6 Па с.

8. Визначають d₅₀ при робочих параметрах:

9. Визначають параметр Х:

10. Визначають Ф(х) по таблиці 3 та розраховють ступень очищення η за формулою

Значення нормальної функції розподілу

                                                                                         Таблиця 3

По закінченні розрахунку значення η_р сопоставляють зі значенням η_т., яке потрібно. Якщо η_р< η_т , то необхідно вибрати другий тип циклона з більшим коефіцієнтом гідравлічного опіру.

3.1.2 Розрахунок конструктивних параметрів циклона

Основні конструктивні співвідношення циклонів залежать від типу обраного апарата. Для циклона типа ЦН-15 рекомендуються такі співвідношення:

внутрішній діаметр вихлопної труби d=0,59D, (D- внутрішній діаметр корпусу циклона);

діаметр пиловипускного витвора d₁=0,3÷0,4D;

ширина вхідного патрубка b=0,2D;

висота вхідного патрубка a=0,66D;

угол наклону кришки α=15^о;

висота цилиндричної частини H=2,26D;

висота конуса H_k=2D

угол наклону стінок бункера β=55÷60^о;

діаметр бункера D_б=1,5D ;

висота бункера Н_б=0,8D .

                                                                                                                          Таблиця 1

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Справочник по пыле- и золоулавливанию./ М.И.Биргер, А.Ю.Вальдберг, Б.И.Мягков и др. Под общ. ред.А.А.Русанова.-2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 312с.

2. Экология города: Учебник/Под ред. Ф.В.Стольберга. – К.: Либра, 2000. – 464с.

3. Конспект лекций по разделу «Аппараты сухой очистки газов» дисциплины «Прикладная аэроэкология» (для студентов 4 курса дневной и заочной форм обучения специальности «Экология и охрана окружающей среды»). Авт. Бекетов В.Е., Евтухова Г.П., Коваленко Ю.Л.- Харьков: ХНАГХ, 2005.- 64с.