Расчет пылеосадочных камер

В пылеосадочных камерах пылевые частицы отделяются от воздуха под действием силы тяжести (рис. 6.2). Такие камеры чаще всего применяют для грубой очистки воздуха, загрязненного крупнодисперсной пылью с размером частиц более Ю^м. У простых камер степень очистки обычно находится в пределах 50…60%, а у лабиринтных достигает 85…90%. К преимуществам пылеосадочных камер относятся небольшое сопротивление, простота устройства и эксплуатации.

Так как масса пылевых частиц очень мала, скорость их осаждения также невелика. Поэтому скорость движения воздуха v по длине камеры в горизонтальном направлении выбирают из условия обеспечения ламинарного режима течения. Для этого необходимо, чтобы

где /, И — соответственно длина и высота пылеосадочной камеры, м; v₄ —? скорость витания частиц пыли, м/с.

Как правило, значения скорости v движения воздуха в камере должны быть в пределах 0,2…0,5 м/с.

Рис. 6.2. Пылеосадочные камеры:

а — простая; б— лабиринтная.

Рис. 6.3. Номограмма для определения скорости витания частиц пыли:

р — плотность частиц пыли, кг/м^; t — температура газа, *С Расчет пылеосадочных камер проводят в такой последовательности. Сначала задают минимальные размеры пылевых частиц, которые необходимо уловить в пылеосадочной камере, и по номограмме (рис. 6.3) находят скорость их витания v₄, м/с. Скорость витания пылевых частиц сферической формы диаметром до (5…6) • 10″⁵ м при выполнении условия 0 < Re < 1 (здесь Re — число Рейнольдса) можно определить по формуле.

где d — размер улавливаемых частиц пыли, м; р_п — плотность пылевых частиц, кг/м³; д — динамическая вязкость среды, Па • с.

Динамическую вязкость среды выбирают в зависимости от ее температуры t из следующих значений:

Число Рейнольдса рассчитывают по формуле или

где р_с — плотность среды, кг/м³; v — средняя скорость поступательного движения среды, м/с; /" — характерный размер поперечного сечения (при круглом сечении—его диаметр, при квадратном — сторона квадрата); Q_c — объемный расход через данное сечение, м³/с.

Затем, зная объем очищаемого воздуха и принимая скорость движения воздуха в камере v в указанных ранее пределах, определяют площадь поперечного сечения пылеосадочной камеры, м²:

где b, h — соответственно ширина и высота камеры, м; 0 —объем загрязненного воздуха, проходящего через камеру, м³/ч.

Задавая высоту камеры А, находят ее ширину b, м:

Длина камеры, м,

Пример. Рассчитать размеры пылеосадочной камеры для очистки 4500 м³ воздуха, загрязненного пылью, плотность частиц которой 700 кг/м³, а средний диаметр 2 • 10^-5 м. Температура удаляемого воздуха 20 °C.

Решение. По номограмме (см. рис. 6.3) находим скорость витания частиц пыли: v₄ = 0,8 м/с.

Приняв скорость движения воздуха в пылеосадочной камере v_B = 0,5 м/с, определяем площадь ее поперечного сечения:

Задавая высоту камеры h = 2,5 м, найдем ее ширину:

Минимальная длина камеры.

/v.

Приняв I— 1,6 м, проверяем выполнение условия v< —.

h.

Условие выполняется, следовательно, размеры пылеосадочной камеры определены правильно.