Пример расчета и подбора циклона ЦН-15у

При ограниченных габаритах по высоте (установка пылеулавливающего оборудования в помещении) в промышленности для очистки аспирационных газов очень часто используют укороченную версию циклона НИИОГАЗ ЦН-15у. Она представлена 14-тью основными типоразмерами: (ЦН-15у-200, ЦН-15у-300, ЦН-15у-400, ЦН-15у-500, ЦН-15у-600, ЦН-15у-700, ЦН-15у-800, ЦН-15у-900, ЦН-15у-1000, ЦН-15у-1200, ЦН-15у-1400, ЦН-15у-1600, ЦН-15у-1800, ЦН-15у-2000). Также, руководствуясь нормализованными зависимостями можно спроектировать и промежуточные модели (ЦН-15у-475, ЦН-15у-550, ЦН-15у-1100 и т. д.).

В данной модели, по сравнению с циклоном ЦН-15, коэффициент гидравлического сопротивления имеет немного выше характеристики. При использовании для вывода очищенного газа раскручивающей улитки на выхлопной трубе - ξвх=8,7, без использования улитки на выхлопе - ξвх=10,1. Если циклоны монтируются в группу -коэффициент гидравлического сопротивления увеличивается на 15,1%. Это сказывается на энергетических характеристиках аспирационного оборудования, в котором используется данная модель.

Эффективность пылеулавливания при концентрации твердых частичек в пылегазовых потоках до 1000г/м³ на 10..17% ниже, чем в циклоне ЦН-15. Для среднеслипающихся пылей концентрация твердых частиц не должна превышать 250г/м³.

Скорость пылегазового потока на входе находится в широком диапазоне от 15,0 до 21,0 м/с. Значение максимального разрежения (давления) составляет 5000Па. Температура газов - 400°С.

Основные отрасли использования данных пылеуловителей это черная и цветная металлургия, горнообагатительные предприятия, нефтяная и химическая промышленности, машиностроение, энергетика, строительство, зернопереработка и пр.

Сбор пыли осуществляется в бункер пирамидальной (символ «П» в маркировке) или цилиндрической формы, объем которого рассчитывается с соображений отсутствия залегания продукта и его свободной выгрузки. Выхлоп воздуха осуществляется через сборную коробку (символ «С» в маркировке) вверх или в сторону, а также с помощью раскручивающей улитки (символ «У» в маркировке). Также выхлоп может происходить поворотом через отводящий трубопровод радиусом от 2Д последнего. При установке циклонов на нагнетающей линии (после вентилятора) для предотвращения попадания атмосферных осадков выхлоп организовывается посредством дефлектора или зонта.

Подбор циклонов ЦН-15у можно рассмотреть на следующем примере.

Для аспирации шаровых мельниц и дробильного оборудования необходимо осуществить отбор воздуха в количестве 7150м³/час воздуха. Ограничения по высоте производственного помещения составляют 6000мм. Концентрация пыли в отбираемом воздухе 180г/м³. Плотность газа (в данном случае это воздух) составляет 1,2кг/м³.

Для наглядности расчеты оформляем в таблицу.

Марка циклона	Расход воздуха Q, м³/час	Коэффициент гидравлического сопротивления ζ	Скорость входа пылевоздушного потока в циклон V_вх, м/с	Гидравлическое сопротивление Н, Па	Габаритные размеры пылеуловителя, мм							Масса, кг
Марка циклона	Расход воздуха Q, м³/час	Коэффициент гидравлического сопротивления ζ	Скорость входа пылевоздушного потока в циклон V_вх, м/с	Гидравлическое сопротивление Н, Па	Внутренний диаметр цилиндрической части Д	высота входящего патрубка а	ширина входящего патрубка в	площадь сечения входящего патрубка, м²	высота циклона h	длина циклона l	ширина циклона B	Масса, кг
ЦН-15у-800УП	7150	8,70	24,9	3255	800	384	208	0,0799	4868	900	900	380,0
ЦН-15у-800СП		10,10	24,9	3778	800	384	208	0,0799	4811	900	900	413,2
ЦН-15у-900УП		8,70	19,6	2032	900	432	234	0,1011	5452	1000	1000	465,9
ЦН-15у-900СП		10,10	19,6	2359	900	432	234	0,1011	5409	1000	1000	503,3
ЦН-15у-1000УП		8,70	15,9	1333	1000	480	260	0,1248	6036	1100	1100	560,8
ЦН-15у-1000СП		10,10	15,9	1548	1000	480	260	0,1248	6006	1100	1100	602,4
ЦН-15у-600х2УП		10,01	22,1	2960	600	288	312	0,0899	4491	1300	700	431,7
ЦН-15у-600х2СП		11,63	22,1	3436	600	288	312	0,0899	4571	1300	700	504,4
ЦН-15у-700х2УП		10,01	16,2	1598	700	336	364	0,1223	5183	1500	800	563,6
ЦН-15у-700х2СП		11,63	16,2	1855	700	336	364	0,1223	5275	1500	800	653,3
ЦН-15у-800х2УП		10,01	12,4	937	800	384	416	0,1597	5874	1700	900	713,1
ЦН-15у-800х2СП		11,63	12,4	1087	800	384	416	0,1597	5980	1700	900	821,4
ЦН-15у-400х4УП		10,01	24,9	3746	400	192	416	0,0799	2909	960	960	405,8
ЦН-15у-400х4СП		11,63	24,9	4349	400	192	416	0,0799	3226	960	960	468,1
ЦН-15у-500х4УП		10,01	15,9	1534	500	240	520	0,1248	3534	1160	1160	590,9
ЦН-15у-500х4СП		11,63	15,9	1781	500	240	520	0,1248	3930	1160	1160	669,0
ЦН-15у-300х6УП		10,01	29,5	5262	300	144	468	0,0674	2605	1060	760	427,7
ЦН-15у-300х6СП		11,63	29,5	6109	300	144	468	0,0674	2843	1060	760	477,1
ЦН-15у-400х6УП		10,01	16,6	1665	400	192	624	0,1198	3338	1360	960	668,7
ЦН-15у-400х6СП		11,63	16,6	1933	400	192	624	0,1198	3655	1360	960	731,9
ЦН-15у-300х8УП		10,01	22,1	2960	300	144	624	0,0899	3013	1440	760	579,6
ЦН-15у-300х8СП		11,63	22,1	3436	300	144	624	0,0899	2938	1060	760	653,7
ЦН-15у-350х8УП		10,01	16,2	1598	350	168	728	0,1223	3427	1600	820	789,7
ЦН-15у-350х8СП		11,63	16,2	1855	350	168	728	0,1223	3271	1200	820	948,0

С данной таблицы видим, что все циклоны кроме ЦН-15у-1000УП и ЦН-15у-1000СП вписываются по габаритам высоты в помещение. С точки зрения энергетических параметров наиболее оптимальным является циклон ЦН-15у-800х2УП. По весу и, соответственно, стоимости оптимальным является циклон ЦН-15у-800УП.