Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Галич Василий Николаевич

Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков
<
Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Галич Василий Николаевич. Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков : ил РГБ ОД 61:85-5/1427

Содержание к диссертации

Введение

1. Современные инерционные гшеуловители и их сравнительный анализ 12

1.1. Современные инерционные пылеуловители сухой очистки газов 12

1.1.1. Противоточные циклоны 15

1.1.2. Прямоточные циклоны 20

1.1.3. Ротационные пылеуловители 20

1.2. Пылеуловители со встречными закрученными потоками 23

1.3. Сравнительная оценка пылеуловителей центробежного типа 29

1.4. Постановка задачи исследований 40

2. Выбор рациональной конструкции пылеуловителя со встречными закаченными потоками 44

2.1. Описание лабораторного стенда для сравнительных испытаний центробежных пылеуловителей 44

2.2. Сравнительная оценка существующих моделей и выбор рациональной конструкции аппарата ВЗП .. 55

3. Эйективность очистки газа пылеуловителями со встречными закрученными потоками 66

3.1. Методика экспериментального исследования эффективности очистки газа 66

3.2. Влияние режимных параметров пылеуловителя со встречными закрученными потоками на эффективность очистки газа 71

3.3. Влияние конструктивных параметров пылеуловителя со встречными закрученными потоками на эффективность очистки газа 80

3.4. Расчет эффективности очистки газа в пылеуловителе со встречными закрученными потоками 84

3.4.1. Анализ существующих методов расчета пылеуловителей со встречными закрученными потоками 84

3.4.2. Разработка метода расчета эффективности улавливания пылеуловителями со встречными закрученными потоками 91

Потери давления в пылеуловителях со встречными закаченными потоками и энергозатраты на пылеулавли вание 99

4.1. Анализ потерь давления в пылеуловителе со встречными закрученными потоками 100

4.2. Методика экспериментальных исследований потерь давления в пылеуловителе со встречными закрученными потоками 103

4.3. Влияние режимно-конструктивных параметров пылеуловителя со встречными закрученными потоками на его гидравлическое сопротивление и потерю давления 106

4.4. Расчет потери давления и энергозатрат на пылеулавливание 117

Пылеуловителей со встречными закрученны ми потоками с пылеуловителями других типов 120

5.1. Сравнение циклонов и аппаратов со встречными закрученными потоками по эффективности улавливания и энергозатратам 120

5.2. Сравнительные испытания пылеуловителей со встречными закрученными потоками и циклонов

по эффективности улавливания и энергозатратам 132

5.2.1. Программа и методика исследования 133

5.2.2. Результаты сравнительных испытаний пылеуловителя со встречными закрученными потоками

и циклона НЙИОГАЗ типа ЦН-І5 136

5.3. Сопоставление аппаратов ВЗП с зарубежными конструкциями пылеуловителей 145

6. Разработка и промышленное внедрение пылеуловите лей со встречными закрученными потоками 149

6.1. Конструкции промышленных пылеуловителей ВЗП, их техническая характеристика и показатели работы І 149

6.2. Разработка пылеуловителей ВЗП для промышленного внедрения 153

6.3. Типоразмерный ряд пылеуловителей ВЗП, методика их выбора и расчета 155

Общие выводы и основные результаты работы 164

Литература

Введение к работе

Коммунистическая партия и Правительство Советского Союза уделяют особое внимание охране окружающей среды.

Усиление охраны природы, в том числе атмосферного воздуха, - одна из главных задач, намеченных в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы,на период до 1990 года" [l.l]. 0 необходимости сохранения чистоты воздушной среды гласит статья 18 Конституции СССР.

Свидетельством дальнейшего совершенствования государственной системы наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды являются принятое в декабре 1978 года постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "0 дополнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов", а также организация Государственного Комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды [1.2].

В настоящее время перед всеми отраслями промышленности поставлена задача - установить предельно допустимые выбросы вредных веществ в атмосферу проектируемыми и действующими предприятиями, а также непрерывно снижать вредные выбросы от действующих промышленных предприятий.

Исключительно большое значение приобретает в настоящее время процесс улавливания дисперсных материалов из аэрозолей после технологического оборудования. Важным моментом также является проблема более полного и комплексного использования всех ценных составляющих технологического сырья.

Существующее технологическое оборудование в последнее время подвергается коренной реконструкции с целью интенсификации проводимых в нем процессов, повышения его мощности, снижения энергопотребления, что приводит во многих случаях к перегрузке пылеулавливающего оборудования и, как следствие, к повышенному пылевыбросу. Применение ранее использовавшихся очистных устройств становится неэффективным, в связи с чем возникает необходимость в их замене на более эффективное и, как правило, более энерго- и металлоемкое. Так, например, использование в технике сушки нового сушильного оборудования (сушилки кипящего слоя, распылительные и др.) приводит к резкому повышению запыленности отходящих газов, увеличению их количества, что требует применения более высокопроизводительного улавливающего оборудования, например, установки группы циклонов вместо одного, либо циклона большего диаметра. А это влечет за собой дополнительные затраты материальных и энергетических ресурсов, усложняет обслуживание, снижает надежность работы и в конечном счете значительно удорожает эксплуатацию очистной установки.

Поэтому исследование и разработка нового, более эффективного пылеулавливающего оборудования отвечают насущным требованиям современной индустрии. .

Проблема снижения пылевых выбросов при условии рациональной технологии и правильной эксплуатации пылеулавливающего оборудования может быть решена, если для каждого конкретного случая можно будет обоснованно выбрать соответствующий пылеуловитель, который с достаточной эффективностью и минимальными затратами обеспечит снижение концентрации пыли до предельно допустимых норм. Возможность такого выбора зависит прежде всего от следующих условий:

- наличия унифицированного ряда наилучших образцов пылеулавливающего оборудования;

- разработки и внедрения в практику проектирования достоверных методов расчета рекомендуемых пылеуловителей;

- наличия полных сведений о физико-механических свойствах улавливаемых пылей и, в первую очередь, об их гранулометрическом составе.

В настоящее время одним из самых распространенных способов сухой очистки промышленных газов от пыли является способ центробежной сепарации частиц, осуществляемый в аппаратах циклонного типа. Циклоны получили широкое распространение прежде всего благодаря простоте конструкции, малым габаритам, надежности, удобству обслуживания. Эти пылеуловители, как правило, используют для предварительной очистки газов и устанавливают перед высокоэффективными аппаратами, например, перед фильтрами, электрофильтрами, мокрыми скрубберами [V.l]. Приемлемая эффективность улавливания пыли циклонами (98...9ЭД достигается только для частиц крупностью более 15 мкм. Что касается частиц размером менее 10..,15 мкм, то окончательное их улавливание достигается только в фильтрах и мокрых пылеуловителях [2.1]. Однако применение сложных по конструкции фильтров, а также использование мокрого метода очистки сопряжено с большими затратами финансовых, трудовых и энергетических ресурсов и не всегда возможно по условиям производства. Поэтому повышение эффективности, увеличение производительности при одновременном снижении энерго- и металлоемкости пылеуловителей центробежного действия является весьма важной научно-технической задачей.

Пылеуловители со встречными закрученными потоками (аппараты ВЗП), которые в настоящее время находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности в качестве сухих обеспыливателей технологических выбросов, вследствие особенности их гидродинамики и конструктивного оформления имеют гораздо более высокую пропускную способность по сравнению с циклонами и, согласно литературным данным, способны улавливать частички пыли размером менее I мкм. Но из-за отсутствия достоверных данных об их эффективности, методики инженерного расчета эти пылеуловители изготавливаются в небольших масштабах.

Одной из важных задач в области исследования сухих пеле-уловителей центробежного действия является комплексное исследование аппаратов со встречными закрученными потоками.

Целью настоящего исследования является разработка рациональной конструкции аппарата ВЗП, предназначенного для работы в качестве пылеуловителя, определение его оптимальных режимно-конструктивных параметров, установление области рационального применения, разработка метода расчета и типоразмерного ряда пылеуловителей ВЗП. С целью технико-экономической оценки разработанной конструкции аппарата ВЗП предусматривается проведение сравнительных стендовых испытаний с типовым циклоном НИИОГАЗа ЦН-І5, а также сопоставление с зарубежными конструкциями пылеуловителей ВЗП.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений. В первой главе дан анализ состояния вопроса и поставлены задачи исследований. Во второй главе приводятся описание экспериментальной установки, методики проведения исследований по выбору рациональной конструкции пылеуловителя ВЗП, а также результаты сравнительной оценки различных моделей аппаратов. В третьей главе рассматриваются основные результаты исследования эффективности улавливания пыли аппаратами ВЗП, дан ана лиз существующих методов расчета, изложен предлагаемый метод расчета эффективности улавливания. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований потерь давления в аппаратах ВЗП, дан метод расчета потери давления и удельных энергозатрат на пылеулавливание. В пятой главе представлены основные результаты сравнительных стендовых испытаний разработанной конструкции пылеуловителя ВЗП с циклонами, проведено сопоставление с зарубежными конструкциями аппаратов ВЗП, определено место аппаратов ВЗП в системе сухих центробежных пылеуловителей. В шестой главе рассматриваются конструкции промышленных пылеуловителей ВЗП, их техническая характеристика и показатели работы, приведен метод выбора и расчета, а также типоразмерный ряд аппаратов ВЗП. Приложение включает в себя примеры расчета пылеуловителей ВЗП, акты внедрения и промышленных испытаний, таблицы экспериментальных данных.

Пылеуловители со встречными закрученными потоками

Первая идея такого пылеуловителя возникла при проведении опытов по коагуляции некоторых видов пыли в вихревых потоках. В процессе исследования при определенных условиях был обнаружен эффект осаждения пыли. Немецкие исследователи Е.Шауфлер и Х.Ценнек заинтересовались этим эффектом и, не вдаваясь в теоретическую проработку вопроса, изготовили и испытали первую модель такого пылеуловителя, рассчитанную на расход 12 нм3/ч газа. Результаты получились довольно обнадеживающими, и авторы, запатентовав свой аппарат, начали систематические исследования нового пылеуловителя [б,31, 6.32J.

Спустя некоторое время, после тщательной теоретической проработки процессов, происходящих в аппарате, были продолжены экспериментальные исследования. Результаты лабораторных, полупромышленных и промышленных испытаний были опубликованы в печати в 1962-1963 годах, которые показывали большую перспективность применения аппаратов со встречными закрученными потоками.

Первая попытка использовать вращающийся поток для осаждения пыли была предпринята на модели диаметром 75 мм. В дальнейшем все работы по отработке режимно-конструктивных параметров аппарата были проведены на модели 0-200 мм, и эту модель,пред ставленную на рис.1.4а, можно считать первой конструкцией аппарата со встречными закрученными потоками. На этом аппарате были получены первые данные о диаметре и угле наклона сопла, высоте аппарата и др. Затем был изготовлен аппарат 0-450 мм, высотой 3000 мм, причем расположен он был горизонтально (рис. 1.46) [3.50, 3.51]. Отличительной особенностью этого аппарата было то, что испытания его можно было вести с одним, двумя и более соплами вторичного воздуха.

По результатам испытаний были сделаны следующие выводы. Во-первых, пространственная ориентация этого пылеуловителя не влияет на его работу. Во-вторых, увеличение диаметра аппарата по сравнению с первыми моделями не повлекло за собой существенного снижения эффективности улавливания. В-третьих, увеличение числа сопел вторичного воздуха позволило повысить эффективность улавливания на несколько процентов и таким образом одновременно снизить энергетические затраты.

Следующий этап по разработке аппарата ВЗП - полупромышленные испытания модели пылеуловителя диаметром 500 мм на электростанции рудника " bezgma.nnsgtvh « [з.57, 3.7l]. Аппарат был рассчитан на расход газа 2000 нм3/ч, имел уже 9 сопел диаметром 30 мм. При перепаде давления вторичного воздуха 2000 Па и запыленности на входе 20 г/м3 была достигнута эффективность 90%.

Систематические лабораторные исследования моделей аппаратов ВЗП [3.50, 3.72...3.75] позволили создать пылеуловитель диаметром 500 мм усовершенствованной конструкции производительностью 4000 нм3/ч. По сравнению с предыдущим образцом были внесены некоторые конструктивные изменения, например, установлены сопла с изменяющейся геометрией.

Оригинальна конструкция аппарата из рекламного проспекта фирмы 5К6 " НиъгьсСоп - ents+au&e z" [3.7б], в котором хотя и не приводятся характеристики таких аппаратов, но конструктивное оформление некоторых узлов, особенно ввода запыленного потока, представляет определенный интерес.

Систематическое изучение нового метода очистки газов от пыли, как уже было сказано, начали специалисты ФРГ и достигли значительных успехов. Так, фирма " LufipoPdhuHe. А,&." изготавливает типоразмерный ряд таких пылеуловителей [3.77]. Аппарат сходен с традиционным циклоном, однако потоку запыленного газа сообщается дополнительное вращение с помощью тангенциальных наклонных сопел.

На рис.1.4в изображен вариант пылеуловителя ВЗП, запатентованного фирмой " Siemens А.&. " [6.34...6.36]. По лизенции этой фирмы западногерманская " iufiiechnik buut&nth " [3.78] и американская "Aczadynt Mvefapmerrt "[3.79] выпускают типоразмерный ряд аппаратов ВЗП прямоточного типа.

В настоящее время аппараты ВЗП прямоточного типа выпускаются в промышленном масштабе в ФРГ, США, а также во Франции, Испании, Мексике, Аргентине и Чехословакии [3.78, 3.79, 3.56].

Наибольшее распространение за рубежом аппараты ВЗП получили в химической и пищевой промышленности для очистки промышленных газов после сушилок, мельниц и смесителей, а также в горнодобывающей промышленности для очистки вентиляционного воздуха [3.56].

Сравнительная оценка существующих моделей и выбор рациональной конструкции аппарата ВЗП

Существующие модели пылеуловителей ВЗП, разработанные в Московском текстильном институте, отличаются широким спектром конструктивного оформления, что в значительной степени затрудняет их выбор для промышленного использования.

Выбор рациональной конструкции аппарата ВЗП может быть произведен только на основе сравнительной оценки работы различных моделей в одинаковых условиях. Для проведения такой оценки были изготовлены лабораторные модели основных конструкций промышленных пылеуловителей.

Для краткости наименования завихрителей потоков введем их условные обозначения: Т - тангенциальный; А - аксиальный; У - улиточный; Р - распределенный. Условное обозначение может иметь индексы: "в" - верхний; "н" - нижний. Например, Тв или Тн. Для аксиальных завихрителей характерным параметром является угол наклона лопаток, который отсчитывается от продольной оси завихрителя. Обозначение: А н - аксиальный, верхний (нижний), угол наклона лопаток 30. Улиточный тип завихрителя имеет два индекса: "п" - прямая улитка "н" - наклонная.

В сборе с обечайкой завихрители образуют модель аппарата, которая может быть обозначена дробью, в числителе которой указывается тип верхнего, а в знаменателе - нижнего завихрителя. Индексы "в" и"ни при этом опускаются. Выбор рациональной конструкции аппарата ВЗП заключается в том, чтобы экспериментальным путем определить такую модель, которая обеспечивала бы наилучшие показатели по эффективности улавливания, потерям давления, габаритам и металлоемкости, а также сложности изготовления.

В качестве эталонной пыли при искусственном запылении воздуха использовался кварцевый песок различной тонины помола.

Аэродинамические характеристики различных моделей аппаратов ВЗП снимались на чистом (незапыленном) воздухе.

Предварительные эксперименты, проведенные на различных моделях, показали, что каждой модели аппарата ВЗП соответствуют определенные значения потерь давления и эффективности улавливания. Установлено, что пылеуловитель может работать в трех основных режимах: пылеулавливания, кольца и уноса. Каждому режиму работы соответствует определенный интервал значений кратности расхода воздуха (К = Q2/R ). В связи с этим для каждой модели пылеуловителя были определены границы значений кратности, в интервале которых сохраняется режим пылеулавливания. В свою очередь режим пылеулавливания в зависимости от величины "Ки может быть условно разграничен на три режима:

- режим начала пылеулавливания, которому соответствует минимальное значение кратности, равное 0,6...0,65. Работа аппарата в таком режиме отличается неустойчивостью, относительно низкой степенью улавливания и наименьшими гидравлическими потерями. При К 0,6 возможен переход в режим вращающегося кольца;

- К = 0,65...0,7 - режим устойчивого пылеулавливания. Характеризуется устойчивостью, высокими значениями эффективности улавливания и средними значениями гидравлического сопротивления.

- К в 0,7...0,8 - режим высокого пылеулавливания, который отличается повышенными скоростями газовых потоков, наибольшими потерями давления и максимально возможным для данной модели аппарата значением коэффициента очистки.

При испытании различных моделей аппаратов ВЗП диаметром 100 мм расход газа изменялся в пределах 120...180 м3/ч, что соответствует условной плановой скорости \Х4= 4,0...6,7 м/с.

Ниже приведены различные варианты конструкций завихрите-лей, которые в сборе с обечайкой образуют модели аппаратов ВЗП:

Aw/ W » АЇС/ -ЗО » k4f/A!0 » Ks -бо » зо Ks » "чв ео Ко/ -45-» А/Або; VT; VT; Т/Т; Тн/Т; Уд/Т; Ун/Т; Уд/А ; Ун/А,г; Р/Т; Р/А ; Т/Ал» ; Т/А -. Всего испытано 20 различных моделей аппаратов ВЗП. Серия предварительных опытов по определению гидравлического сопротивления и степени улавливания, проведенная на вышеперечисленных моделях, дала возможность выделить наиболее рациональные, к которым относятся модели: Т/Т; Тн/Т; Ун/Т; к /к У /А ; А /Т; У /к . Дальнейшие сравнительные испытания позволили остановиться на первых пяти моделях.

На рис.2.8, 2.9 представлены результаты испытаний этих моделей по определению общей эффективности улавливания и гидравлического сопротивления в зависимости от величины кратности расхода газа по каналам.

Влияние конструктивных параметров пылеуловителя со встречными закрученными потоками на эффективность очистки газа

Как показали проведенные исследования,на показатель эффективности улавливания оказывают влияние диаметр аппарата, высота сепарационной части и конструктивные особенности заверителя первичного потока.

Влияние диаметра аппарата Результаты исследования влияния диаметра представлены на рис.3.7. Опыты проводились на пылях с медианным размером час тиц 10, ІЗ и 30 мкм при расходах воздуха и кратности, соответствующих максимальной степени улавливания. Как видно из рисунка, с увеличением диаметра пылеуловителя эффективность улавливания снижается. Если принять во внимание медианный размер частиц пыли, то наибольшая величина падения эффективности при увеличении диаметра соответствует минимальному размеру ciso-в 10 мкм. Перепад Л. Г составляет около Ь% при увеличении диаметра от 0,1 до 0,4 метра. С ростом крупности частиц эта разница значительно уменьшается. Так для пыли с dj» = ІЗ мкм 4 составляет 5,5%, а при cJJO = 30 мкм не превышает 2,5%.

Влияние высоты сепарационной части

При испытаниях модели аппарата диаметром 200 мм были опробованы различные конструктивные усовершенствования отдельных узлов с целью определения их влияния на величину общей эффективности улавливания. Была исследована зависимость от высоты сепарационной части аппарата, которая изменялась в пределах (1,5...2,5)Да. Установлено, что наиболее рациональной с точки зрения эффективности улавливания является величина На., равная (2,0...2,2) . С уменьшением высоты до 1»5Да или увеличением ее до 2,5Да происходит падение эффективности в среднем на 3...5%, что можно объяснить следующими причинами. При увеличении высоты сепарационной части сверх установленной,вследствие добавочной поверхности трения происходит снижение степени крутки, что приводит к уменьшению центробежной силы. Второй причиной является тот факт, что вторичный поток, транспортирующий уловленную пыль, не успевает достичь уровня отбойной шайбы и полностью переходит в первичный на высоте, меньшей, чем На. Это приводит к тому, что уловленная пыль не эвакуируется в бункер, а скапливается над шайбой и затем подхватывается и уносится первичным потоком. G уменьшением высоты сепара-ционной части ниже оптимальной время перемещения к стенке частиц, вносимых первичным потоком, становится недостаточным они уносятся восходящим вихрем в выхлопной патрубок.

Влияние конструкции завихрителя первичного потока

К конструктивным особенностям завихрителя первичного потока, которые оказывают существенное влияние на гидродинамику аппарата, следует отнести наличие аксиального вытеснителя и отбойной шайбы. Вытеснитель способствует смещению мельчайших фракций пыли в радиальном направлении от оси пылеуловителя повышая фракционную эффективность улавливания.

Коэффициент очистки аппарата ВЗП существенно зависит также от формы и геометрических размеров отбойной шайбы. Опытным путем установлено, что коническая форма отбойной шайбы и ее относительный наружный диаметр, равный = 0,85Да, являются наиболее рациональными. При отклонении Дщ от оптимального размера наблюдается резкое падение эффективности улавливания. С увеличением зазора между корпусом аппарата и торцом шайбы в зазор проникает избыточное количество воздуха, что препятствует нормальному осаждению уловленной пыли. При недостаточной величине щели та часть потока, которая транспортирует пыль под шайбу, не может проникнуть через зазор, а поворачивает обратно, унося с собой большую часть пыли. Следует отметить, что на эффективность улавливания оказывает влияние равномерность кольцевого зазора, а также соосность установки за-вихрителя первичного потока и выхлопного патрубка.

Таким образом, установлено, что наиболее существенное влияние на степень очистки оказывает диаметр аппарата, остальные факторы играют меньшую роль.

Пылеуловителей со встречными закрученны ми потоками с пылеуловителями других типов

Для циклона ЦН-І5 с режимно-конструктивными параметрами, взятыми из предыдущего примера, величина критического диаметра частиц составит: При расчете по методике НИИОГАЗа критический размер частицы равен 22 мкм. В связи с этим можно сделать вывод, что принятое допущение о равномерности радиального стока по всей высоте циклона не соответствует действительности.

Пылеуловитель ВЗП. Примем допущение о равномерности перехода вторичного потока в первичный по всей высоте аппарата 126 И = Ha. Исходя из зависимости и принимая условие наложения винтовых потоков, получим »" і"Ш и W Ct?fl (5.22)

Подставляя выражение (5.21) в (5.22), определим значение тангенциальной составляющей скорости потока: Значение w вычислим из предположения, что на высоте На газ совершает в среднем П оборотов. Рассмотрим продолжительность перемещения вращающегося первичного потока на высоту Н : ± н В т7ГЪ ("4) Подставив в (5.24) значения входящих величин, получим: На. _. 2%П откуда Cdi 2QitlfRfHb9 тогда (5.25) При Z На. и RsRo значение Vtp находится из выражения: Vwa-W «-j$(i+f) (5.27) Подставляя значение V? из (5.27) в (5.20), окончательно имеем:

Для пылеуловителя ВЗП с теми же режимно-конструктивными параметрами, которые приняты при /?= Л0, критический диаметр частицы равен:

Полученное значение с/,,, не соответствует экспериментальным данным. Поэтому можно сделать предположение, что радиальный сток как в циклонах, так и в пылеуловителях ВЗП при данных режимных параметрах существует лишь на небольшом участке сепарационной высоты. Но разделительная способность аппаратов ВЗП все же значительно выше, чем циклона ЦН-І5.

Повышенная фракционная эффективность пылеуловителей ВЗП объясняется наличием первичного потока, который способствует стабилизации гидродинамической обстановки в аппарате, снижению степени турбулентности потоков, особенно в пристенной зоне, уменьшению отрицательного влияния вторичных завихрений.

Экстремальное соотношение расходов воздуха по каналам в пылеуловителях ВЗП

Для определения экстремального соотношения расходов воздуха по каналам пылеуловителя используем зависимости (5.28) и (5.15). Объединив все постоянные параметры в один коэффициент Д, получим: йг =V(fl,+ Иг (5.29) Представим также величину вторичного потока как После преобразования получим: «6« л Л (5.30) Примем величину первичного потока fi=/ , например I м3/с, тогда пАШ }1& 5-31 Исследуем полученную функцию. Для экстремальной точки J/ необходимо соблюдение условия т =0 . Тогда Для выполнения условия -г 0 необходимо, чтобы ( і -g ) » 0. Откуда я I, т.е. Qz Qt Таким образом, наименьшая эффективность улавливания в аппаратах ВЗП будет иметь место при равенстве расходов первичного и вторичного потоков, т.е. при К в 0,5, что подтверждается экспериментальными данными.

Потери давления в циклонах и пылеуловителях со встречными закрученными потоками

Величина гидравлического сопротивления пылеуловителя обычно является наибольшим слагаемым в сумме потерь давления в сети аспирационной установки и является определяющим параметром при выборе мощности тягодутьевого устройства. Ниже приводится сравнение гидравлических потерь в циклонах и пылеуловителях ВЗП. Гидравлическое сопротивление циклона определяется по формуле: АРц-Іч (5.33)

Потери давления и коэффициент гидравлического сопротивления пылеуловителя ВЗП вычисляются в соответствии с зависимостями:

Похожие диссертации на Повышение эффективности работы центробежных пылеуловителей за счет применения встречных закрученных потоков