Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
De....................20 Ъ........................10
H ....................220
Плотность частиц, г/см3................................. 2,65
Вязкость газа, Па-с.....................................1,68-IO-5
D03ID (где D03 — диаметр опасной зоны, по Tep-
Линдену).............................................. 2,3
к (по Далла Валла)...................................... 3
Полученные расчетом результаты: const в ур-ии (VI.63)
Розин, Раммлер, Инжельман Г7061 ............... 7,32
Деви [207].............................................. 4,67
Тер-Линден [515]........................................ 5,02
Далла Валла [193]....................................... 8,92
Фейфель [255]........................................... 8,95
Из приведенных выше данных видно, что несмотря на сделанные грубые допущения, результаты, полученные различными исследователями, довольно близки друг к другу.
Предположения, сделанные в теоретических расчетах критического диаметра частиц, на практике не подтверждаются, поэтому методы расчета эффективности циклона, основанные на экспериментальных данных, кажутся более надежными. В этих методах обычно рассчитывают «срез» циклона, характеризующийся размером частиц, эффективность улавливания которых в данном циклоне составляет 50%.
Вероятность того, что частицы, витающие в кольце, в точках максимальной тангенциальной скорости, будут уловлены или пройдут в выходной газоход, равна 50%. Для того чтобы они продолжали витать в этом кольце, необходимо, чтобы движение частиц наружу, т. е. по направлению к стенке, уравновешивалось дрейфом газов по направлению к оси.
Стейрманд [803] предположил, что максимальная тангенциальная скорость Uti шах достигается на расстоянии от оси, равном половине радиуса выходной трубки (диаметр De). Средний радиальный дрейф по направлению к центральной зоне получают делением Расхода газа на площадь поверхности центральной зоны (Рис. VI-12,а):
2 Q
uR cP = я De(H-S) (VI. 64)
Если сопротивление среды движению частицы подчиняется за-к°ну Стокса [уравнение (IV-4)], то принимая за скорость Urcp и
265
учитывая, что оно уравновешивается центробежной силой действующей на частицу, получаем
З і Г QuDe
d*0 = ~lwV 2л (рч — р) (Н - S) D (VI.65)
где dso—диаметр «среза» циклона; <р — коэффициент трения см. уравнение (VI.74).
Добавочным условием, принятым при выводе формулы (VI.65) было:
“т. n,axD*/4 = "i?/2 = const (VI. 65а)
Оно представляет собой эмпирическое соотношение, найденное Стейрмандом.
Барт [58] использовал предпосылки, аналогичные соображени- ¦ ям Стейрманда, однако он считал, что максимальная тангенциаль* ня скорость достигается в кольце, лежащем на одной линии с вы-' ходной трубой, а не внутри ее (рис. VI-12, Барт). Скорость1 дрейфа в цилиндре, лежащем на одной прямой с выходной трубой,' равна:
Q
uR& = nDe (H-S) (VI .66).
Частица с диаметром «среза» d50 должна обладать скоростью,' направленной наружу, равной скорости дрейфа, и, выражая это)! через гравитационную конечную скорость осаждения щ, диаметр]
может быть найден из уравнения (IV.I5) при условии вязкостного’
сопротивления потока. Причем
* _ uR00 в '¦%________. /VT fi7«‘
“т- п - 2л(Н~S)u» (VI.67)
Эффективность осаждения частиц других диаметров может быть} найдена путем расчета их конечных гравитационных скоростей осаждения, а затем по экспериментальным результатам Барта (рис. VI-13), кривая 1, в которых эффективность осаждения пред-' ставлена как функция отношения щ/и*.
Подобные кривые для расчета эффективности осаждения былй^ определены Мушелькнаутцем и Брюннером [590] для гидроцикло^ на диаметром 72 мм (рис. VI-13, кривая 2), для двух циклонов*} тангенциальным входам диаметром 400 и 300 мм соответственно (.кривые 3 и 4) и для циклона с осевым ,входом диаметром 200 мЦ ('кривая 5). Другие размеры циклонов представлены в табл. VI-I-
Другой параметр, характеризующий эффективность осаждения для отдельных типов циклонов, был введен Бартом и ЛейнвебероМ [61]. Они назвали его параметром разделения В и определили ка*
в-%-
266
Рис. VI-13. Кривые для расчета фракционной эффективности (метод Барта) [589]:
J — экспериментальная кривая
(Барт); 2 — гидроциклон (D= »72 мм); 3—циклон с тангенциальным входом (/)=400 мм); 4— циклон с тангенциальным входом (D=300 мм); 5 — циклон с осевым входом (D=200 мм).
uI !4'
Можно отметить, что этот параметр включает характеристический параметр частиц и\, расход, а, следовательно, и скорость потока для данного циклона Q и размеры циклона D. Авторы считают, что эксперименты, проведенные с моделью циклона с использованием параметра В, находятся в хорюшем соответствии с данными, полученными на промышленной установке. Лейнвебер в последующих работах [501, 502] определил параметр ?.для различных циклонов наряду с перепадом давления, что будет обсуждаться в следующем разделе.
Барт и Лейнвебер [61] ввели также модифицированный коэффициент разделения В*, который следует вводить в уравнение в тех случаях, когда из соображений имеющегося пространства (недостаток места) предельный возможный диаметр циклона ограничивается значением D* вместо D, при котором обеспечивается максимальная эффективность циклона.
