Цель работы: Приобретение навыков выбора и расчета песколовок и отстойников.

Задание:

В соответствии с заданным вариантом (табл. 1) рассчитать пылеосадительную камеру с горизонтальными полками.

Номер варианта выбирается по первой букве фамилии студента.

Первая буква фамилии студента	№ варианта	Первая буква фамилии студента	№ варианта
А	1	Н	13
Б	2	O	14
В	3	П	15
Г	4	Р	16
Д	5	С	17
Е, Ё	6	Т	18
Ж	7	У, Ф	19
З	8	Х	20
И, Й	9	Ц, Ч	21
К	10	Ш, Щ	22
Л	11	Э, Ю	23
М	12	Я	24

 

Таблица 1 – Исходные данные

 

Номер варианта	Материал	Плотность материала частицы, ,кг/м3	Диаметр частиц, d, м	Расход газа, Q, м3/с
1	Зола	2200	50 × 10-6	0,2
2	– « –	– « –	– « –	0,4
3	– « –	– « –	– « –	0,6
4	– « –	– « –	– « –	0,8
5	– « –	– « –	– « –	1,0
6	Известняк	2650	80 × 10-6	0,2
7	– « –	– « –	– « –	0,4
8	– « –	– « –	– « –	0,6
9	– « –	– « –	– « –	0,8
10	– « –	– « –	– « –	1,0
11	Мел	2200	60 × 10-6	0,2
12	– « –	– « –	– « –	0,4
13	– « –	– « –	– « –	0,6
14	– « –	– « –	– « –	0,8
15	– « –	– « –	– « –	1,0
16	Песок	1500	100 × 10-6	0,2
17	– « –	– « –	– « –	0,4
18	– « –	– « –	– « –	0,6
19	– « –	– « –	– « –	0,8
20	– « –	– « –	– « –	1,0
21	Цемент	2900	70 × 10-6	0,2
22	– « –	– « –	– « –	0,4
23	– « –	– « –	– « –	0,6
24	– « –	– « –	– « –	0,8
25	– « –	– « –	– « –	1,0
26	Уголь	1350	90 × 10-6	0,2
27	– « –	– « –	– « –	0,4
28	– « –	– « –	– « –	0,6
29	– « –	– « –	– « –	0,8
30	– « –	– « –	– « –	1,0
Для всех вариантов: 1) газовая среда – воздух; 2) плотность воздуха  ρ = 1,293 кг/м3; 3) динамическая вязкость воздуха  μ = 0,0185×10-3 Па∙с.

Схема пылеосадительной камеры с горизонтальными полками представлена на рис. 1.

 

 

где ω_ос – скорость осаждения шарообразной частицы, м/с;

d – диаметр шарообразной частицы, м;

ρ – плотность среды, кг/м³;

μ – динамический коэффициент вязкости среды, Па с.

С другой стороны критерий Рейнольдса можно найти по уравнению Тодеса

,                           (2)

где          Ar – критерий Архимеда.

,

(3)

где ρ_ч – плотность материала частицы, кг/м³.

По известному значению критерия Рейнольдса (2) определяется скорость осаждения , для чего используется выражение, полученное из уравнения (1)

.

(4)

Если число Архимеда для частиц удовлетворяет условию Аr < 3,6, то скорость осаждения можно рассчитать по формуле Стокса, соответствующей ламинарному режиму осаждения шарообразных частиц в неподвижной газовой среде под действием силы тяжести

.

(5)

Необходимая площадь осаждения F_ос, м², пылеосадительной камеры определяется следующим образом

,

(6)

где   Q  – объемный расход газа, м³/с;

– действительная скорость осаждения, м/с.

Для приближенных расчетов принимают .

Расстояние между полками h, м, пылеосадительной камеры определяется следующим образом:

,

(7)

где    τ – время пребывания газа в камере, с.

 

,

(8)

где     L – длина пылеосадительной камеры, м;

ω_Г – линейная скорость газа между полками, м/с.

Длину камеры L, м, определяем, исходя из площади осаждения F_ос, задаваясь шириной камеры  В, м

.

(9)

При неудовлетворительном соотношении длины L и ширины В пылеосадительной камеры изменить ширину камеры, исходя из конструктивных соображений (L/В ≈ 2) и произвести пересчет.

Линейную скорость газа между полками можно найти по формуле:

,

(10)

где     Q – расход газа, м³/с;

В – ширина камеры, м;

Н – высота камеры, м.

Высоту пылеосадительной камеры Н принимаем равной длине камеры, т.е.  Н = L

По формуле (7)  находим расстояние между полками  h.

 

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист;

2) задание с исходными данными;

3) схему пылеосадительной камеры;

4) расчет пылеосадительной камеры;

5) итоговую таблицу, содержащую конструктивные параметры;;

6) письменные ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Сущность процесса фильтрации.
2. Классификация фильтров по типу перегородки.
3. Дайте определение пыли и ее основным характеристикам (дисперсность, смачиваемость, слипаемость и т.д.)
4. Критерий Рейнольдса.
5. Классификация пыли.
6. Рукавные фильтры.