Гидравлический расчет прямоточных циклонов

• Автор: Зайцев, Николай Олегович
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1. Введение

2. Общая часть

2.1 Терминология и определения

2.1.1 Общие сведения

2.1.1 Понятие эффективности и производительности циклона

2.2 Классификация циклонов

2.2.1 Классификация циклонов по способу подвода газа

2.2.1.1 Циклоны с тангенциальным азимутальным подводом газа

2.2.1.1.1 Циклоны с локальным тангенциальным подводом газа

2.2.1.1.2 Циклоны с распределенным тангенциальным подводом газа

2.2.1.2 Циклоны с осевым подводом газа

2.2.1.2.1 Циклоп с осевым винтовым подводом газа
2.2.1.2.2 Циклоны с осевым розеточным подводом газа.
2.2.2 Классификация циклонов по способу отвода газа
2.2.2.1 Противоточные циклоны
2.2.2.2 Прямоточные циклоны
2.3 Движение газа в теле циклона
2.3.1 Поле скорости газа в теле циклона
2.3.2 Вращательное движение газа
2.3.3 Поступательное движение газа
2.4 .Расчет эффективности циклонных аппаратов
2.4.1 Основные допущения, применяемые при расчете движения пылевидных частиц в
циклонах по литературным источникам
2.4.1 Расчет минимального размера пылевидных частиц, полностью улавливаемых
циклоном по Штокману С.Г., Дроздову ВЛО.
2.4.1.1 Модель движения пылевидной частицы в газовом потоке
2.4.1.2 Седиментация пылевидных частиц в теле циклона
2.4.1.3 Расчет минимального размера пылевидных частиц, полностью улавливаемых
циклоном, по данным других исследований
2.4.2 Расчетная модель движения частицы в закрученном потоке, основанная на работах Бурова А.И.
2.4.3 Расчет эффективности циклонов в работах Шиляева С.Д.
2.4.4 Расчет эффективности циклонов, принятый в инженерной практике
2.4.5 Основные выводы
3 Расчетная модель седиментации пылевидных частиц в циклоне с розеточным подводом газа
3.1 Силы, действующие на частицу в закрученном газовом потоке
3.1.1 Центробежная сила
3.1.2 Сила сопротивления среды
3.1.3 Сила ЖуковскогоМагнуса
3.1.4 Время релаксации
3.2 Основные допущения, принимаемые при расчете осаждения пылевидных частиц в прямоточных циклонах с розеточным подводом газа
3.3 Математическая модель процессов седиментации в теле циклона
3.4 Расчетная модель процессов седиментации в теле циклона
3.5 Расчет эффективности прямоточного циклона с розеточным подводом запыленного газа
3.6 Учет неравномерности распределения тангенциальной составляющей скорости
потока газа
3.7 Учет турбулентного рассеяния пылевидных частиц в закрученном газовом потоке
3.7.1. Турбулентные пульсации скорости в газовом потоке
3.7.2. Введение в расчет турбулентных пульсаций скорости и,
3.7.3. Влияние закручивающего устройства на турбулентные пульсации в закрученном потоке
3.7.4. Схема осаждения пылевидных частиц в циклонах с учетом турбулентных пульсаций
3.7.5. Ввод поправки на турбулентность
3.7.6. Расчет максимальной длины осаждения пылевидных частиц в закрученных потоках с учетом турбулентных пульсаций
4 Основные результаты и выводы
5 Примеры расчета прямой и обратной задачи
5.1 Пример решения прямой задачи
5.2 Пример решения обратной задачи
6 Методика проведения эксперимента
6.1 Экспериментальная установка
6.2 Методика проведения эксперимента
6.3 Сравнение экспериментальных и расчетных данных
6.4 Определение гидравлического сопротивления циклона ЦН
7 Заключительная часть
Список литерату


Циклоны с осевым розеточным подводом газа. Штокману С. Г., Дроздову ВЛО. Расчетная модель движения частицы в закрученном потоке, основанная на работах Бурова А. Расчет эффективности циклонов в работах Шиляева С. Актуальность работы. В последние десятилетия нормирование концентрации пыли в воздухе зданий и помещений приобретает высокую актуальность. Согласно ГОСТ . В этих условиях особо актуальна очистка воздуха от пылевидных частиц. Основными устройствами для очистки газов от пылей являются циклоны, обладающие хорошей эффективностью очистки при низких капитальных и эксплуатационных затратах. Отдельно выделяются так называемые прямоточные циклоны. Этот тип циклонов в последнее время приобретает значительную популярность в сфере пылегазоочистки производств, размещаемых в небольших помещениях, особенно в крупных городах, в связи с тем, что конструкция данного типа циклонов позволяет вставлять их непосредственно в воздуховод. Целью работы является универсальный метод гидравлического расчета прямоточного циклона. Под универсальностью понимается то, что этот метод должен быть пригоден для любых типоразмеров циклонов, и для пыли, имеющей различную плотность и фракционный состав. Практическая ценность данной работы заключается в разработке метола расчета эффективности прямоточных циклонных устройств, построении номограмм и графиков для вычисления эффективности и гидравлического сопротивления циклонных устройств. Реализация работы. Результаты данной диссертационной работы применяются для расчета эффективности прямоточных циклонов на ОАО СовПлим. Достоверность результатов. Подтверждена соответствием результатов расчетов с экспериментами, проведенными на оборудовании ОАО СовПлим. Апробация работы. Международной научнотеоретической конференции Г идравлика. Наука и дисциплина в г. Циклонными аппаратами или циклонами называют устройства для очистки газов от пылевидных частиц, под действием центробежной силы. Внутри циклона создается закрученный газовый поток, содержащий пылевидные частицы. Частицы пыли, имеющие плотность много большую, чем плотность переносящего их газа, под действием центробежной силы удаляются из центральной части к периферии циклона, осаждаются на стенках, и транспортируются в пылесборный бункер. Табдба с
Рис. Такого рола устройства стали известны со второй половины XIX века, и к концу XIX столетия уже активно применялись для очистки газа на предприятиях металлообрабатывающей и горнодобывающей промышленности в США и Великобритании 4. Весь XX век продолжались исследования и усовершенствования подобных аппаратов с
достижения более полной очистки газов от пылевидных частиц. Производительностью циклона называется расход газа О, проходящего через тело циклона. Он измеряется в м3час или м3с. Массовым расходом называют массу частиц пыли, проходящую через фиксированное сечение за единицу времени. Массовый расход измеряется в кгс или в кгчас. С концентрация пылевидных частиц, кгм3. Очень часто эффективность циклона выражают как отношение разности концентраций пылевидных частиц на входе и выходе из циклона к концентрации пылевидных частиц на входе в циклон 1, 2, 7, 8, , . С концентрация пылевидных частиц на входе в циклон, САЫХ концентрация пыли на выходе из циклона. Эффективность циклона основополагающее понятие, определяющее, насколько хорошо работает аппарат. Значение эффективности варьируется от 0 до 1 или от 0 до 0, причем, чем значение г ближе к 1 к 0, тем лучше работает циклон. Эффективность циклона зависит от многих параметров от поля скорости газа в теле циклона, его конструкции, параметров газа и пыли таких, как вязкость газа, его техчпература, плотность газа, плотность и размер пьыевидных частиц. Для сухой, неслипающейся пыли крупных свыше мкм фракций эффективность циклона может достигать 1, 2, 8.