1.4.2.1. Расчет объема отходящих газов при реальных условиях
(13)
T н.у. = 273 К
P н.у. = 105 Па
P р.у. = P атм. – P разр.
Обозначения:
н.у. – нормальные условия
р.у. – реальные условия
разр. - разряжение
атм. – атмосферное давление
1.4.2.2. Рассчитываем площадь поперечного сечения циклона F ц.
Предварительно принимаем скорость газа в циклоне W г.
Рекомендуется принимать W г = 2,5 – 3,0 м/с (для циклонов, установленных в вентиляционных системах)
. (14)
По площади поперечного сечения в каталоге «Газоочистное оборудование» [3] выбираем стандартный батарейный циклон типа ЦН-15, близкий по площади к расчетному значению.
Параметры выбранного циклона:
F цст – площадь поперечного сечения цилиндрической части стандартного циклона;
Дц – диаметр циклона в батарее;
n – количество циклонов в батарее.
1.4.2.3. Рассчитываем истинную скорость газа в выбранном стандартном циклоне
(15)
1.4.2.4. Определим плотность газа rг при нормальных условиях. Для сухого воздуха 
равно 1,29 кг/нм3. Для влажного воздуха
, (16)
где 22,4 – объем 1 моля газа при н.у., л/моль или м3/кмоль;
M – мольная масса газа при н.у., г/моль или кг/кмоль;
X – объемная или мольная доля газа в газовом потоке.
При реальных условиях плотность газа равна
. (17)
1.4.2.5. Находим гидравлическое сопротивление циклона D P ц
, (18)
, (19)
где xц – коэффициент сопротивления циклонов;
k 1 – поправочный коэффициент на влияние диаметра циклона;
k 1 = 1,0, если диаметр циклона Дц > 300мм;
k 1 = 0,93, если диаметр циклона Дц £ 300мм;
k 2 – поправочный коэффициент на запыленность газа (см. табл. 4);
k 3 – поправочный коэффициент для группы циклонов;
k 3 = 35 – обычный отвод очищенных газов из сборника;
k 3 = 28 – отвод очищенного газа из сборника в виде «улитки»;
xц = 155 для циклона с камерой очищенного газа в виде сборника;
xц = 150 для циклона с камерой очищенного газа в виде «улитки».
Таблица 4
| Запыленность газов, г/м3 | |||||||
| Коэффициент k 2 | 1,0 | 0,93 | 0,92 | 0,91 | 0,9 | 0,87 | 0,86 |
1.4.2.6. Определим отношение гидравлического сопротивления циклона D P ц к плотности rг.
Батарейные циклоны устойчиво работают в системах очистки отходящих газов при отношении
,
причем с целью увеличения эффективности улавливания в циклоне желательно, чтобы величина 
приближалась
к 750.
1.4.2.7. Для расчета эффективности очистки батарейного циклона необходимо знать два параметра d 50 и lgsη.
Значения d* 50 = 4,5 мкм, lg*sη =0,352 определены экспериментально для циклона ЦН-15 при определенном режиме работы. Для нашего случая d 50 пересчитывают по уравнению (12), подставляя свои данные Wг, Dц, μг, ρч.
Средний размер частиц пыли dm и стандартное отклонение в функции распределения фракционных коэффициентов очистки lgs m в зависимости от dm определяют по интегральному распределению пыли в газовом потоке (рис.5) и заносят в табл. 5 графы 2 и 3.
Принимая, что распределение подлежащих к улавливанию частиц пыли на входе в аппарат является нормально логарифмическим, то эффективность очистки для данной фракции можно рассчитать.
Находим значение параметра х, уравнение (10), для каждой фракции твердых частиц и по табл. 2 определяем фракционную степень очистки ηф = Ф(х) для каждой фракции.
Полученные данные заносим в табл. 5.
1.4.2.8. Рассчитываем суммарное количество пыли в газовом потоке до очистки
, (20)
где С н – концентрация пыли на входе в аппарат, г/м3.
Количество пыли в газовом потоке до очистки по фракциям (графа 6 табл. 5)
. (21)
Количество пыли в газовом потоке после очистки по фракциям (графа 7 табл. 5)
. (22)
1.4.2.9. Общий коэффициент очистки газового потока
, (23)
где n – количество фракций пыли.
Таблица 5
| № п/п | Средний размер частиц, dm, мкм | Дисперсия, lgs m, доли | X | Фракционная степень очистки, ηф, доли | Количество пыли до очистки, G н, г/с | Количество пыли после очистки, Gк, г/с | Дисперсный состав пыли после очистки, s к, доли |
| Итого | - | 1,0 | - | Sη | S G н | S Gк | 1,0 |
1.4.2.10. Дисперсный состав пыли после очистки – это отношение количества пыли по фракциям после очистки к общему количеству пыли после очистки.
. (24)
1.4.2.11.Далее рекомендуется вычертить эскиз аппарата по соответствующим размерам, указанным в каталоге «Газоочистное оборудование» [3] или в литературе [1, 3, 8, 9].
Очистка газов в фильтрах
