Гидравлическое сопротивление циклонного элемента

Гидравлическое сопротивление циклонного элемента

Гидравлическое сопротивление циклонного элемента определяется по формуле:

где w_усл - условная скорость газов в элемента м/сек; § - гидравлическое сопротивление циклонного элемента, коэффициент, отнесенный к условной скорости газов; g - ускорение силы тяжести, равен; 9,81 м/сек² у_г - удельный вес газов, проходящих через батарейный циклон, кГ/м³, при t, у_г = у 0 273P / 760T; здесь Т - действительная температура,°К; Р - действительное давление, мм рт. ст.

Величина ∆р, определенная по приведенной формуле, учитывает сопротивление батарейного циклона, начиная от входного патрубка и кончая камерой очищенного газа без учета сопротивления выхода из выхлопного патрубка.

Гидравлическое сопротивление циклонного элемента является безразмерной величиной и для геометрически подобных циклонов не зависит от их размеров. На величину  батарейного циклона влияют лишь конструктивные особенности выполнения элементов: тип и угол наклона лопастей направляющих аппаратов, соотношения размеров элементов, наличие входных воронок корпусов элементов, состояние поверхности.

По данным НИИОГАЗ и ЦКТИ, гидравлическое сопротивление циклонного элемента батарейного циклона для разных направляющих аппаратов составляет:

Необходимо, однако, отметить, что приведенные значения  получены при измерениях, сделанных на чистом воздухе. Между тем, как показали исследования Раммлера, гидравлическое сопротивление циклонного элемента при прохождении через аппарат запыленного воздуха несколько снижается. Это явление до сего времени не получило полного теоретического обоснования. Снижение  в зависимости от запыленности потока доходит до 9%.

Таким образом, коэффициент сопротивления аппаратов типа "винт" несколько ниже, чем у "розеток", и существенно уменьшается при увеличении угла наклона лопаток к горизонтали.

Между тем, как установлено при стендовых испытаниях одиночного элемента с завихрителем типа "винт" в ЦКТИ, снижение эффективности очистки при изменении а от 25 до 35° невелико и составляет 0,5%.

Увеличение а свыше 35° нецелесообразно, так как при небольшом выигрыше в напоре это ведет к ощутимо ухудшению улавливания.

Значительное снижение гидравлического сопротивления циклонных элементов может быть получено при применении завихрителей, имеющих плавный безударный вход. На рис. 9 изображен розеточный направляющий аппарат 1 с лопатками, имеющими входной угол 90° при рыходном угле, равном 25°. Такой завихритель дает движение  на 25%.

Дополнительного снижения потерь можно добиться путем применения спрямляющих лопаток 2, устанавливаемых в выхлопной трубе для восстановления динамического напора, теряемого с вращающимся потоком. По данным Е. Ф. Кирпичева, в сочетании с лотками с плавным входом это мероприятие снижает величину  на 40%.

Решающее влияние на величину гидравлического сопротивления циклонного элемента имеет скорость газов, проходящих через элемент, так как и скорость газов существует квадратичная зависимость.

Расчетная условная скорое газов в элементе должна быть для каждой установки выбрана таким образом, чтобы при существуют располагаемом напоре обеспечивать потребное изменение расхода газов. При всем диапазоне нагрузок при нормальной работе батарейного циклона.

С другой стороны, пределы изменение условной скорости должны быть таковы, чтобы исключалась опасное забивания элементов пылью при малых нагрузках, а при высоких нагруках расход электроэнергии на тягу был слишком большим.

Эти условия, как показала практика, соблюдаются, если гидравлическое сопротивление циклона поддерживается в пределах значений, рекомендуемых трестом "Газоочистка". В качестве характерной величины используется отношение перепад давления к удельному весу газа при рабочей темпратуре: ∆р / y_г

Рис. 9. Выхлопная труба с безударной розеткой и спрямляющими лопатками.

Если предполагаемый коэффициент очистки привышает 90%, т. е. при работе на крупной пыли величина может быть снижена до 40 м, однако при этом условная скорость не должна быть ниже 2,2 - 2,5 м/сек.