Механизм действия, назначение и область применения циклонных аппаратов. Выбор диаметра аппарата как одно из определяющих условий эффективной работы. Проектирование газоочистной установки на основе циклона типа ЦН-11. Требования к установкам циклонов.
Аннотация к работе
Циклонными аппаратами называются сухие инерционные уловители, в которых для отделения пыли используется центробежная сила, возникающая вследствие вращательного движения газа в каналах и полостях уловителя, корпус которого имеет цилиндрическую, цилиндроконическую или коническую формы. По схеме направления винтового движения газа из корпуса циклона в выхлопную трубу циклонные аппараты разделяются на две сильно отличающиеся группы: Обычные - обратноточные. Обе эти группы в свою очередь разделяются а) по своим габаритам, определяемым величиной внутреннего диаметра КОРПУСАD на: циклоны D 400 мм батарейные циклоны D =! г) по особым отличительным признакам, например: с огнеупорной футеровкой, с отводом пыли, с приспособлением для улавливания слипающейся пыли, приспособленным для работы при высоких давлениях, при высоких температурах с отсосной системой и т.п. Нарушение герметизации немедленно снижает степень очистки обычных типов циклонов на 4-6% на каждый процент подсоса воздуха относительно расхода газа через циклон.Спроектировать газоочистную установку на основе циклона типа ЦН-11.Циклон типа ЦН-11Циклоны ЦН предназначены для улавливания из газов взвешенных в них твердых частиц. Эффективность очистки циклонами зависит от их диаметра и типа. При увеличении диаметра циклона уменьшается центробежная сила, а следовательно, и эффективность очистки. Установки ЦН могут применяться для очистки газов от нескольких сотен кубометров в час до сотен тысяч м3/час. При очистке газов от неслипающихся пылей в циклонах диаметром 800 мм и более ее содержание в газах не должно превышать 2,5 кг /м3; для циклонов меньшего диаметра концентрация пыли в газах должна быть меньше.К цилиндрическим циклонам НИИОГАЗ в первую очередь относятся аппараты ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24 (в данной работе подробно рассмотрен циклон ЦН-11). В группах циклоны компонуются в два ряда или имеют круговую компоновку в соответствии с рекомендациями. Циклоны могут выполняться как для "правого", так и для "левого" вращения газового потока. "Правым" принято называть вращение газового потока в циклоне по часовой стрелке, если смотреть со стороны выхлопной трубы, "левым" - вращение против часовой стрелки. Для ограничения числа типоразмеров групповых циклонов, сборки из аппаратов с диаметрами 300, 500 и 700мм рекомендуется по возможности не применять, а заменять их равноценными по производительности группами из циклонов других диаметров.Во вращательном потоке при условии, что конфигурация канала, по которому он движется, не будет задавать форму этого потока, энергия трения компенсируется уменьшением кинетической энергии потока, т.е. этот поток можно характеризовать как неустановившийся. На этом участке запыленный газ входит в циклонный аппарат, при этом сепарация пыли в потоке не происходит. В результате этого основная масса пыли достигает стенки корпуса уже на первой четверти или половине витка потока в корпусе - в зависимости от дисперсного состава пыли. Парный вихрь увеличивает потери напора в закручивающем аппарате и, самое главное, переносит отсепарированную пыль со стенки корпуса к стенке выхлопной трубы, а затем и по всему сечению винтового потока десепарируя пыль, уменьшая этим степень очистки циклонного аппарата. Интенсивность верхней ветви парного вихря столь велика, что этот вихревой жгут способен образовать сквозной износ в 8-миллиметровой стальной стенке корпуса патрубкового батарейного циклона на первой четверти оборота потока от входного патрубка при одногодичной работе его на золовой пыли парового котла.Для очистки газов от абразивной пыли, вызывающей износ крыльчаток вентиляторов, циклоны следует устанавливать перед вентиляторами. При проектировании подводящих газоходов к циклонам следует обеспечить равномерное распределение газопылевого потока на входе в циклон, за счет выполнения прямолинейных участков непосредственно перед входным патрубком или за счет установки специальных устройств. Резкие повороты на отходящих газоходах в непосредственной близости от циклонов могут отрицательно влиять на равномерность распределения газов в циклонах и увеличивать сопротивление аппаратов, поэтому их следует избегать.При выборе допускаемой запыленности газов рекомендуется учитывать склонность прилипания пыли к стенкам циклона, зависящую от физико - химических свойств, дисперсного состава пыли, влажности газов, материала и состояния поверхности стенок. Пыли у которых 60 - 70% частиц имеют диаметр меньше 10 мкм ведут себя как липкие хотя те же пыли крупнее 10 мкм обладают хорошей сыпучестью. При улавливании крупной аброзивной пыли, концентрация ее должна снижаться в 2 - 3 раза против допустимого, для чего следует производить предварительную очистку газом от наиболее крупных частиц в пыли отстойнике, коллектора, разгрузителя и других простейших пыли уловителях. Уменьшению степени абразивного износа также способствует снижение скоростей газового потока на входе в циклон, хотя в последнем случае будет иметь место и некоторое
План
Содержание
Введение
1. Задание
2. Исходные данные
3. Назначения, область применения
4. Общие сведения о циклонах НИИОГАЗ
5. Работа циклонного аппарата
6. Требования к установкам циклонов
7. Эксплуатация циклонов НИИОГАЗ
8. Основные физико-химические свойства золы и пылей
9. Расчетная часть
10. Вывод
11. Список литературы
Введение
Циклонными аппаратами называются сухие инерционные уловители, в которых для отделения пыли используется центробежная сила, возникающая вследствие вращательного движения газа в каналах и полостях уловителя, корпус которого имеет цилиндрическую, цилиндроконическую или коническую формы.
По схеме направления винтового движения газа из корпуса циклона в выхлопную трубу циклонные аппараты разделяются на две сильно отличающиеся группы: Обычные - обратноточные.
Прямоточные.
Обе эти группы в свою очередь разделяются а) по своим габаритам, определяемым величиной внутреннего диаметра КОРПУСАD на: циклоны D 400 мм батарейные циклоны D =! 00-350 мм мультициклоны D < 100 мм б) по конструкции закручивающего аппарата на: патрубковые с тангенциальным подсоединением к корпусу, патрубковые со спиральным подсоединением к корпусу, винтовые, розеточные;
в) по конфигурации корпуса на: цилиндрические, цилиндроконические сужающиеся, цилиндроконические расширяющиеся. конические;
г) по особым отличительным признакам, например: с огнеупорной футеровкой, с отводом пыли, с приспособлением для улавливания слипающейся пыли, приспособленным для работы при высоких давлениях, при высоких температурах с отсосной системой и т.п.
Циклонные аппараты в основном предназначены для улавливания неслипающихся, малослипающихся и среднеслипающихся пылей.
Используя ряд мероприятий и вспомогательных устройств, можно добиться нормальной работы аппаратов и на некоторых сильнослипающихся пылях.
Циклонные аппараты могут работать при запыленности до 3000 г/м3, при диаметре корпуса 1000-2000 мм.
Обычные циклонные аппараты обеспечивают грубую и среднюю степени очистки газов, т.е. улавливают частицы пыли более 10 мк.
Специально отработанные батарейные циклоны обеспечивают полутонкую очистку, улавливая частицы пыли более 2,5-3,0 мк. При значительном перепаде давлений специальные батарейные циклоны и мультициклоны могут улавливать и более мелкую пыль, например, сажу.
Циклонные аппараты, собранные в установку по обычной безотсосной схеме, нормально работают только при высокой герметизации.
Нарушение герметизации немедленно снижает степень очистки обычных типов циклонов на 4-6% на каждый процент подсоса воздуха относительно расхода газа через циклон.
Также значительное снижение степени очистки вызывается забиванием пылью каналов, полостей и отверстий циклонных аппаратов.
В результате этого степень очистки аппарата приходится делить на: парадную-получаемую в лабораторных условиях, эксплуатационную-получаемую в эксплуатационных условиях.
Разница между парадной и эксплуатационной степенями очистки в безотсосных пылеуловителях колеблется от 3 до 30%, в зависимости от условий эксплуатации и конструктивных особенностей самого аппарата.
Одним из действенных способов повышения эксплуатационной степени очистки и приближения ее к парадной является применение в установке циклонных аппаратов отсосным схем. Последние не требуют тщательной герметизации пылеспускного тракта и допускают подсос воздуха, не превосходящий величину отсоса газа отсосной системой.
Чем более липкая пыль, тем (при прочих равных условиях) большего диаметра необходимо устанавливать циклон. В то же время увеличение диаметра снижает эффективность пылеулавливания аппарата.
Поэтому правильный выбор диаметра аппарата является одним из определяющих условий для его эффективной работы.
Циклонные аппараты могут работать как на всасывании, так и на нагнетании и изготавливаются как правого, так и левого вращения.
При установке аппарата и газопроводов внутри производственного помещения предпочтительней работать под разрежением, которое гарантирует устранение попадания пыли из газопровода и аппарата в помещение.
Перепад давления в обычном циклоне и разность давления между ним и атмосферой большей частью не превосходит 250 мм вод. ст. В то же время батарейные циклоны, например, на аглофабриках работают под разрежением порядка 1000-1500 мм вод. ст.
При обеспечении соответствующей прочности и жесткости циклоны, особенно малых размеров, могут работать при любых давлениях.
При выполнении циклонных аппаратов из углеродистой стали и обычного чугуна максимальная рабочая температура газа, проходящего через аппарат, 400°С.
При изготовлении из жаропрочных материалов или металлов допускаемая рабочая температура газа в циклоне будет определяться только свойствами материала, из которого будет изготовлен аппарат.
При работе на абразивных пылях корпус циклонного аппарата изготавливают из износоустойчивого чугуна, а его наиболее изнашиваемые части утолщают или защищают специальными деталями.
Многие типы циклонов могут устанавливаться группами, например, ЦН-15 до 8 шт. в группе, батарейные циклоны до 120 шт. в одной секции (эти цифры относятся к безотсосной схеме установки).
Весьма часто циклонные аппараты работают совместно с другими пылеулавливающими устройствами, например, электрофильтрами, рукавными фильтрами и др., выполняя роль первой ступени очистки газа от пыли.