К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике
Предложен новый метод расчета коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике. Запропоновано новий метод розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору циклонних пиловловлювачів у коммунальній энергетиці. A new method is suggested for calculation of value of...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60176 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике / С.И. Приемов, В.И. Рыжов // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 5. — С. 75-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60176 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Приемов, С.И. Рыжов, В.И. 2014-04-12T07:44:56Z 2014-04-12T07:44:56Z 2012 К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике / С.И. Приемов, В.И. Рыжов // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 5. — С. 75-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60176 618.3.621.395 Предложен новый метод расчета коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике. Запропоновано новий метод розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору циклонних пиловловлювачів у коммунальній энергетиці. A new method is suggested for calculation of value of hydraulic resistence coefficient for cyclon dust collectors in the municipal energy. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Экология теплоэнергетических объектов К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике Calculation of the coefficient of hydraulic resistance of cyclones in the communal power industry Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| spellingShingle |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике Приемов, С.И. Рыжов, В.И. Экология теплоэнергетических объектов |
| title_short |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| title_full |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| title_fullStr |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| title_full_unstemmed |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| title_sort |
к расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике |
| author |
Приемов, С.И. Рыжов, В.И. |
| author_facet |
Приемов, С.И. Рыжов, В.И. |
| topic |
Экология теплоэнергетических объектов |
| topic_facet |
Экология теплоэнергетических объектов |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная теплотехника |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Calculation of the coefficient of hydraulic resistance of cyclones in the communal power industry |
| description |
Предложен новый метод расчета коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике.
Запропоновано новий метод розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору циклонних пиловловлювачів у коммунальній энергетиці.
A new method is suggested for calculation of value of hydraulic resistence coefficient for cyclon dust collectors in the municipal energy.
|
| issn |
0204-3602 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60176 |
| citation_txt |
К расчету коэффициента гидравлического сопротивления циклонных пылеуловителей в коммунальной энергетике / С.И. Приемов, В.И. Рыжов // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 5. — С. 75-79. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT priemovsi krasčetukoéfficientagidravličeskogosoprotivleniâciklonnyhpyleuloviteleivkommunalʹnoiénergetike AT ryžovvi krasčetukoéfficientagidravličeskogosoprotivleniâciklonnyhpyleuloviteleivkommunalʹnoiénergetike AT priemovsi calculationofthecoefficientofhydraulicresistanceofcyclonesinthecommunalpowerindustry AT ryžovvi calculationofthecoefficientofhydraulicresistanceofcyclonesinthecommunalpowerindustry |
| first_indexed |
2025-11-25T22:45:38Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:45:38Z |
| _version_ |
1850571969764786176 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №5 75
УДК 618.3.621.395
Приемов С.И.1, Рыжов В.И.2
1 Институт пищевой биотехнологии и геномики НАН Украины
2 ООО «Версия»
К РАСЧЕТУ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦИКЛОННЫХ
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ В КОММУНАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ
Запропоновано новий метод
розрахунку коефіцієнта гідравліч-
ного опору циклонних пиловлов-
лювачів у коммунальній энерге-
тиці.
Предложен новый метод расче-
та коэффициента гидравлического
циклонних сопротивления циклон-
ных пылеуловителей в коммуналь-
ной энергетике.
A new method is suggested for
calculation of value of hydraulic
resistence coefficient for cyclon dust
collectors in the municipal energy.
ЭКОЛОГИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
a, b – ширина и высота входного патрубка, от-
несенные к диаметру циклона;
D – диаметр;
f – площадь;
ΔР – перепад полного давления циклонов;
H – высота;
w – скорость воздуха;
Фжвх
г– интенсивность закрутки потока;
μ – коэффициент динамической вязкости;
ξ – коэффициент гидравлического сопротивле-
ния;
ρ – плотность потока воздуха.
Индексы верхние:
р – расчет;
экс – эксперимент.
Индексы нижние:
вх – вход;
вых – выход;
г – газ;
общ – общий;
цл – цилиндрический;
кон – конический.
Наиболее распространенными в комму-
нальной энергетике и других отраслях про-
мышленности сухими пылеулавливающими
устройствами являются циклоны. Этим объяс-
няется повышенный интерес к разработке но-
вых конструкций этих аппаратов и методов их
инженерного расчета.
Одной из важных гидравлических харак-
теристик при расчетах циклонов является ве-
личина суммарного коэффициента гидравли-
ческого сопротивления ξвх =2ΔР/(ρWвх)
2, отне-
сенного к скорости газа на входе в циклон либо
ξ0 = ξвх = (0,75/fвх)
2, (1)
отнесенного к средней скорости газа в горизон-
тальном сечении циклона.
Знание величины ξ0 необходимо при рас-
четах наиболее экономичного варианта кон-
струкции циклонов, для учета давления газа
в циклоне при конструировании, а также при
выборе тяго-дутьевых средств систем аспира-
ции и технологического вентиляционного обо-
рудования.
Считается, что величина ξ0 для каждого
типа циклона должна определяться опытным
путем, поскольку она зависит от многих пере-
менных, в том числе и от конструкции цикло-
на [1]. Отмечается также, что попытки най-
ти универсальную формулу для определения
величины ξ0 в зависимости от различных гео-
метрических соотношений не дали результа-
тов [2].
Настоящая работа посвящена совершен-
ствованию метода расчета ξ0 цилиндро-кони-
ческих пылеуловителей и является продол-
жением работы [3].
Величина ξ0 зависит от критерия Re =
= WгDц/ρгμг, причем, это влияние сказывается
до определенного его значения, а при доста-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №576
ЭКОЛОГИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
точно высоких значениях Re (автомодельная
область) ξ0 – величина постоянная. Поскольку
обычно циклоны работают в автомодельном
режиме, значения ξ0 принимаются постоянны-
ми для каждого циклона.
В табл. 1 приведены зависимости для оп-
ределения величин ξвх и ξ0, полученные раз-
личными авторами.
Табл. 2 содержит результаты расчетов ве-
личин отклонений расчетных и эксперимен-
тальных значений ξ0 (в %) для наиболее рас-
пространенных в коммунальной энергетике
циклонов по приведенным в табл. 1 зависимо-
стям.
Приведенные в строке 13 табл. 2 данные
удовлетворительно корреспондируют с данны-
ми по оценке точности расчетов ξ0 по различ-
ным методам [6], где показано, что наиболее
Табл. 1. Расчетные зависимости для оценки ξвх циклонов
Автор, источник Формула Тип циклонного аппарата
Тонконогий [4]
3/4
29
ξ =
lf
f H
(2) Циклон с верхним выводом
Ж. Касал [5]
2
211,3 3,33
ξ = +
f
D (3) -
Индани [1] ( ) 1/2
27,5
−
ξ = π +
f H H
D (4) Циклон-пылеотделитель
Солер [1]
2/3
4, 4
−ν
ξ = ν
(5) -
Шеферд и др. [2]
2ξ =
fK
D
(6)
(K = 16 – для тангенциального и 12 – улиточ-
ного завихрителей)
Приемов С.И. [3]
2 1
3 5
0
1,720,5 65
−
− −
ξ = ⋅Φ − ⋅
e
H
D H
(7) Циклон-пылеуловитель
приемлемой (при коэффициенте корреляции
0,77) и одновременно наиболее простой яв-
ляется формула Шеферда и Леппла (формула
№ 6, табл. 1).
Опыт создания одних из наиболее распро-
страненных циклонов типа ЦН (11;15 и 24),
когда, практически, изменялись только величи-
ны в ( при а = 0,26 = const), позволяет, на наш
взгляд, оценить количественно влияние вели-
чины в на величину ξ0. Для этого принимаем
за основу для рассмотрения одну из наиболее
точных и простых зависимостей Шеферда (6),
в которой коэффициент (К = 16) принят посто-
янным для всех тангенциальных завихрителей
(независимо от величны в) [7]. Учитывая опыт
создания циклона ЦН (в части влияния в на ξ0),
а также данные по оценке влияния на ξ0 высо-
ты цилиндрической части циклона [3], можно
вх
вх вых
общвых
вх
вых
вх
вх
вх
цл кон
вых
вых
вх
вх
об
ц
г
вых
жвх
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №5 77
ЭКОЛОГИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Табл. 2. Оценка точности расчета величины ξ0 (в %)
№ Тип циклона Номер формулы из табл. 1
2 3 4 5 6 7
1 ЦН–11 3,6 4,0 34 38 9,2 7,5
2 ЦН–15 0,92 20,5 26,4 7,5 3,12 18,8
3 ЦН–24 2,0 3,25 7,22 53,0 23,75 –
4 ЦКТИ 2,6 13,8 29,4 65,0 1,72 2,16
5 ЛИОТ 23,8 7,17 27,0 152 17,4 7,38
6 П–1 4,37 29,0 35,0 47,4 18,6 14,6
7 УЦ–38 59,0 56,0 52,0 55 43 5,27
8 СЦН-40 68,6 17,3 33,3 10 18,9 5,44
9 ЦН–15У 3,65 5,2 3,9 7,5 22 –
10 ОТИ 43,7 25,3 20,86 73,9 5,6 9,17
11 СК–ЦН-34 28 59,5 54,8 85 59,5 3,9
12 Крейзеля 0,57 21,8 17,05 66,2 3,5 14,2
13 Среднее
отклонение 22,3 21,92 28,37 50,4 18,8 7,37
получить следующую зависимость для оценки
величины ξ0:
1
2 5
0
0,785 1,7
−
ξ = ⋅
K
f D H
. (8)
Зависимость (8) получена в результате пре-
образования формулы (1) и использования од-
ной из наиболее точных зависимостей (6) Ше-
ферда
2 2
0 2
2 2
2
0,785 0,785
( )
0,785 0,785
( )
⋅
ξ = ξ ≡ ⋅ ≡
⋅
≡ ⋅ ≡ ⋅
K f
D
K K
D D
где коэффициент К является переменной вели-
чиной, зависящей от высоты входного патрубка
в тангенциального завихрителя.
По зависимости Шефферда (6) и значением
ξ0 для циклонов НИИОгаз [8] нами вычислена
функция К = f(в), которую можно записать в
виде
( ) 0,365
13,5
−
=K
f
. (9)
Тогда зависимость (8) принимает вид
( )
1
20,365 5
0
0,785 1,713,5
−
−
ξ = ⋅
f D H
.(10)
Расчетные значения ξ0 для одиннадцати
наиболее распространенных в коммунальной
энергетике циклонов и данные по оценке точ-
ности расчетов по зависимости (10) приведены
в табл. 3.
Как видно из данных таблицы 3, среднее по
всем циклонам отклонение расчетных по зави-
симости (10) и опытных значений ξ0 составило
2,49 %, что в 8 раз точнее расчета по Шефферду
(6) и в 2,7 раза точнее предложенной ранее за-
висимости (7) [3].
Таким образом, точность предлагаемого в
настоящей работе метода расчета величины ко-
эффициента гидравлического сопротивления
вх
вх
вх
вых
выхвых авав
ав
ав ав
вых ц
вх
вх вых
р
ц
в
в
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №578
ЭКОЛОГИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Табл. 3. Оценка точности расчетов величины ξ0 по зависимости (10)
Тип
циклона а в fвх Dвых Hц Kр ξ0 ξ0
(ξ0 – ξ0 ) Источ-
ник
ЦН–11 0,26 0,48 0,125 0,59 1,74 17,65 249 250 0,4 [9]
ЦН–15 0,26 0,66 0,172 0,59 1,94 15,72 158 160 1,06 [9]
ЦН–24 0,26 1,11 0,286 0,6 1,716 13,0 77 80 3,75 [9]
ЦКТИ(Ц) 0,2 0,6 0,12 0,6 2,5 16,27 215 200 7,5 [10]
ЛИОТ:
Ø 0,7 0,207 0,36 0,075 0,586 1,54 19,8 466 460 1,21 [9]
Ø 0,55 0,182 0,527 0,096 0,54 1,6 17,06 380 410 7,3 [3]
УЦ–38 0,255 0,255 0,07 0,38 0,8 22,23 1696 1730 1,96 [9]
СЦН–40 0,16 0,38 0,061 0,4 1,6 19,22 1228 1250 1,76 [11]
ЦН–15У 0,26 0,66 0,172 0,59 1,21 15,72 173,6 170 2,1 [9]
ОТИ 0,225 0,45 0,1 0,55 0,66 18,07 439 432 1,62 [12]
СК–ЦН–
34 0,209 0,516 0,108 0,34 0,516 17,18 1080 1150 6,08 [9]
Крейзеля 0,24 0,507 0,122 0,4 1,586 17,3 555 525 5,7 [13]
цилиндро-конических циклонных пыле-золоу-
ловителей в несколько раз выше, чем у имею-
щихся в различных литературных источниках
методов расчета. Поэтому данный метод расче-
та может быть использован для решениях раз-
личных задач механики аэрозолей на объектах
коммунальной энергетики и других отраслей
промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Разумов И.М., Сычева А.И. Циклонные
сепараторы, конструкции и методы их расчета.
ЦБТИ. – М.: 1961. – 70 с.
2. Сабуров Э.Н., Карпов С.В., Осташев С.И.
Теплообмен и аэродинамика закрученного по-
тока в циклонных устройствах: Под ред. Э.Н.
Сабурова-Л.: Изд-во Ленингр. Университета. –
1989. – 276 с.
3. Приемов С.И. К расчету эффективности
золоулавливания и гидравлического сопротив-
ления циклонных аппаратов // Промышленная
теплотехника. – 2004. – № 4. – С. 47–52.
4. Устименко Б.П. Процессы турбулентного
переноса во вращающихся течениях. – Алма-
р
р экс
экс р
эксξ0
·100%
Ата. – 1977. – 226 с.
5. Casel I., Martinez-Benet J.M. A better way
to calculate cyclone pressure drop// Chem.Eng. –
1983. – Р. 24.
6. Leith D., Mehta D. //Atmospheric Enviroment –
1973 – 7, №. 5. – p. 527–549.
7. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закручен-
ные потоки. – М.: Мир. – 1987 – 588 с.
8. Справочник по пыле- и золоулавливанию. /
Под ред. А.А. Русанова. – М.: Энергоатомиздат. –
1983. – 312 с.
9. Коузов П.А. Коэффициенты гидравличес-
кого сопротивления сухих циклонов.//Научн.
работы институтов охраны труда ВЦСПС-
1969. – Вып. 58. – С. 3–12.
10. Кирсанова Н.С. Новые исследования в
области центробежной сепарации пыли. Обз.
информ. НИИОгаз // ЦНИИТИХИМНЕФЕ-
МАШ. – М. – 1989. – 58 с.
11. Карпухович Д.Т. Влияние относитель-
ной высоты цилиндрической части корпуса
циклона на его характеристики // Химическое
и нефтяное машиностроение – 1986. – № 10 –
С. 17–18.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №5 79
ЭКОЛОГИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
12. Штокман Е.А. Очистка воздуха от пыли
на предприятиях пищевой промышленности. –
М.: – 1977 – 303 с.
13. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и
очистка промышленных газов. Спр. изд.- М.: –
1986. – 544 с.
Получено 06.06.2011 г.
|