Гидравлический расчет фильтра

Расчет циклона. Для грубой очистки пылевоздушной смеси на первой ступени фильтра выбираем циклон УЦ1200 с последующей модернизацией. Сечение патрубка на входе в циклон а×а = 300×300 мм².

1. Для уменьшения сопротивления циклона УЦ1200 примем отношение диаметра d = 950 мм выходного патрубка циклона к диаметру D = 1200 мм корпуса [2]

= 0,79.

2. Определим расчетную величину скорости воздуха в сечении входного патрубка циклона

20,03 м/с.

3. Потеря давления в циклоне при плотности воздуха ρ = 1,2 кг/м³ определяется по формуле

617,1 Па.

Расчет рукавного фильтра. 1. Концентрация пыли в воздушном потоке

= 14,6 г/м³.

2. Находим удельную газовую нагрузку для лавсановой фильтровальной ткани

.

Принимаем: при регенерации рукавов встряхиванием с ₁ =0,8; при концентрация пыли в воздушном потоке равна μ_п= 14,6 г/м³ с ₂ = 0,96; при пилении и фрезеровании на станках образуется пыль с медианным диаметром d ₅₀= 69,7 мкм, поэтому с ₃ = 1,1; при температуре воздуха в цехе 20°С с ₄ = 1,0; для получения ПДК пыли 6 мг/м³ принимают с ₅ = 0,95.

= 2,8 м³/(м²⋅мин).

3. Фильтрующая поверхность ткани рукавов:

= = 38,63 м².

4. Скорость воздуха, вытекающего из циклона в фильтр

= 2,54 м/с.

5. Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата определяется величиной местных сопротивлений:

= 4,3 Па

6. Гидравлическое сопротивление ткани фильтра Δр_т вычисляют по выражению, Па:

,

где К_п – коэффициент сопротивления экспериментальный, м^-1, зависимый от размеров частиц и проницаемости ткани; для лавсановой ткани и твердых частиц с медианным диаметром d ₅₀=10…20 мкм ; для d ₅₀=69,7 мкм примем ;

μ ₁ – коэффициент динамической вязкости, определяемый по формуле Милликена; при t = 20 °С m ₁ = 18,1× 10^-6 Па×с;

W – скорость фильтрования, W =0,042…0,1 м/с;

п - показатель степени, для ламинарного режима n = 1.

= 271,5 Па.

7. Потери напора в осевшей на ткань пыли Δр_плрассчитывается по уравнению, Па:

,

где Т – продолжительность фильтровального цикла (продолжительность работы до момента регенерации), с; Т = 3600 с;

μ _п – объемная концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м³;

= 14,6 г/м³ = 0,0146 кг/м³;

К ₁ – экспериментальный параметр сопротивления слоя пыли, м/кг; для твердых частиц с медианным диаметром d ₅₀=12…20 мкм можно принять К ₁ = (2…4)×10⁶ м/кг, при d ₅₀=69,7 мкм К ₁ = (0,1…0,4)×10⁶ м/кг.

= 237 Па.

8. Находим полную потерю давления в фильтре

= 617,1+4,3+271,5+237 = 1129,9 Па