Пример расчета и подбора циклонов ЦН-11
Циклоны НИИОГАЗа ЦН-11 получили широкое распространение в качестве пылеулавливающего оборудования аспирационных установок общепромышленного назначения.
Они, как любой циклон пылеуловитель, состоят с цилиндрической и конической частей, входного патрубка и выхлопной трубы. Особенностью их конструкции является подвод запыленного газа или воздуха в циклон тангенциально и винтообразно под углом 11⁰ к крышке цилиндра. Выход очищенного газа происходит через выхлопную трубу несколькими способами:
- С помощью раскручивающей улитки.
- Непосредственно в атмосферу с использованием дефлектора или зонта.
- Посредством отвода с радиусом поворота 2,5Д минимум.
- С помощью воздухосборника.
Осажденная пыль собирается в бункер отходов который должен быть максимально герметичен.
Циклон ЦН-11 представлен 14-тью основными типоразмерами (ЦН-11-200, ЦН-11-300, ЦН-11-400, ЦН-11-500, ЦН-11-600, ЦН-11-700, ЦН-11-800, ЦН-11-900, ЦН-11-1000, ЦН-11-1200, ЦН-11-1400, ЦН-11-1600, ЦН-11-1800, ЦН-11-2000). Цифра после буквенных символов обозначает внутренний размер диаметра цилиндрической части циклона. Также в некоторых обоснованных случаях можно изготовить и промежуточные модели.
Для увеличения производительности циклоны монтируют в группы до 8 шт. при прямоугольной компоновке и до 14-ти шт. при круговой компоновке.
Для подбора и расчета циклона необходимо знать следующие параметры:
- Количество газов которые нужно очистить.
- Название пыли.
- Ее насыпная плотность.
- Концентрация твердых частиц в пылегазовом потоке.
- Температуру газов.
- Дисперсный состав сыпучего материала.
Также при конструировании газоочистного оборудования необходимо знать и его геометрические характеристики
- Объем бункера пыли и его геометрия (цилиндрический или пирамидальный).
- Высота до выгрузочного патрубка с бункера.
- Нахождение газоочистной установки (внутри помещения или на улице).
- Наличие датчиков уровня для контроля и сигнализации объема пыли.
Для наглядности, на конкретном примере, проведем расчет и подбор циклона ЦН-11.
Исходные данные:
В месте пересыпа с транспортера на транспортер сыпучего материала происходит выделение пыли. Производительность потока – 250т/час. Высота падения – 8м. Необходимо отобрать от сбрасывающей коробки и насыпного лотка 9200м3/час воздуха и их очистить в циклоне ЦН-11. Концентрация пыли – 13г/м3.
По справочным данным на сайте выбираем все возможные комплектации циклона ЦН-11. Гидравлическое сопротивление циклона определяем по формуле:
Нц=ζ*ρ*Vвх2/2, (Па)
где ζ – коэффициент гидравлического сопротивления циклона. При установке циклона с улиткой на выхлопной трубе ζ=5,2; без улитки – ζ=6,1.
ρ – плотность газа, который поступает на очистку. При групповой компоновке коэффициент гидравлического сопротивления следует увеличивать на 13%.
Vвх – скорость пылегазового потока во входящем патрубке циклона, м/с.
Для наглядности все расчеты сведены в таблицу.
Марка циклона |
Расход воздуха Q, м3/час |
Коэффициент гидравлического сопротивления ζ |
Скорость входа пылевоздушного потока в циклон Vвх, м/с |
Гидравлическое сопротивление Н, Па |
Габаритные размеры пылеуловителя, мм |
Масса, кг |
||||||
Внутренний диаметр цилиндрической части Д |
высота входящего патрубка а |
ширина входящего патрубка в |
площадь сечения входящего патрубка, м2 |
высота h |
длина l |
ширина B |
||||||
ЦН-11-1000УП |
9200 |
5,20 |
20,5 |
1319 |
1000 |
480 |
260 |
0,1248 |
6906 |
1240 |
1240 |
647,8 |
ЦН-11-1000СП |
6,10 |
20,5 |
1547 |
1000 |
480 |
260 |
0,1248 |
6840 |
1100 |
1100 |
666,2 |
|
ЦН-11-800х2УП |
5,88 |
16,0 |
910 |
800 |
384 |
416 |
0,1597 |
6570 |
1700 |
900 |
825,0 |
|
ЦН-11-800х2СП |
7,93 |
16,0 |
1228 |
800 |
384 |
416 |
0,1597 |
6647 |
1700 |
900 |
907,3 |
|
ЦН-11-600х3УП |
5,88 |
19,0 |
1278 |
600 |
288 |
468 |
0,1348 |
5433 |
1960 |
700 |
745,5 |
|
ЦН-11-600х3СП |
7,93 |
19,0 |
1725 |
600 |
288 |
468 |
0,1348 |
5779 |
1960 |
700 |
817,5 |
|
ЦН-11-500х4УП |
5,88 |
20,5 |
1491 |
500 |
240 |
520 |
0,1248 |
4059 |
1360 |
1360 |
674,2 |
|
ЦН-11-500х4СП |
7,93 |
20,5 |
2012 |
500 |
240 |
520 |
0,1248 |
4347 |
1160 |
1160 |
738,3 |
|
ЦН-11-400х6УП |
5,88 |
21,3 |
1617 |
400 |
192 |
624 |
0,1198 |
3758 |
1360 |
960 |
748,0 |
|
ЦН-11-400х6СП |
7,93 |
21,3 |
2183 |
400 |
192 |
624 |
0,1198 |
3988 |
1360 |
960 |
800,1 |
|
ЦН-11-400х8УП |
5,88 |
16,0 |
910 |
400 |
192 |
832 |
0,1597 |
4272 |
1840 |
960 |
1018,0 |
|
ЦН-11-400х8СП |
7,93 |
16,0 |
1228 |
400 |
192 |
832 |
0,1597 |
4080 |
1360 |
960 |
1092,8 |
Как видно, наиболее оптимальными с точки зрения энергетических характеристик, являются циклоны ЦН-11-800х2УП и ЦН-11-400х8УП потому, что гидравлическое сопротивление ниже. С точки зрения капиталозатрат на изготовление – циклон ЦН-11-800х2УП предпочтительней ЦН-11-400х8УП, так как он легче и соответственно дешевле. Но габариты второго по высоте существенно меньше.
Сотрудники НПФ МЕТАЛЛУМ готовы помочь в подборе пылеулавливающего оборудования для Вашего производства. Звоните на тел. 097 743 69 84 или пишите на электронную почту – email:metallum_office@ukr.net.