Расчет эффективности газоочистной установки типа ЦН-11
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?чет тормозящего эффекта стенок.
В результате этого под влиянием разности статических давлений начинает происходить перетекание газа с пылью от стенки через пограничный слой к стенке выхлопной трубы.
Перетекающий газ увлекается основным осесимметричным потоком и сворачивается в два вихревых жгута на выходе из нижней и верхней горизонтальных стенок патрубка в кольцевое пространство корпуса.
Такие вихревые жгуты носят название парный вихрь.
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. Таким образом, в закручивающем аппарате одновременно идет процесс сепарации и десепарации пыли.
Интенсивность верхней ветви парного вихря столь велика, что этот вихревой жгут способен образовать сквозной износ в 8-миллиметро - вой стальной стенке корпуса патрубкового батарейного циклона на первой четверти оборота потока от входного патрубка при одногодичной работе его на золовой пыли парового котла.
В патрубковом закручивающем аппарате наибольшей интенсивностью обладает верхняя ветвь парного вихря. Нижняя ветвь обладает меньшей интенсивностью и очень быстро размывается. Интенсивность парного вихря определяется скоростью и количеством поперечно-перетекаемого через пограничный слой газа, т.е. зависит от толщины пограничного слоя и разности давления между стенками корпуса и выхлопной трубы.
В свою очередь, толщина пограничного слоя зависит от числа Re, определяемого длиной стенки патрубка и скоростью течения газа в патрубке. Поэтому, чем больше размер циклонного аппарата, тем при одинаковых условиях больше число Re и толщина пограничного слоя. Это приводит к тому, что скорость газа в патрубке ограничивают величиной 12 - 22 м/сек для циклонов значительных размеров. Чем меньше аппарат, тем большую можно допустить скорость, без риска снизить степень очистки в результате действия парного вихря.
Чтобы снизить вредное влияние парного вихря, ряд исследователей эмпирически пытались найти наиболее подходящий закручивающий аппарат. К таким удачным решениям надо отнести спиральное подсоединение патрубка к корпусу, в результате которого уменьшается разность давления на единицу ширины между стенками корпуса и выхлопной трубы, что приводит к снижению интенсивности парного вихря при одновременном улучшении инерционной сепарации пыли на начальном участке патрубка.
Газ с пылью, поступивший в кольцевое пространство корпуса вместе с парными вихрями, сохраняя с некоторой деформацией профиль поперечного сечения патрубка, движется по винтовой линии.
В конце витка часть отсепарированной пыли, движущейся вдоль стенки корпуса, попадает в зону действия потока, входящего в корпус из входного патрубка, и вновь распыливается.
Успокоительный участок.
Успокоительный участок предназначен для рассеивания парного вихря и сепарации к стенке корпуса максимально возможного количества пыли, чтобы перед поворотом потока к входному сечению выхлопной трубы количество пыли в сечении кольцевого пространства было бы минимальным. Такое распределение пыли в сечении кольцевого пространства должно обеспечивать наиболее высокую эффективность циклонного аппарата. Вытекая из каналов закручивающего аппарата, газ на определенной длине продолжает двигаться по спирали в кольцевом пространстве.
При этом спиральный поток газа ограничен по ширине стенками выхлопной трубы и корпуса, а сверху лопастями закручивающего аппарата или крышкой корпуса.
По направлению вниз поток не имеет ограничивающих стенок, что позволяет ему несколько расшириться книзу, увеличивая сечение потока и угол его наклона. Этому явлению способствует торможение трением окружной составляющей потока. В результате этого окружная и абсолютная скорости потока уменьшаются.
Положительное влияние успокоительного участка на процесс сепарации заключается в том, что парный вихрь, зародившийся в каналах закручивающего аппарата, не имея твердых границ в кольцевом пространстве, которые могли бы его поддерживать, быстро гаснет от воздействия сил трения о твердые стенки и от сопряжения с потоками газа. Подавление парного вихря уменьшает вероятность рассеивания в кольцевом пространстве, отсепарированной на стенке корпуса пыли, что способствует повышению степени очистки циклонного аппарата.
Одновременно с этим в кольцевом пространстве происходит уменьшение окружной скорости, что вызывает снижение сопротивления циклонного аппарата и некоторое снижение скорости сепарации.
Таким образом, на длине закручивающего аппарата и успокоительного участка происходит предварительная сепарация пыли из потока на стенку корпуса, в значительной мере определяющая степень очистки на участках окончательной сепарации. Поэтому эти участки называют участками предварительной сепарации.
Поворот потока от кольцевого пространства к выхлопной трубе.
На этом участке происходит одна из решающих операций по окончательной сепарации пыли; на нем сосредоточены основные потери энергии давления в циклонном аппарате. В своем винтовом движении в кольцевом пространстве успокоительного участка поток выходит к горизонтальному сечению, лежащему в одной плоскости с входным сечением выхлопной трубы.
Ниже этого сечения поток разделяе