Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Нижегородский государственный технический университет

Дзержинский филиал

Кафедра "Процессы и аппараты химической и пищевой технологии"

Курс "Процессы и аппараты химической технологии"

по лабораторной работе

ИСПЫТАНИЕ ЦИКЛОНА

Группа 08-ХТОСА

Студент Рунова М.А.

Цель работы: Ознакомление с принципом действия циклонной установки, а также определение коэффициента сопротивления и КПД циклона.

Экспериментальные и расчетные данные

Номер опыта

Навеска пыли Gн, г

Время опорожнения питателя?, с

Вес пыли в приемнике Gк

Показ. дифмано-метра 8

Показ. Водного манометра 9

Расход газа Q*103, м 3/с

Расход пыли q, г/с

Запыленность газа Х, г/м 3

КПД циклона?

Скорость газа во входном патрубке wвх, м/с

Коэффициент сопротивления?,вх

мм. вд. ст

мм. вд. ст

1. Определение секундного расхода газа:

Q=w тр *F тр,

где w тр - скорость воздуха в трубе,

F тр - площадь сечения трубопровода,

w тр =0,488v?Р 1 /?,

где?Р 1 =мм.вд.ст.*9,81

Перепад давления по дифманометру 8 в Па,

1,2 кг/м 3 - плотность воздуха,

F тр =0,785*d 2 =0,00785 м 2

где d=0,1м - диаметр трубопровода,

w т р 1 =0,488*v26*9,81/1,2=7,114 м/с,

w т р 2 =6,835 м/с,

w т р 3 =6,544 м/с,

w т р 4 =6,239 м/с,

w т р 5 =5,919 м/с,

w т р 6 =5,58 м/с,

w т р 7 =5,22 м/с,

w т р 8 =4,833 м/с,

w т р 9 =4,412 м/с,

w т р 1 0 =3,946 м/с,

w т р 1 1 =3,417 м/с,

w т р 1 2 =2,79 м/с,

w т р 1 3 =1,972 м/с,

Q 1 =7,114*0,00785=0,055 м 3 /с,

Q 2 =0,053 м 3 /с,

Q 3 =0,051 м 3 /с,

Q 4 =0,048 м 3 /с,

Q 5 =0,046 м 3 /с,

Q 6 =0,043 м 3 /с,

Q 7 =0,04 м 3 /с,

Q 8 =0,037 м 3 /с,

Q 9 =0,034 м 3 /с,

Q 10 =0,03 м 3 /с,

Q 11 =0,026 м 3 /с,

Q 12 =0,021 м 3 /с,

Q 13 =0,015 м 3 /с.

2. Определение секундного расхода пыли:

где G н - навеска пыли, г,

Время опорожнения питателя, с,

q=40*14=560 г/с.

3. Определение запыленности газа:

Х 1 =560/0,055=10181,818 г/м 3 ,

Х 2 =10566,037 г/м 3 ,

Х 3 =10980,392 г/м 3 ,

Х 4 =11666,667 г/м 3 ,

Х 5 =12173,913 г/м 3 ,

Х 6 =13023,255 г/м 3 ,

Х 7 =14000 г/м 3 ,

Х 8 =15135,135 г/м 3 ,

Х 9 =16470,588 г/м 3 ,

Х 1 0 =18666,667 г/м 3 ,

Х 1 1 =21538,461 г/м 3 ,

Х 1 2 =26666,667 г/м 3 ,

Х 1 3 =37333,334 г/м 3 .

4. Определение КПД циклона:

G к / G н =37/40=0,925.

5. Определение коэффициента сопротивления циклона:

Вх =2?Р/?w в х 2 ,

где?Р=мм.вд.ст.*9,81

Гидравлическое сопротивление циклона в Па,

w вх - скорость во входном патрубке, м/с,

w вх =w тр *F тр /F вх

где F вх =3,8*10 -3 =0,0038 м 2 ,

w в х 1 = 7,114*0,00785/0,0038=14,696 м/с,

w в х 2 =14,119 м/с, циклон установка коэффициент сопротивление

w в х 3 =13,518 м/с,

w в х 4 =12,888 м/с,

w в х 5 =12,227 м/с,

w в х 6 =11,527 м/с,

w в х 7 =10,783 м/с,

w в х 8 =9,983 м/с,

w в х 9 =9,114 м/с,

w в х 1 0 =8,151 м/с,

w в х 1 1 =7,058 м/с,

w в х 1 2 =5,763 м/с,

w в х 1 3 =4,073 м/с,

В х 1 =2*30*9,81/1,2*(14,696) 2 =2,271,

В х 2 =2,296,

В х 3 =2,147,

В х 4 =1,968,

В х 5 =1,968,

В х 6 =1,968,

В х 7 =1,828,

В х 8 =1,968,

В х 9 =1,968,

В х 1 0 =1,722,

В х 1 1 =1,969,

В х 1 2 =1,969,

В х 1 3 =1,971,

Вх.ср =2,001.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Расчет пылеуловительной установки для очистки воздушного потока, состоящей из прямоточного циклона и батарейного циклона. Определение расхода газа, при котором обеспечиваются оптимальные условия для работы циклонного элемента, расчет потерь давления.

практическая работа , добавлен 18.04.2010


Конструкция и принцип действия сушильного аппарата. Расчет барабанной сушилки. Выбор параметров агента на входе в сушилку. Определение параметров сушильного агента на выходе из сушилки. Подбор калорифера, циклона и вентилятора. Внутренний тепловой баланс.

курсовая работа , добавлен 02.10.2012


Влияние конструктивных и режимных параметров циклонной камеры на ее аэродинамику. Скоростные характеристики ядра потока газа; турбулентный обмен. Определение общего сопротивления циклонной камеры скорости потока, ее вращательной и осевой составляющих.

курсовая работа , добавлен 10.11.2015


Механизм образования пыли в воздухе производственных помещений, ее свойства, химический состав и растворимость, степень взрывоопасности и дисперсность. Определение коэффициента полезного действия очистных устройств, мероприятия по борьбе с пылью.

контрольная работа , добавлен 23.11.2010


Классификация трубчатых печей и их назначение. Состав нефти и классификация. Аппаратурное оформление вертикально-цилиндрической печи. Тепловой баланс трубчатой печи. Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет камеры конвекции.

курсовая работа , добавлен 08.04.2014


Ознакомление с принципом действия, устройством и методикой тарирования пневмометрических приборов в аэродинамических трубах. Принцип действия трубок полного и статического давлений. Зависимость поправочного коэффициента для ТПД от угла натекания потока.

лабораторная работа , добавлен 14.03.2011


Экспериментальное изучение зависимости гидравлического сопротивления слоя от фиктивной скорости газа. Определение критической скорости газа: скорости псевдоожижения и скорости свободного витания. Расчет эквивалентного диаметра частиц монодисперсного слоя.

лабораторная работа , добавлен 23.03.2015


Тепловой баланс трубчатой печи. Вычисление коэффициента ее полезного действия и расхода топлива. Определение диаметра печных труб и камеры конвекции. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.

курсовая работа , добавлен 23.01.2016


Расчет нормы расхода пиломатериалов и клея на изготовление 1 м3 клееных заготовок. Определение размеров заготовок, коэффициента технологических отходов и коэффициента полезного выхода. Первичная и вторичная механическая обработка пиломатериала.

контрольная работа , добавлен 13.07.2015


Назначение и основные характеристики огневых нагревателей. Расчет процесса горения топлива, расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива, тепловой баланс и выбор типоразмера трубчатой печи. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы.

Групповые циклоны устанавливаются как на всасывающих, так и на нагнетательных трактах системы газоходов.

Для очистки газов от абразивной пыли, вызывающей износ крыльчаток вентиляторов, циклоны следует устанавливать перед вентиляторами.

Давление газов, поступающих на очистку, и их температура могут быть любыми при условии обеспечения необходимой прочности аппарата.

При проектировании подводящих газоходов к циклонам следует обеспечить равномерное распределение газопылевого потока на входе в циклон, за счет выполнения прямолинейных участков непосредственно перед входным патрубком или за счет установки специальных устройств.

Резкие повороты на отходящих газоходах в непосредственной близости от циклонов могут отрицательно влиять на равномерность распределения газов в циклонах и увеличивать сопротивление аппаратов, поэтому их следует избегать.

Наличие запорных или дроссейных устройств внутри группового циклона на коллекторах или выхлопных трубах не допускается во избежание нарушения равенства гидравлических сопротивлений между циклонными элементами.

Присоединение подводящих и отводящих газоходов к циклонам следует выполнять преимущественно сварочным, на бандажах, что обеспечивает надежность и герметичность соединения. В отдельных случаях при небольших размерах подводящих и отводящих газоходов возможна установка фланцевых соединений по соответствующим ГОСТам.

Установка групповых циклонов производится вертикально, так, чтобы пылевыпускное отверстие было обращено книзу.

Эксплуатация циклонов НИИОГаз

За работой циклонных аппаратов должно быть организованно постоянное наблюдение.

Для надежности работы циклонных аппаратов температура газов должна быть выше точки росы на 20 - 25 С при негигроскопичной пыли и газах с большой влажностью.

При выборе допускаемой запыленности газов рекомендуется учитывать склонность прилипания пыли к стенкам циклона, зависящую от физико - химических свойств, дисперсного состава пыли, влажности газов, материала и состояния поверхности стенок.

В качестве общего правила следует иметь в виду, что чем Тоньше пыль, тем легче она прилипает. Пыли у которых 60 - 70% частиц имеют диаметр меньше 10 мкм ведут себя как липкие хотя те же пыли крупнее 10 мкм обладают хорошей сыпучестью.

Для облегчения надежной работы циклонов при очистке газов от среднеслипающихся пылей допустимая запыленность газов должна быть уменьшена в 4 раза, а для сильно слипающихся в 8 - 10 раз

Длительная надежная работа ЦН в значительной степени зависит от интенсивного абразивного износа. При улавливании крупной аброзивной пыли, концентрация ее должна снижаться в 2 - 3 раза против допустимого, для чего следует производить предварительную очистку газом от наиболее крупных частиц в пыли отстойнике, коллектора, разгрузителя и других простейших пыли уловителях.

Уменьшению степени абразивного износа также способствует снижение скоростей газового потока на входе в циклон, хотя в последнем случае будет иметь место и некоторое уменьшение эффективности очистки. При улавливании абразивной пыли толщина стенок должна увеличиваться в 2 раза или стенки циклона должна иметь покрытия из резины, каменного литья или других износоустойчивых материалов.

На эффективность работы ЦН существенное влияние оказывает режим работы аппарата. Для обеспечения наиболее высоких показателей в расходе газов не должно превышать 10 - 12%.

После окончания монтажа и испытания аппарата на гидравлическое сопротивление и коэффициент очистки должен быть составлен паспорт. В паспорте указываются все основные технические характеристики аппарата, время установки и пуска, эксплуатационные качества и результаты испытания. К паспорту прилагаются установочные чертежи. Если в процессе монтажа и изготовления были внесены какие-либо изменения, они должны быть внесены в паспорт.

При эксплуатации циклоны должны подвергаться систематическим техническим осмотрам.

Два раза в год, приурочивая к остановке основного оборудования, производят детальный внутренний и наружный осмотр циклонов. Если в работе циклонов не обнаруживается неисправностей, полный технический осмотр может производится и более редко.

В процессе технических проверяется состояние теплоизоляции, наличие отложений пыли во входном патрубке, на стенках корпуса. В конусной части и бункере. Производится осмотр, ремонт наладка затворов, средств, транспортирующих уловленную пыль, люков и взрывных клапанов, сигнализаторов уровня пыли, замена изношенных деталей, ремонт теплоизоляций и заварка не плотностей.

О ремонте помечают в паспорте.

1. Пуск установки

Пуск производится после тщательного осмотра, в процессе которого проверяется отсутствие посторонних предметов в подводящем коллекторе, бункере, чистота внутренних поверхностей, надежность работы пылевых затворов, герметичность люка. Как правило пред пуском имеющееся в бункере пыль должна быть выпущена.

циклонный аппарат газоочистительная установка

После осмотра и устранения обнаруженных неисправностей аппарат может быть включен в работу по распоряжению начальника основного агрегата

2. Обслуживание работающей установки.

Количество газов, поступающих в установку, должно находиться в пределах, предусмотренных для данного аппарата. При уменьшении количества газов снижается скорость их движения в циклонах, что приводит к снижению коэффициента. При значительном увеличении количества газов возрастает гидравлическое сопротивление установки,

При этом в некоторых случаях коэффициент очистки может уменьшиться.

В рабочей установке гидравлическое сопротивление измеряется постоянно включенным манометром и не должно отклоняться более чем на 25 - 30 % от номинала.

Уменьшение гидравлического сопротивления с одновременным ухудшением очистки газов происходит либо вследствие уменьшения расхода газов, либо из - за того, что частично газы, минуя циклоны, уходят через неплотности в шиберах или фланцевых соединениях.

Увеличение гидравлического сопротивления установки с одновременным ухудшением очистки газов явл. результатом увеличения расхода газов или указывает на большое скопление пыли в бункере.

Для контроля за уровнем пыли циклонные установки снабжаться сигнализаторами уровня, при этом датчик верхнего уровня должен быть установлен выше высоты бункера. Путем легкого остукивания, по звуку, проверяют, не разбита ли течка после пылевыгрузных устройств.

Пылевые затворы и средства транспорта условленной пыли должны действовать безотказно. Подсосы воздуха через пылевые затворы недопустимы, так как при работе аппарата под разрежением происходит резкое снижение коэффициента очистки.

Подсос воздуха в циклоне может быть обнаружен путем определения содержания какого - либо газа, например СО2 - прибором ВТИ - 2 или другими средствами до и после циклонной установи.

Кроме негерметичности пылезатворов присосы могут быть вызваны неплотностями в корпусе, фланцевых соединениях, в прокладках люка.

В процессе эксплуатации установки следует постоянно наблюдать за температурой газов на входе и выходе из циклонов.

В циклонных аппаратах не должно происходить конденсации паров воды. Температура стенок циклонов и бункера должна быть выше точки росы очищаемых газов.

Особенно опасно снижение температуры при улавливании пылей, имеющих повышенное содержание СаО или других компонентов, вызывающих слипание пыли при наличии влаги и забивании течек. Кроме того, конденсация водяных паров приводит к коррозии внутренней поверхности стенок циклонов, бункеров и газопроводов. Наличие слоя пыли на стенках усугубляет процесс коррозии металла.

Таким образом, меры по предотвращению коррозии стенок циклонов сводятся прежде всего к содержанию в исправном состоянии наружной теплоизоляции, недопущению процессов, вызывающих снижение температуры газов до точки росы.

По температуре выходящих из циклонной установки газов можно судить о возгорании пыли в аппарате.

Возгорание может иметь место при попадании в бункер большого количества сажи, несгоревших частиц торфа или угля.

Во время работы необходимо не менее трех раз в смену производить осмотр установки и контролировать показания расходометров, термометров. Манометров, а также работу пылевыгрузных устройств.

Результат наблюдения регистрировать в журнале.

3. Выключение циклонной установки.

Выключение циклонной установки происходит путем перекрытия газохода шиберной заслонкой или отключением вентилятора, обеспечивающего транспортирование газов.

Пылевыгрузочные устройства, работающие непрерывно, должны отключаться через 5 - 10 мин. После выключения циклонной установки.

Пылевыгрузные устройства, работающие переодически, должны быть открыты, и необходимо принять меры для полного опорожнения бункера так как оставшаяся пыль теряет сыпучесть и может образовать пробку в пылевыпускном отверстии бункера.

Эксплуатационные дефекты .

Определение влияния эксплуатационных дефектов циклонных аппаратов на эффективность их работы производилась на воздухе, запыленном молотой золовой пылью, при температуре 32єС, концентрацией 20-30 г/м, удельным весом г 2,2 г/м и дисперсностью, приведенной в таблице:

Ниже в таблице приведены данные по снижению степени очистки всего уловителя на каждый процент забитых батарейных циклонов в зависимости от места забивания пылью.

Наиболее массовые дефекты в батарейных золоуловителях, работающих на слабослипающихся пылях, являются:

1. При горизонтальной решётке крепления выхлопных труб БЦ в камере очищенного газа, частичное забивание сечений выхлопных труб до 30-40% от общего количества БЦ.

2. Полное забивание пылеводного отверстия корпуса БЦ-254В до 8% от общего количества БЦ.

Наблюдается полное забивание закручивающей розетки в БЦ-254Р комками агломерата в пылеуловителях аглофабрик, при отсутствии грубых уловителей перед основным пылеуловителем. Наблюдается налипание липкой пыли, например, фталевого ангидрида на стенки корпуса в циклоне ЦН-15 в зоне первой половины оборота потока, считая от входного патрубка и на конической части корпуса. Слой налипшей пыли может полностью перекрыть сечение каналов циклона.

Таким образом, при неудачном выборе циклонных аппаратов и неудачной компановке пылеуловителя снижение парадной степени очистки только по причине заноса пылью проходных сечений и каналов циклонов может доходить до 20 и более процентов.

Абразивный износ .

Абразивный износ является основной причиной необходимости производства средних и капитальных ремонтов пылезолоуловителей, работающих на абразивных пылях. Интенсивность износа циклонного аппарата в значительной мере определяет экономичность и надежность пылеуловителя и даже заинтересованность потребителей в установке тех или иных конструкций уловителей.

Наблюдения показали, что местами максимального износа стенок циклонного аппарата вплоть до сквозного являются такие, где одни и те же частицы пыли многократно трутся об один и тот же участок поверхности стенки аппарата, где концентрация пыли и скорость потока являются максимальными.

К таким местам мы относим:

Стенка нижней части конуса корпуса вблизи пылевыводного отверстия - зона действия рециркуляционного потока в объеме окончательной сепарации.

Стенки верхней части корпуса на первой четверти оборота, считая от входного патрубка - зона действия верхней ветви парного вихря.

Стенка верхней части корпуса БЦ с закручивающим аппаратом "Винт" и "Розетка" по торцам лопаток закручивающих аппаратов - зона действия верхних и нижних ветвей парного вихря

Стенка выхлопной трубы вне корпуса первых рядов БЦ в пылезолоуловнтеле, при подаче запыленного воздуха для питания БЦ в зазор между выхлопными трубами.

5. Места опор БЦ на нижней трубной решетке при наличии в них щелей, сообщающих бункер с распределительной камерой уловителя.

Меры безопасности при эксплуатации циклонов НИИОГаз .

При эксплуатации ЦН должны применяться меры безопасности против ожогов о горячие поверхности аппаратов или горячей пылью, золой и газами, против отравлений токсичными газами, против воспламенения и взрывов взрывоопасных пылей. Для предотвращения ожогов поверхность циклонов должна быть изолирована и все отверстия в корпуса аппаратов, через которые могут выходить нагретые газы, тщательно уплотнены.

Циклоны, работающие в атмосфере легковоспламеняющихся или взрывоопасных пылей, снабжаются взрывными пластинами. При необходимости принять меры, исключающие возможность выбросов вредных и взравоопасных газов в помещение, а также искрообразование и травмирование осколками и частями мембран при их срабатывании. Накопление взрывоопасной пыли в бункерах не допускается.

При обнаружении циклонов на высоте более 1,8 м для доступа к люкам, шиберам и другой арматуре выполняются стационарные лестницы и площадки с ограждением.

Все движущиеся и вращающиеся части затворов, вентиляторов должны быть надежно ограждены. Снимать ограждение для ремонта механизмов разрешено после полной остановки.

За состояние аппаратов и газоходов, работающих в условиях, вызывающих коррозию, должен быть установлен специальный надзор путем периодического осмотра и определения при ремонте толщины стенок аппарата. Результат заносят в паспорт.

При остановках циклонов для очистки или ремонта аппараты должны быть отключены от газопроводов с помощью шиберов. Закрытые шиберы запирают на замок, и возле них вывешивают плакат: "ремонт циклона".

При работе внутри аппаратов рабочие должны пройти инструктаж по технике безопасности, Лица не прошедшие его к обслуживанию не допускаются. При работе в атмосфере токсичных газов или пылей рабочие должны иметь средства индивидуальной защиты.

При работе внутри аппаратов применяются только взрывозщитные светильники. Применение переносных электрических светильников с напряжением выше 12 в - ВОСПРЕЩАЕТСЯ.

Ремонтные работы с применением открытого огня в пожаровзрывоопасных производствах должны проводиться в соответствии с “ Типовыми положениями по организации огненных работ в пожаровзрывоопасных производствах химической и металлургической промышленности“. Также должны применяться меры безопасности, предусмотренные инструкциями, действующими на предприятиях, эксплуатирующих циклоны.

ГОСТ Р 51708-2001

Группа Г47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ

Требования безопасности и методы испытаний

Centrifugal dust collectors.
Safety requirement and methods of testing

ОКС 13.040*
ОКП 36 4600

_____________________

* В указателе "Национальные стандарты" 2005 г.
ОКС 13.040 и 71.120.99. - Примечание "КОДЕКС".

Дата введения 2001-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов" (АО "НИИОГАЗ")

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 264 "Оборудование газоочистное и пылеулавливающее"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29 января 2001 г. N 38-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на центробежные пылеуловители (далее - циклоны), предназначенные для очистки газов и воздуха (в том числе аспирационного) от взвешенных частиц (пыли). Циклоны при небольших капитальных и эксплуатационных затратах обеспечивают очистку газов от частиц пыли размером более 10 мкм с эффективностью 80-95%.

Циклоны применяют для улавливания:

1) золы из дымовых газов котельных установок;

2) пылевидных продуктов, уносимых из различного типа сушилок;

3) зернистого катализатора в процессах каталитического крекинга;

4) пыли, удаляемой после помола;

5) зернистых и пылевидных продуктов, перемещающихся пневмотранспортом;

6) пыли, уносимой из аппаратов, в которых протекают процессы со взвешенными в газах частицами;

7) пыли, выбрасываемой вентиляционными установками.

Циклоны используют для предварительной очистки газов и устанавливают перед аппаратами тонкой очистки (рукавными фильтрами, электрофильтрами).

Стандарт устанавливает следующие типы и исполнения циклонов:

- в зависимости от способа подвода газового потока в аппарат

с тангенциальным, обычным или винтообразным входом,

со спиральным входом,

с осевым (розеточным) входом.

Циклоны с осевым (розеточным) подводом газов работают как с возвратом газов в верхнюю часть аппарата, так и без него (прямоточные циклоны);

- в зависимости от количества рабочих элементов в аппарате

одиночные,

групповые (из двух, четырех, шести, восьми и более циклонов),

батарейные (мультициклоны).

Групповые и батарейные циклоны позволяют обрабатывать большое количество газов, не увеличивая диаметра циклонного элемента, т.е. не снижая эффективности пылеулавливания.

Допускаемая концентрация пыли в очищаемых газах зависит , от свойств пыли (слипаемость и абразивность), а также от диаметра циклона.

Основные параметры циклонов изложены в ГОСТ 25757 , , .

Настоящий стандарт может быть использован при сертификации циклонов.

Все требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация







ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15878-79 Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16038-80 Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 25757-83 Пылеуловители инерционные сухие. Типы и основные параметры

ГОСТ 27580-88 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ Р 50820-95 Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков

ОСТ 26-14-2011-88 Пылеуловители инерционные сухие. Технические требования

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пылеуловитель : Аппарат для очистки газов (воздуха) от взвешенных частиц.

3.2 циклон : Пылеуловитель, в котором очистка газа от взвешенных частиц осуществляется под действием центробежных сил.

3.3 сухой циклон : Циклон, предназначенный для улавливания взвешенных частиц (без подвода орошающей жидкости).

3.4 циклон с тангенциальным входом : Циклон, в котором входящий газ движется по касательной к окружности поперечного сечения корпуса аппарата и перпендикулярно к оси корпуса.

3.5 осевой циклон : Циклон, в корпусе которого входящий и выходящий потоки газа движутся вдоль его оси.

3.6 циклон с винтовым входом : Циклон, в котором движение входящего потока газа приобретает винтовой характер с помощью тангенциального входного патрубка и верхней крышки с винтовой поверхностью.

3.7 циклон со спиральным входом : Циклон со спиралевидным соединением входного патрубка с корпусом циклона.

3.8 бункер : Емкость для сбора пыли.

3.9 угол наклона : Угол наклона входного патрубка по отношению к горизонтальной оси.

3.10 пневмометрическая трубка : Трубка специальной конструкции, служащая для определения скорости воздуха в воздуховодах.

3.11 экологическая безопасность : Безопасные условия жизнедеятельности человека, определяемые при воздействии на его организм веществ, находящихся в окружающей среде.

4 Требования безопасности

Общие требования безопасности по ГОСТ 12.2.003 .

4.1 Каждый циклон, используемый автономно или в составе технологического комплекса, укомплектовывают эксплуатационной документацией, содержащей требования (правила), предотвращающие возникновение опасных ситуаций при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации.

4.2 Циклон должен отвечать требованиям безопасности в течение всего периода эксплуатации при выполнении потребителем требований, установленных в эксплуатационной документации.

4.3 Конструкция циклонов должна исключать на всех предусмотренных режимах работы нагрузки на детали и сборочные единицы, способные вызвать разрушения, представляющие опасность для работающих.

Если возможно возникновение нагрузок, приводящих к опасным для работающих разрушениям отдельных деталей или сборочных единиц, то циклон должен быть оснащен устройствами, предотвращающими возникновение разрушающих нагрузок, а такие детали и сборочные единицы должны быть ограждены или расположены так, чтобы их разрушающиеся части не создавали травмоопасных ситуаций.

4.4 Конструкция циклона и его отдельных частей должна исключать возможность их падения, опрокидывания и самопроизвольного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации и монтажа (демонтажа). Если из-за формы циклона, распределения масс отдельных его частей и (или) условий монтажа (демонтажа) не может быть достигнута необходимая устойчивость, то должны быть предусмотрены средства и методы закрепления, о чем эксплуатационная документация должна содержать соответствующие требования.

4.5 Элементы конструкции циклонов не должны иметь острых углов, кромок, заусенцев и поверхностей с неровностями, представляющих опасность травмирования работающих.

4.6 Части циклона (в том числе трубопроводы гидро-, паро-, пневмосистем, предохранительные клапаны, кабели и др.), механическое повреждение которых может вызвать возникновение опасности, должны быть защищены ограждениями или расположены так, чтобы предотвратить их случайное повреждение работающими или средствами технического обслуживания.

4.7 Конструкция циклона должна исключать самопроизвольное ослабление или разъединение креплений сборочных единиц и деталей.

4.8 Циклон должен быть пожаровзрывобезопасным в предусмотренных условиях эксплуатации.

4.9 Конструкция циклона должна быть выполнена так, чтобы исключить накопление зарядов статического электричества в количестве, представляющем опасность для работающего, и возможность пожара и взрыва.

4.10 Циклон не должен являться источником шума и вибрации.

4.11 Циклон должен быть выполнен так, чтобы концентрация вредных веществ в рабочей зоне, а также их выбросы в природную среду в процессе эксплуатации не превышали допустимых значений, установленных ГОСТ 12.1.005 и санитарными нормами.

Циклон, предназначенный для работы с взрывоопасной газовой средой, должен отвечать требованиям ГОСТ 12.1.010 . Циклон должен быть оснащен устройствами, отводящими направленную взрывную волну.

Уплотнения циклона, предназначенные для работы с пожаро- и взрывоопасными средами, должны препятствовать образованию горючих и взрывоопасных смесей в рабочем и нерабочем состояниях циклона по ОСТ 26-14-2011.

4.12 Конструкция циклона должна исключать возможность соприкасания работающего с горячими частями или нахождение в непосредственной близости от таких частей, если это может повлечь за собой травмирование или перегрев работающего.

Температура наружной поверхности оболочки с теплоизоляцией в местах обслуживания должна быть не более 45 °С.

Теплоизоляция должна быть изготовлена из минеральных или органических теплоизолирующих материалов. Слой теплоизоляции, в случае необходимости, должен быть защищен водонепроницаемой оболочкой.

Если назначение циклона и условия его эксплуатации (например использование вне производственных помещений) не могут полностью исключить контакт работающего с горячими его частями, то эксплуатационная документация должна содержать требование об использовании средств индивидуальной защиты.

4.13 Конструкция рабочего места, его размеры и взаимное расположение элементов (органов управления, средств отображения информации, вспомогательного оборудования и др.) должны обеспечивать безопасность при использовании циклона по назначению, техническом обслуживании, ремонте и уборке, а также соответствовать эргономическим требованиям.

Необходимость наличия на рабочих местах средств пожаротушения и других средств, используемых в аварийных ситуациях, должна быть установлена в стандартах, нормативных документах на циклоны конкретных групп, видов, моделей (марок).

Если расположение рабочего места вызывает необходимость перемещения и (или) нахождения работающего выше уровня пола, то конструкция должна предусматривать площадки, лестницы, перила, другие устройства, размеры и конструкция которых должны исключать возможность падения работающих и обеспечивать удобное и безопасное выполнение трудовых операций, включая операции по техническому обслуживанию.

4.14 Конструкция циклонов должна обеспечивать безопасность работающих при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.

4.15 Циклоны должны быть обеспечены сигнализирующими и блокирующими устройствами, срабатывающими при нарушении установленного технологического режима эксплуатации.

4.16 К обслуживанию циклонов допускаются работники, изучившие их устройство и приемы обслуживания.

4.17 Конструкция циклонов должна быть рассчитана на предельно максимальное рабочее (избыточное) давление или разрежение, которое может возникнуть при эксплуатации.

4.18 Циклоны, предназначенные для работы под избыточным давлением свыше 0,07 Па, должны соответствовать требованиям, изложенным в .

4.19 Отключение циклонов из экономических или других соображений, не предусмотренных технологическим процессом, запрещается.

4.20 Эксплуатацию циклонов следует проводить согласно требованиям .

4.21 Работы, связанные с включением, эксплуатацией, ремонтом циклонов, следует проводить с соблюдением действующей на предприятии инструкции по технике безопасности.

4.22 Все виды работ внутри корпуса циклона следует вести с использованием спецодежды и других средств защиты работающих по ГОСТ 12.4.011 в соответствии с порядком и правилами по технике безопасности, установленными на конкретном предприятии.

4.23 Должностные лица предприятия или организации, непосредственно занятые эксплуатацией или ремонтом циклонов, а также лица, осуществляющие руководство указанной службой предприятия или организации, виновные в нарушении правил техники безопасности, несут уголовную, административную или дисциплинарную ответственность в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

5 Методы испытаний

5.1 Проверку внешнего вида, комплектности и качества монтажа циклонов проводят визуальным осмотром оборудования в сборе и его отдельных элементов.

Во время осмотра необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри корпуса циклона и состоянии теплоизоляции и антикоррозионных покрытий; проверить готовность мест для присоединения измерительных приборов, качество монтажа затворов и люков, выполнение сварных швов и соединений, оказывающих влияние на герметичность оборудования.

5.2 Проверка габаритных размеров циклона должна быть выполнена средствами измерения длины, используемыми на предприятии-изготовителе.

5.3 Проверка массы циклона должна быть выполнена взвешиванием опорожненного циклона в сборе или его частей на весах или с помощью динамометра.

5.4 При изготовлении циклона контроль качества сварных швов, выполненных способом дуговой сварки по ГОСТ 5264 , , , , , , , ; сваркой в защитном газе по ГОСТ 23518 ; сваркой под флюсом по ГОСТ 8713 , ; электрошлаковой сваркой по ГОСТ 15164 ; контактной сваркой по ГОСТ 15878 , проводят следующими методами:

- визуальным контролем и измерением;

- механическим испытанием;

- испытанием на стойкость против межкристаллитной коррозии;

- металлографическим исследованием;

- стилоскопированием;

- ультразвуковой дефектоскопией;

- радиационным методом;

- измерением твердости металла шва;

- цветной или магнитопорошковой дефектоскопией;

- другими методами (акустической эмиссией, люминесцентным контролем, определением содержания ферритной фазы и др.), предусмотренными техническим проектом.

5.5 После истечения назначенного срока службы циклон подвергают испытанию на надежность дальнейшей службы с проверкой толщины стенок корпуса ультразвуковым способом по ГОСТ 14782 , радиационным - по ГОСТ 7512 или другим способом, определяемым разработчиком, и устанавливают соответствие основных технических показателей нормативным документам на циклон.

5.6 Проверка на герметичность

Способ проверки циклона на герметичность определяет разработчик.

Испытание сварных швов на сквозные дефекты осуществляют капиллярным, гидравлическим или пневматическим методами.

5.6.1 Капиллярный метод (смачивание керосином)

Поверхность контролируемого шва с наружной стороны следует покрыть меловым раствором, а с внутренней обильно смачивать керосином в течение всего периода испытаний. Время выдержки должно быть не менее указанного в таблице 1.


Таблица 1 - Время выдержки сварного шва при испытании керосином

	Время выдержки, ч (мин)
Толщина шва, мм	в нижнем положении шва	в верхнем вертикальном положении шва
До 4 включ.
Св. 4 " 10 "

Сварные швы считают непроницаемыми, если на поверхности контролируемого шва с нанесенным меловым раствором за время выдержки не появились пятна керосина.

5.6.2 Гидравлическое испытание

5.6.2.1 Гидравлическое испытание должно быть проведено на испытательном стенде предприятия-изготовителя. Допускается гидравлическое испытание негабаритных циклонов, транспортируемых частями и собираемых на монтажной площадке, проводить после окончания сборки, сварки и других работ на месте установки.

5.6.2.2 Гидравлическое испытание циклона следует проводить с крепежом и прокладками, предусмотренными в нормативных документах на конкретный аппарат.

5.6.2.3 Гидравлическое испытание циклона (сборочных единиц, деталей), за исключением литых, следует проводить пробным давлением , МПа (кгс/см), рассчитанным по формуле

где - расчетное давление, определяемое по ГОСТ 14249 , МПа (кгс/см),

и - допускаемые напряжения для материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре , МПа (кгс/см).

Примечания

1 Если материал отдельной детали или сборочной единицы (обечайки, днища, фланца, крепежа, патрубка) сосуда менее прочный или если ее расчетное давление или расчетная температура меньше, чем у других деталей или сборочных единиц, то циклон следует испытывать пробным давлением, определенным для этой детали или сборочной единицы.

2 Допускается для циклонов, рассчитанных на соответствующие климатические зоны, пробное давление определять с учетом условий этой зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

3 Если , определяемое по формуле (1), вызывает необходимость утолщения стенки корпуса циклона, работающего под наружным давлением, то для проведения гидравлического испытания допускается пробное давление рассчитывать по формуле

где и - модули упругости материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре , МПа (кгс/см).

4 Пробное давление при испытании циклона, предназначенного для работы с различными расчетными параметрами (давлениями или температурами), следует принимать равным максимальному из определенных экспериментальных значений пробных давлений для различных расчетных параметров.

5 Предельное отклонение пробного давления не должно быть более 5%.

5.6.2.4 Гидравлическое испытание циклонов, устанавливаемых вертикально, допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса циклона.

Расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком нормативных документов на данный циклон.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, если последнее действует на циклон в рабочих условиях, и контролировать манометром, установленным на верхней образующей корпуса циклона.

5.6.2.5 Для гидравлического испытания циклонов применяют воду. Допускается по согласованию с разработчиком использование в качестве испытательной среды другой жидкости.

Разность температур стенки циклона и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать выпадение влаги на поверхности стенок циклона.

5.6.2.6 Давление в испытуемом циклоне следует повышать и снижать плавно по инструкции предприятия-изготовителя. Скорость подъема и снижения давления не должна быть более 0,5 МПа (5 кгс/см) в минуту.

Значение времени выдержки циклона (деталей, сборочных единиц) под пробным давлением должно быть не менее значений, указанных в таблице 2.


Таблица 2 - Время выдержки циклона под пробным давлением

Толщина шва, мм	Время выдержки, ч (мин)
До 50 включ.
Св. 50 " 100 "
Независимо*
* Для литых и многослойных сосудов (деталей, сборочных единиц).

После выдержки циклона (детали, сборочной единицы) под пробным давлением необходимо снизить давление до расчетного и провести визуальный контроль наружной поверхности, разъемных и сварных соединений. Не допускается обстукивание циклона во время испытаний.

Примечание - Визуальный контроль циклонов, работающих под вакуумом, следует проводить при пробном давлении.

5.6.2.7 Пробное давление при гидравлическом испытании следует контролировать с помощью двух манометров. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерений, класса точности, одинаковой цены деления. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5.

5.6.2.8 После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена.

5.6.2.9 Испытание циклонов, работающих без давления (под налив), следует проводить смачиванием сварных швов керосином в соответствии с 5.6.1.

5.6.2.10 Гидравлическое испытание допускается по согласованию с разработчиком заменять пневматическим (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха с контрольным газом), если проведение гидравлического испытания невозможно из-за: большого напряжения от массы воды в циклоне или фундаменте испытательного стенда; трудного удаления воды из циклона; возможного нарушения внутренних покрытий; температуры окружающего воздуха ниже 0 °С; невыдерживания нагрузки, создаваемой при заполнении циклона водой, несущими конструкциями и фундаментами испытательных стендов и др.

5.6.3 Пневматическое испытание

Перед проведением пневматического испытания циклон должен быть подвергнут внутреннему и наружному осмотрам, а сварные швы должны быть подвергнуты контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом в объеме 100%.

Пробное давление должно быть определено по 5.6.2.3.

Время выдержки циклона под пробным давлением должно быть не менее 0,08 ч (5 мин).

После выдержки под пробным давлением необходимо снизить давление до расчетного значения, провести осмотр поверхности циклона и проверить герметичность сварных и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом.

Контроль при проведении пневматического испытания необходимо осуществлять методом акустической эмиссии.

5.6.4 Результаты испытаний считают удовлетворительными, если во время их проведения отсутствуют:

- падение давления по манометру;

- пропуски испытательной среды (течь, потение, пузырьки воздуха или газа) в сварных соединениях и на основном металле;

- признаки разрыва;

- течи в разъемных соединениях;

- остаточные деформации.

Примечание - Допускается не считать течью пропуски испытательной среды через неплотности арматуры, если они не мешают сохранению пробного давления.

5.6.5 Значение пробного давления и результаты испытаний должны быть внесены в паспорт на циклон.

5.7 Отбор проб для определения концентрации вредных веществ на входе в циклон и выходе из него проводят по ГОСТ Р 50820 в соответствии с программой и методиками, согласованными всеми заинтересованными организациями.

5.8 Гидравлическое сопротивление вычисляют как разность полных давлений на входе в циклон и выходе из него по ГОСТ 17.2.4.06 .

5.9 Определение скорости газового потока и производительности по очищаемому газу проводят по ГОСТ 17.2.4.06 ., расходуется на преодоление газом гидравлического сопротивления циклона и рассчитывается по формуле

где - гидравлическое сопротивление циклона, Па.

В данных расчетах не учитывают потери в вентиляторе, так как коэффициент полезного действия его может быть различным в зависимости от конструкции и режима его работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

Циклоны НИИОГАЗ. Руководящие указания по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации. Ярославль, Верхне-Волжское кн. изд-во, 1971, с.95

Экологические требования к установкам очистки газов. Методическое пособие . Санкт-Петербург, ЦОЭК при Госкомприроде России, 1996, с.58

Справочник по пыле- и золоулавливанию. М., Энергоатомиздат, 1983, с.312

Каталог газоочистного оборудования. Санкт-Петербург, ЦОЭК при Госкомприроде России, 1997, с.232

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением . М., ПИО ОБТ, 1999 г.

Правила эксплуатации установок очистки газа (ПЭУ). М., Минхиммаш, 1984 г., с.20



Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001

Инструкция

Введение

Настоящая инструкция составлена на основании:

Правил эксплуатации установок очистки газа (ПЭУ), утвержденных Министерством химического и нефтянного машиностроения СССР 28.11.1983г.

Общие положения

В инструкции изложены основные положения по эксплуатации и обслуживанию циклонов типаУ21-ББЦ-200 .

В дополнение к данной инструкции необходимо руководствоваться следующими основными нормативными документами:

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

ГОСТ 17.2.302-78»Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями»

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».

ГОСТ 12.4.021-75 « Системы вентиляционные. Общие требования».

К эксплуатации допускаются смонтированные, отлаженные и испытанные пылеулавливающие установки(циклоны).

Ответственным за эксплуатацию циклонов является руководитель подразделения.

Непосредственной эксплуатацией пылеулавливающих установок (циклонов)занимается машинист очистительного оборудования , знающий их устройство, усвоивший правила их безопасной и правильной эксплуатации и прошедший инструктаж по охране труда.

а) схема устройства и управления установки циклона У21-ББЦ-200

Батарея циклонов является основным узлом батарейной установки циклонов,

служащим для очистки запыленного воздуха и представляет собой сварную конструкцию, состоящую из четырех циклонов, собранных на двух крышках. К верхней крышке болтами крепится сборная коробка, а к нижней - сборный конус.

Сборная коробка, служащая для сбора очищенного воздуха из циклонов и вывода его в воздуховод очищенного воздуха, на боковой поверхности имеет фланец для присоединения выходного патрубка при выбросе очищенного воздуха вбок.

Выходной патрубок (с ответным фланцем и прокладкой) служащий для присоединения воздуховода очищенного воздуха к сборной коробке, представляет собой сварной переходник, снабженный двумя фланцами. Одним фланцем (прямоугольным) - крепится к сборной коробке, а вторым (круглым) - к воздуховоду.

Вид :

Входной (1), сборный конус(2), выпускной патрубок (3).

Рис.1

Входной патрубок (с ответным фланцем и прокладкой), служащей для подачи запыленного воздуха в циклоны, представляет собой сварной переходник с двумя фланцами. Одним фланцем (прямоугольным) патрубок присоединяется к батареи циклонов, а вторым (круглым) к воздуховоду запыленного воздуха.

Сборный конус, служащий для сбора осаженной пыли, представляет собой сварной конический переходник.

Общий вид циклона представлен на рис.1

Запыленный воздух через входной патрубок посту пает в циклоны и получает вращательное винтообразное движение. Частицы пыли, как более тяжелые, под действием центробежной силы прижимаются к стенкам циклонов, теряют скорость и скатываются вниз в сборный конус.

С обранная пыль выводится в пылепровод, а очищенный воздух через выхлопные трубы циклонов и сборную коробку выводится из циклонов в выпускной патрубок .

б)технические характеристики аппаратов очистки газа, входящих в состав установки У21-ББЦ-200

Параметры работы циклона У21-ББЦ-200

Таблица 1

***

Наименование
оптимальных
(регламентируемых)
параметров

Единица
измерения

Показатели
работы
пусконакладки

Производительность по газу (на входе)

тыс. м3/час

1,15

Производительность по газу (на выходе)

тыс. м 3 /час

1,12

Гидравлическое сопротивление

КПа

0,33

Температура очищаемого газа на входе

°С

Температура очищаемого газа на выходе

°С

Давление (разрежение) очищаемого воздуха на входе

кПа

0,4

Влагосодержание газа (воздуха)

г/м 3

19,51

Концентрация вредных веществ в очищаемом газе на входе

г/м 3

0,1324

Концентрация вредных веществ в очищаемом газе на выходе

г/м 3

0,0065

Барометрическое давление

гПа

1016

Степень очистки

95,21

***

Производительность циклонов

Таблица 2

***

Типорамеры
Циклонов

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Производительность, м3/час

1060

1350

1670

2030

2420

3220

4240

5390

6680

8100

***

Таблица 3

Габаритные размеры (выброс воздуха вверх), мм:

***

Типоразмеры циклонов

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Ширена, L

940

940

975

975

1050

1050

1157

1157

1257

1257

Высота, Н

2707

2809

3068

3167

3460

3665

4329

4531

5041

5238

Масса, кг

340

335

385

395

500

530

625

655

760

805

***

Основные технические характеристики циклона приведены в табл.1-3.

Каждый аппарат очистки газа(циклон) имеет технический паспорт, где указаны эксплуатационные показатели работы установки - проектные или нормативные, такие как производительность по газу(воздуху) на входе и выходе, температура очищаемого газа на входе и выходе, гидравлическое сопративление, влагосодержание газа(воздуха), давление (разрежение)очищаемого воздуха на выходе и входе, концентрация вредных веществ в очищаемом газе(воздухе) на входе и выходе, норматив ПДВ, КПД очистки газа (воздуха), которым должна соответствовать работа установки. Ежегодно проводится проверка на соответствие фактических параметров работы ПГУ проектным. Результаты проверки оформляются актом и заносятся в паспорт установки с указанием даты.

в)сведения о предусмотренных проектом приборах контроля и автоматики

ГОУ, работающие под давлением, должны быть обеспечены контрольно-измерительными приборами и предохранительными устройствами в соответствии с инструкцией по эксплуатации ГОУ завода-изготовителя.

ГОУ, в которых возможно образование взрывоопасных смесей, должны оснащаться приборами контроля их концентраций с устройствами сигнализации и автоматическим отключением технологического оборудования от электропитания и ГОУ.

Контрольно-измерительные приборы, входящие в состав ГОУ,должны быть исправны, проходить государственные испытания или метрологическую аттестацию, а также поверку в органах государственной метрологической службы в порядке, установленном законодательством.

Эксплуатация измерительных приборов осуществляется в соответствии с требованиями паспортов и инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию заводов - изготовителей приборов.

Средства автоматизации, механизации и сигнализации, используемые при эксплуатации ГОУ, должны быть исправны и соответствовать характеристикам, указанным в паспортах заводов-изготовителей.

д)режим работы технологического оборудования, обеспечивающий оптимальные параметры эксплуатации установки.

При эксплуатации установок очистки газа ведется документация, содержащая основные показатели, характеризующие режим работы установки(отклонения от оптимального режима, обнаруженные неисправности, случаи отклонения отдельных агрегатов или выход из строя всей установки.

Установки очиситки газа должны подвергаться осмотру для оценки их технического состояния не реже одного раза в полугодие комиссией, назначенной руководством предприятия.

По результатам осмотра составляется акт и при необходимости разрабатываются мероприятия по установлению обнаруженных недостатков.

Акт прилагается к паспорту установки

Е)перечень учетно-отчетной документации по эксплуатации и обслуживанию установки с указанием переодичности ее заполнения

При эксплуатации установок очистки газа ведется документация, фиксирующая основные показатели работы установки, а также отклонения от оптимального режима, обнаруженные неисправности, выход из строя всей установки и т.д

Ответственный за эксплуатацию циклонов обязан иметь и обеспечивать ведение следующей учетно-отчетной документации:

Акт сдачи в эксплуатацию вентсистемы с циклоном;

Технический паспорт на установку очистки газа(циклон);

Инструкцию по эксплуатации и обслуживанию циклона;

График планово-предупредительного ремонта вентоборудования с циклоном;

Журнал по эксплуатации и ремонту вентоборудования с циклоном;

Журнал учета работы циклона по форме ПОД-3 ежедневно

ж)порядок пуска, остановки и обслуживания установки

До начала работы необходимо:

Проверить герметичность пылесборных бункеров и затроворов пылеотводящих патрубков.

Проверить механизм удаления пыли(затворы на бункерах), при необходимости отремонтировать.

Проверить исправность циклона(отсутствие разрывов, отверстий в корпусе), при необходимости отремонтировать.

Люки закрыть.

Убрать посторонние предметы вблизи циклонов, если они есть.

Проверить наличие освещения в венткамере, при отсутствии света потребовать от дежурного электрика устранения неполадок.

Проверить плотность соединений воздуховода с циклоном и циклонами с бункером (наличие прокладок, затяжка болтов), при необходимости уплотнить.

Убедиться, что ремонтные работы закончены, пылеуловитель исправлен и готов к эксплуатации.

Пуск циклона.

После проверки герметичности и исправности циклона осуществляется пуск вентсистемы с циклоном. После запуска в работу газоочистной установки производится пуск оборудывания, которое она обслуживает.

Во время работы необходимо:

Следить за герметичностью циклона, бункера, воздуховодов, не допуская утечек(при работе на нагнетание) и подсосов воздуха(при работе на всасывание)

Обеспечить своевременное удаление пыли из бункера, не допуская слеживания и ее цементации.

Остановка циклона.

Остановка вентсистемы с циклоном осуществляется после остановки оборудования, которое она обслуживает.

При эксплуатации циклонов необходимо своевременно выполнять все ремонтные работы. Текущие и капитальные ремонты установок очистки газов проводится согласноутвержденному графику планово-предупредительного ремонта(ППР).

Текущее техническое обслуживание -это проверка исправности корпуса, отсутствия вмятин, ржавчины, проверка плотности всех фланцевых соединений и креплений, трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, очистка от пыли, устранение коррозии, подтягивание болтовых соединений, устранений, устранение мелких неисправностей.

Текущий ремонт выполняется 1 раз в 8 месяцев. Операции текущего ремонта- это выпрямление вмятин, замена проржавевших участков, подтягивание неплотных мест фланцевых соединений и креплений, полная очистка от пыли и грязи, частичная окраска.

Капитальный ремонт выполняется 1 раз в 4 года. Проводится все операции текущего ремонта, частичная или полная замена всех конструктивных элементов.

Обязанности машиниста очистительного оборудования, обслуживающего циклон.

Все требования к эксплуатации (смотреть разд. ж настоящей инструкции)

З) перечень быстроизнашивающихся узлов и наиболее часто встречающихся неисправностей с указанием способов их устранения

***

Наименование аппарата

Характер повреждения

Причина выхода из строя аппарата узла

Способ устранения

У21-ББЦ-200

Разрушение подводящего патрубка

Коррозия

Замена патрубка

ВП -50

Износ подшипника

Амортизационный износ

Замена подшипника

ЗВС-20

Износ питателя

Абразивный износ

Замена питателя

У21-ББЦ-200

Перфорации в подводящем патрубке

Абразивный износ

Замена патрубка

ВП-50

Обрыв приводного ремня

Амортизационный износ

Замен приводного ремня

ВП-50

Перфорации в гибкой вставке

Амортизационный износ

Замена гибкой вставки

***

И) порядок действия персонала в аварийных ситуациях (на технологическом оборудовании и на установках очистки газа)

Аварийная остановка вентсистемы с циклонами.

Вентустановку с циклоном необходимо остановить в следующих случаях:

При обрыве воздуховодов на входе или выходе из циклонов;

При поломке корпуса циклона, корпуса бункера или затвора на бункере.

Необходимо отключить оборудование, а затем вентустановку с циклоном.

Во всех случаях предупредить руководителя смены, обслуживаемого данной вентустановкой о причине остановки.

В случае возникновения пожара необходимо:

Немедленно собщить руковдителю работ и всем работающим в помещении о пожаре;

Сообщить в пожарную охрану по телефонному номеру 01 о пожаре, при этом указть его место, что горит, свою фамилию и должность;

Отключить оборудование, выключить вентиляцию и сборки;

до прибытия пожарных приступить к ликвидации очага пожара первичными средствами пожаротушения(огнетушитель);

Выполнять все распоряжения руководителя подразделения.

к) правила безопасности при эксплуатации и обслуживании установок с перечнем вспомогательных устройств и инвентаря для эксплуатации и обслуживания установки.

К работе по обслуживанию циклонов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие:

Преварительный медицинский осмотр;

Обучение и проверку знаний по безопасным методам и приемам выполнения работ в обеме требований настоящей инструкции;

Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте.

Ответственность за своевременное проведение повторных проверок знаний и инструктажей возлагается на руководителя подразделения, прошедшего аттестацию в качестве лица, ответственного за охрану труда.

Обслуживающий персонал может быть допущен к обслуживанию пылеуловителей(циклонов) только после ознакомления с настоящ ей инструкцией.

При эксплуатации циклонов необходимо соблюдать общепринятые правила техники безопастности:

Приводы вентиляторов и другого оборудования, находящегося вблизи циклонов, должны иметь ограждение;

При проведении любого вида обслуживания циклонов должно быть обеспеченное освещение;

Производить какие-либо работы на циклонах при включенных вентустановках категорически запрещается.

Внутренний осмотр и работы внутри пылегазоулавливающих установок допускается производить:

После отключения установок от воздуховодов заглушками или во время остановки всего технологического оборудования, обслуживаемого данной вентустановкой с циклоном;

После тщательной вентиляции корпусов пылеулавливающих установок и лабораторного контроля выходящего из циклона воздуха;

После устройства искусственной вентиляции замкнутых объемов, внутри которых могут накапливаться вредные вещества, с систематическим лабораторным контролем за чистатой воздуха;

После охлаждения установки до температуры 50 С;

при постоянном надзоре за людьми, находящимися внутри установки, со стороны энергетика(механика) при наличии наряда на особо опасные работы и при наличии средств для быстрой эвакуации в случае необходимости.

Вследствие дешевизны и простоты устройства и эксплуатации, относительно небольшого сопротивления и высокой производительности являются наиболее распространенным типом механического пылеуловителя. Циклонные пылеуловители имеют следующие преимущества перед другими аппаратами:

• отсутствие движущихся частей;
• надежная работа при температуре до 500 °С без конструктивных изменений;
• пыль улавливается в сухом виде;
• возможность улавливания абразивных пылей, для чего активные поверхности циклонов покрываются специальными материалами;
• возможность работы циклонов при высоких давлениях;
• стабильная величина гидравлического сопротивления;
• простота изготовления и возможность ремонта;
• повышение концентрации пыли не приводит к снижению фракционной эффективности аппарата.

К недостаткам можно отнести высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 1250-1500 Па, и низкую эффективность при улавливании частиц размером < 5 мкм.

Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газопылевого потока внутри корпуса аппарата. В результате действия циклона центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока Чистый газ, продолжая вращаться, совершает поворот на 180° и выходит из циклона через расположенную по оси выхлопную трубу (рис. 2.8). Частицы пыли, достигшие стенок корпуса, под действием перемещающегося в осевом направлении потока и сил тяжести движутся по направлению к выходному отверстию корпуса и выводятся из циклона.

Рис.2.8 Схема работы циклона.

Область циклонного процесса, или зона улавливания пыли, расположена между концом выхлопной трубы и пылеотводящим отверстием циклона. Часть этой зоны занимает конусный патрубок, в нем оканчивается циклонный вихрь. В цилиндрическом циклоне (без конусного патрубка) циклонный вихрь опирается на пылевой слой в бункере аппарата. При этом частицы вторично уносятся из бункера, т. е. происходит явление, аналогичное действию атмосферных вихрей на предметы, находящиеся на поверхности земли. Вторичный унос частиц возникает и тогда, когда выбран чрезмерно большой угол конусности нижнего патрубка циклона.

Хотя первые циклоны появились в промышленности более 100 лет назад, работы по улучшению их конструкции и повышению эффективности продолжаются.

В СССР применяется более 20 типов циклонов. Для унификации циклонов во ВНИИОТе (г. Ленинград) были проведены сравнительные испытания ряда циклонов по единой методике, одобренной Госстроем СССР. На основании результатов испытаний (рис. 2.9) Госстрой СССР включил в унифицированный ряд пылеулавливающего оборудования циклон типа ЦН-11 как наиболее эффективный и удобный для компоновки в группы. Типовые чертежи циклона ЦН-11, разработанные в институте "Проектпромвентиляция", высылает Центральный институт типового проектирования (г. Тбилиси). Циклоны типа ЦН-15, конструкций СИОТа и ВЦНИИОТа по степени очистки равноценны и несколько уступают аппаратам типа ЦН-11. Но диаметр циклона ЦН-15 на 10 % меньше, что дает определенные преимущества при компоновке в группы. Циклон конструкции СИОТ по высоте меньше циклона типа ЦН-11 почти на 30 %, но больше по диаметру на 17 %. Высокую эффективность показал циклон Т 4/630, однако по сравнению с ЦН-11 его масса почти в 2 раза, а высота в 1,5 раза больше, что не позволяет рекомендовать его в качестве унифицированного аппарата. При отсутствии особых условий рекомендуемая к применению номенклатура циклонов может быть ограничена цилиндрическими и коническими аппаратами.

Рис. 2.9. Зависимость степени очистки от гидравлического сопротивления при одинаковой производительности циклонов.

1 - Т-4/630; 2 - ЦН-11 ; 3 - ЦН-15 ; 4 - конструкции ВЦНИИОТа, 5 - конструкции СИОТа; 6 - конструкции ЛИОТа; 7 - ЦН-15 У; 8 - ЦН-24 ; 9 - "Матрешка".

Рис. 2.10 Цилиндрический циклон конструкций НИИОгаза.

Циклоны относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические - к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000, а конических 3000 мм. С увеличением диаметра циклона при постоянной тангенциальной скорости потока центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается и эффективность пылеулавливания снижается. Кроме тоге установка одного высокопроизводительного циклона вызывает затруднения из-за его большой высоты. В связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклон.

В групповых компоновках по нормалям НИИОгаза применяются циклоны типа ЦН-15, а по типовым нормалям, утверждении Госстроем СССР, циклоны типа ЦН-11. Их устанавливают попарно с общим числом циклонов 2-8 или вокруг вертикального подводящего газохода по 10-14 шт. (рис. 2.12).

Таблица 2.1. Соотношение размеров в долях внутреннегодиаметра D для циклонов ЦН-11, ЦН-15. ЦН-15У, ЦН-24.

Конические циклоны при равных производительностях с цилиндрическими отличаются от последних большими габаритами и поэтому обычно не применяются в групповом исполнении. Для подвода газа к отдельным циклонам при установке их в группу рекомендуется применять коллекторы. Обходные патрубки циклонов присоединяют к коллектору посредством фланцев. Коллектор выполняется из одного или не-скольких патрубков, которые с одной стороны подсоединяются к циклонам, а с другой - заканчиваются общей камерой.

Рис. 2.11. Спирально-конический циклон ЦН.

Отвод очищенного газа в циклонах может осуществляться несколькими способами: с помощью улитки, служащей для преобразования вращательного движения газов в поступательное, колена, общего сборника для группы циклонов или через выхлопную трубу. Сечения выходного отверстия улитки и входного патрубка циклонов следует выполнять одинаковыми.

В группах циклоны компонуются в два ряда или имеют круговую компоновку в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 2.3. Рабочие объемы бункеров для групп циклонов рекомендуется принимать по табл. 2.4. Для увеличения срока службы циклонов, подвергающихся абразивному износу, в местах наибольшего износа (в нижней части корпуса, во входной части улитки) рекомендуется приваривая дополнительные листы с наружной стороны стенок аппаратов. Циклоны диам. < 0,8 м из-за повышенного абразивного износа нельзя применяют для улавливания абразивных пылей.

Рис. 2.12. Групповые циклоны.

а - ступенчатая компоновка; б - круговая компоновка.

Таблица 2.4. Рабочие объемы бункеров для групп циклонов м 3 .

В отдельных случаях для снижения гидравлического сопротивления одиночные циклоны типа ЦН-15 , ЦН-15У, ЦН-24 снабжаются лопастными раскручивателями. Раскручиватель приваривается к нижней части выхлопной трубы.

Группы чаще всего составляют из циклонов основной серии ЦН (типа ЦН-24, ЦН-15У, ЦН-15, ЦН-11). Как правило, группы циклонов имеют общий коллектор грязного газа, общин сборник очищенного газа в общий пылевой бункер. Пылевые бункера циклонных групп могут иметь либо круглую, либо прямоугольную форму. Для групп из двух и четырех циклонов применяют обе формы бункеров, а для групп из шести и восьми циклонов - только прямоугольные. Необходимые объемы пылевых бункеров определяются их назначением. Объем бункера, оборудованного устройствами для непрерывной выгрузки пыли, может быть выбран меньшим, чем объем бункера, предназначенного для накопления и периодической выгрузки пыли. Минимальное расстояние от оси циклона до стенки бункера должно быть не менее 0,4D где D - диаметр циклона. Высота прямоугольной (или цилиндрической) части бункера должна быть не менее 0,5. Угол наклона стенок бункера к горизонту принимается не менее 60°. Конусы циклонов опускаются в бункер на глубину, равную 0,8 диаметра отверстия в них. Для уменьшения общей высоты бункера при непрерывной выгрузке пыли допускается устанавливать в одной группе циклонов несколько бункеров.

Рекомендованные в табл. 2.4 рабочие объемы бункеров могут быть использованы для циклонов других типов. Объемы бункеров для групп циклонов типа СК-ЦН-34 без ухудшения аэродинамики циклонного процесса могут приниматься несколько меньшими, чем рекомендованные в табл. 2.4. Но при высокой запыленности газов и малой объемной массе пыли объемы бункеров одиночных и групповых циклонов могут приниматься большими по сравнению с объемами, рекомендованными в табл. 2.4.

Влияние аэродинамических процессов, происходящих в бункере циклона, на степень очистки подтверждается результатами испытания двух циклонов, присоединенных к общему бункеру. Два варианта подвода воздуха через тангенциальные патрубки обусловили две разные схемы вращения потоков в бункере (рис. 2.13). Опыт показал, что, когда в зоне взаимодействия вихрей касательные скорости имели одно направление (рис. 2.13, а) и не нарушался основной режим вращения потоков в бункере, степень очистки была выше (не ниже, чем при одиночном циклоне); при неправильной компоновке (рис. 2.13,6) эффективность аппарата снижается. Поэтому установка циклонов без бункеров, с присоединением пылеотводящего отверстия в конусе циклона, например, непосредственно к пылеразгрузочному шнеку всегда приводит к ухудшению степени очистки. Когда пылеотводящее отверстие конуса расположено несколько ниже верхней крышки бункера, рекомендуется соединять конус циклона с бункером.

Вращение потока в выхлопной трубе, если не уменьшать на выходе из циклона ее диаметра, продолжается на расстоянии 20 и более калибров. Если же диаметр выхлопной трубы уменьшить, то гидравлическое сопротивление резко возрастает. Поэтому, когда циклон располагается не на конце нагнетающей ветви или устанавливается на всасывающем стороне вентилятора, следует не сужать выхлопную трубу, а предусматривать на ней раскручивающую улитку.

Рис. 2.13. Взаимодействие вихрей в бункере под двумя циклонами.

а - правильная компоновка; б - неправильная компоновка.

Условное обозначение типоразмеров одиночного и группового циклона: ЦН - циклон конструкции НИИОгаза; 15 - угол наклона оси входного патрубка относительно горизонтали (град); П - "правое" ("левое") вращение газа в "улитке"; число после тире - внутренний диаметр цилиндрической части циклона (мм); следующая цифра - количество циклонов в группе; У - с камерой очищенного газа в виде сборника; П - пирамидальная форма бункера. Например ЦН-15П-600П и ЦН-15Л-600×2УП. Циклоны типа ЦН-15 изготовляют в соответствия с ОСТ 26-14-1385 - 75 и ОСТ 26-14-1268 - 75; конструкционный материал - углеродистая сталь.

Циклон типа СЦ-ЦН-34 разработан для очистки газов от такого трудноулавливаемого продукта, как сажа. Циклоны этого типа характеризуются большей, чем обычные циклоны, эффективностью, достигаемой за счет увеличения гидравлических потерь в результате сужения сечений входного и выходного отверстий (рис. 2.14). Циклоны изготовляют одиночными с диаметром цилиндрической части от 600 до 3600 мм, с "левым" и "правым" вращением пылегазового потока.

Аппараты бывают в следующем исполнении: с бункером и подогревателем; с бункером без подогревателя.

Условное обозначение типоразмера циклона: СК - спиральный конический; ЦН - циклон конструкции НИИОгаза; 34 - отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру цилиндрической части (равно 0,34); 5П - с бункером и подогревателем; Б - с бункером без подогревателя (при отсутствии Б или БП - без бункера и подогревателя); последнее число - диаметр цилиндрической части циклона (мм); П или Л - "правое" или "левое" вращение пылегазового потока. Например, СК ЦН-34БЦ-6000Л, СК-ЦН-34-600П.

Ниже приведен типоразмерный ряд циклонов СК-ЦН-34 "левого" и "правого" вращения с бункером и подогревателем.

В случае применения циклонов СК-ЦН-34 диам. < 800 мм для слипающихся пылей следует диаметр пылевыводящего отверстия циклона увеличивать, сохранив его прежнюю конусность. В этом случае d 1 = 0,35D Н кор = 1,8D.

Циклоны Крейзеля применяют в основном для очистки газов после вращающихся печей при обжиге извести, в цементной промышленности и др. Характерной особенностью их конструкции является полый конус с отверстием в вершине, установленный в нижней части корпуса. Между корпусом циклона и конусом имеется кольцевая щель шириной 4,5 мм, предусмотренная для спуска в бункер уловленной пыли. Бункер является неотъемлемой частью циклона (рис. 2.15).

Эти циклоны характеризуются большей, чем циклоны типа ЦН-15 и ЦН-24, производительностью одиночного аппарата при достаточно высокой эффективности.

Рис. 2.14. Циклон типа СК-ЦН-34 .

1 - входной патрубок; 2 - выходной патрубок 3 - улитка; 4 - конус; 5 - опорные стойки; 6 - бункер; 7 - подогреватель.

Рис. 2.15. Циклон Крейзеля .

1 - выхлопная труба; 2 - входной патрубок; 3 - цилиндрическая часть циклона; 4 - отверстие для газа; 5 - полый конус; 6 - кольцевая щель для спуска пыли.

Для уменьшения сопротивлении циклонов при большой их производительности и высокой степени очистки рекомендуется увеличивать высоту входного патрубка и входной спирали аппарата в 1,5 раза.

Рис. 2.16. Зависимость сопротивления циклона от его производительности.

Циклоны конструкции ВЦНИИОТа (рис. 2.17, табл. 2.5) с расширяющимся конусом применяются для улавливания сухой неслипающейся, не волокнистой и абразивной, а также слабо слипающейся (сажа, тальк) пыли. Характерной особенностью этого циклона является способ транспортировки отсепарированной пыли из корпуса в сборный бункер. Пылегазовый поток проходит в бункер через кольцевую щель, образованную двумя соосными конусными поверхностями. Обеспыленный поток возвращается обратно в корпус циклона через центральное отверстие внутреннего конуса. Такая конструкция отвода пыли в бункер позволяет применять аппарат для улавливания пылей с повышенными абразивными свойствами.

Рис. 2.17. Циклон конструкции ВЦНИИОТа.

1 - входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - корпус; 4 - внутренний конус; 5 - камера пылесборника; 6 - кольцевая щель.

Рис. 2.18. Циклон конструкции Гипродревпрома типа Ц .

1- входной патрубок; 2 - корпус; 3 - сепаратор.

Рис.2.19. Циклон конструкции СИОТ а.

1 - корпус; 2 - раскручиватель; 3,4 - входной и выходной патрубки; 5 - крышка корпуса; 6 - пылеотводящий патрубок; 7 - раскручиватель; 8 - колпак.

Таблица 2.7. Циклоны конструкции СИОТ а.

Рекомендуемая скорость пылегазового потока во входном патрубке 16-20 м/с, коэффициент местного сопротивления, отнесенный к этой скорости, 5,4; эффективность циклона составляет 98 -98,5 % .

Циклон конструкции СИОТа (рис. 2.19, табл. 2.7) имеет треугольную форму входного н отводящего патрубков. Циклоны этой конструкции рекомендуется применять для улавливания сухой не волокнистой, неслипающейся пыли. При установке циклона на всасывающей стороне вентилятора газопылевой поток выходит через раскручиватель с винтовой крышкой, а при установке на стороне нагнетания - через шахту с колпаком или раскручивателем в виде плоского щита. Коэффициент местного сопротивления, отнесенный к скорости входа пылегазового потока, равен 4,2 для циклона с винтовым раскручивателем и 6 без него. Максимальное разрежение 5 кПа.

Расчет и выбор циклонов. Циклоны рассчитывают или выбирают различными методами. Наиболее целесообразным считается метод обобщения и использования показателей, получаемых при испытаниях циклонов в промышленных условиях или на полупромышленных стендах. При помощи этого метода по ряду циклонов различных типов были получены данные о фракционной степени улавливания для определенных значений скорости очищаемого газа и плотности пыли, о коэффициенте гидравлического сопротивления ц др. Эти сведения с достаточной полнотой отражены в соответствующих нормалях и сопроводительной технической документации.

Для расчета или выбора циклонов необходимы следующие данные: объемный расход газов, подлежащих обеспыливанию при рабочих условиях, Q p, м 3 /с; динамическая вязкость газов прн рабочей температуре μг, Па-с; плотность газа прн рабочих условиях р г, кг/м 3 ; дисперсный состав пыли, задаваемый параметрами d m , мкм, lg оч; концентрация пыли в газах свх, г/м 3 ; плотность частиц пыли р ч, кг/м 3 ; требуемая степень очистки ȵ, %.

1. Задавшись типом циклона, по табл. 2.8 илн 2.9 определяют оптимальную скорость газа в аппарате w опт.

2. Рассчитывают необходимую площадь сечения циклонов, м 2

F = Q p /w опт (2.3)

3.Определяют диаметр циклона, м, задаваясь количеством циклонов N:

D = √ F/0,785N. (2.4)

Диаметр циклона округляют до величины, рекомендуемой табл. 2.1 или 2.2.

4.Вычисляют действительную скорость газа в циклоне:

w = Q p /0,785ND 2 (2.5)

Скорость в циклоне не должна отклоняться более чем на 15 % от оптимальной.

Таблица 2.10 Значения коэффициентов сопротивления циклонов.

(D = 500 мм; w = 3 м/с)

5. Рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона и ли группы циклонов:

£ = К 1 К 2 £c(п)ц 500 + К 3 (2.6)

где £c(п)ц 500 - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диам. 500 мм, выбираемый по табл. 2.10. Индекс "с" означает, что циклон работает в гидравлической сети, а индекс "п" - без сети, т. е. работает прямо на выхлоп в атмосферу; K 1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона, определяемый по табл. 2.11; К 2 - поправочный коэффициент на запыленность газа, определяемый по табл. 2.12; К 3 - коэффициент, учитывающий дополнительные потерн давления, связанные с компоновкой циклонов в группу, определяемый по табл. 2.13.

Таблица 2.12 Значения поправочных коэффициентов на запыленность газов (D = 500 мм)

Для одиночных циклонов К 3 = 0.

6. Определяют потерю давления в циклоне, Па, по формуле

∆Р = £ ц pw 2 /2 (2.7)

Если потери давления ∆р оказались приемлемыми, переходят к расчету полного коэффициента очистки газа в циклоне. При этом принимается, что коэффициент очистка газов в одиночном циклоне и в группе циклонов одинаков. В действительности коэффициент очистки газа в группе может оказаться несколько ниже, чем в одиночном циклоне. Это объясняется возможностью возникновения перетоков газа через общий бункер, снижающих коэффициент очистки газов в группе циклонов.

7. Взяв из табл. 2.8 или 2.9 два параметра, характеризующих парциальную эффективность выбранного типа циклона при указанных в таблице условиях, определяют значение параметра d 50 при рабочих условиях (диаметре циклона, скорости потока, плотности пыли, динамической вязкости газа) по уравнению

d 50 = d т 50 √ (D/D т)(p чт /р ч)(μ/μ т)(w т /w) (2.8)

Таблица 2.13. Коэффициент К 3 , учитывающий дополнительные потери давления, связанные с групповой компоновкой.

8.Определяют параметр х по формуле

(2.9)

9. По табл. 1.6 определяют значение Ф(x), представляющее собой полный коэффициент очистки газа, выраженный в долях.

По окончании расчета полученное значение ȵ сопоставляется с требуемым. Если окажется меньше требуемого, необходимо выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов необходимого значения рекомендуется следующая зависимость:

(2.10)

где индекс "1" относится к расчетным, а индекс "2"- к требуемым параметрам циклона.

Расчет последовательно установленных циклонов. Коэффициент очистки газов в установке, состоящей из двух или более последовательно установленных циклонов, удобно определять по графикам парциальных проскоков через каждый из циклонов, составленным в вероятностно-логарифмической системе координат. Расчет ведется в следующей последовательности:

1. Определяют значения d 50 для каждого из последовательно установленных циклонов.

2.Определяют значения d = 15.9 для каждого из циклонов по уравнению
(2.11)

3. В вероятностно-логарифмической системе координат (ординаты сетки должны быть представлены в относительных долях) наносят точки d50 и dɛ =15,9 для каждого из циклонов. Точки d 50 и d ɛ = 15,9 соединяют прямыми линиями парциальных проскоков через циклоны.

4. Определяют общий парциальный проскок через систему из двух последовательно установленных циклонов:
ɛ 1-2 = ɛ 1 ɛ 2 (2.12)

где ɛ 1-2 - общий парциальный проскок; ɛ 1 - парциальный проскок для первого циклона; ɛ 2 - то же, для второго.

Кривую наносят на тот же график.

5.Проводят прямую линию, аппроксимирующую кривую ɛ 1-2 , и находят значения d 50 , характеризующие эту прямую.

6.Исчисляют коэффициент очистки газов по уравнению 1.28

Выбор типа и размера циклона производится на основании заданного расхода газов, физико-механических свойств пыли, требуемого коэффициента очистки, габаритов установки, эксплуатационной надежности и стоимости очистки. При очистке больших объемов газов одиночные циклоны типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У ЦН-24 объединяются в группы по 2, 4, 6 н 8 элементов, расположенных в два ряда, н по 10, 12 и 14 элементов при круговой компоновке. Диаметр циклонов типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, объединенных в группы с прямоугольной компоновкой, не должен превышать 1800 мм, а при круговой компоновке 1000 мм.

При выборе циклонов конструкции НИИОгаза следует обращать внимание на надежность работы системы, особенно в тех случаях, когда ремонт или ревизия системы газоочистки невозможны без остановки технологического оборудования. Широкий диапазон типоразмеров циклонов позволяет удовлетворять многие требования, в том числе и по надежности. Наиболее характерными нарушениями нормальной работы циклонов являются истирание стенок циклонов абразивной пылью и залипание.

Циклоны типа ЦН-15У характеризуются низкими технико-экономическими показателями, и их использование может быть оправдано только в тех случаях, когда имеются строгие ограничения габаритов по высоте. Для очистки газов от мелкой пыли со средним медианным диам. 5,6 мкм, а также при высоких требованиях к качеству очистки следует
использовать наиболее высокоэффективные конические циклоны типа СДК-ЦН-33. При ограничениях по габаритам рекомендуется применять циклоны типа СК-ЦН-34, имеющие высокую эффективность при больших энергетических затратах. Для обеспечения устойчивой работы, исключающей забивание пылевыпускных отверстий, условная скорость для циклонов типа СК-ЦН-34 должна составлять не менее 2,0 м/с. При улавливаннн сажи в циклонах диам. > 1 м скорость может понижаться до 1.5 м/с. Недостатками конических циклонов являются большие габариты, трудность комплектования их в группы н относительно высокий расход металла на 1000 м 3 /ч очищаемых газов.

1.Одиночные и групповые циклоны устанавливают как на всасывающих, так н на нагнетательных трактах системы газоходов.

2.Для очистки газов от абразивной пыли, вызывающей износ крыльчаток вентиляторов, циклоны следует устанавливать перед вентиляторами.

3.Давление газов, поступающих на очистку, их температура могут быть любыми при условии обеспечения необходимой прочности и герметичности аппарата. Нормализованные циклоны рассчитаны на давление (или разряжение) 2500 Па и температуру до 400 °С.

4.При проектировании подводящих газоходов к циклонам следует обеспечить равномерное распределение газопылевого потока на входе в циклон за счет выполнения прямолинейных участков непосредственно перед входным патрубком или установки специальных устройств, например направляющих лопаток, распределяющих поток по сечению газоходов. Резкие повороты на отводящих газоходах в непосредственной близости от циклопов могут отрицательно влиять на равномерность распеделеиия газов в циклонах н увеличивать сопротивление аппаратов, поэтому их следует избегать. Для установки с переменным расходом газов, например в котельных металлургических заводов с различной производительностью летом и зимой, предусматривается использование нескольких групповых или одиночных циклонов, снабженных откачивающими устройствами.

5.Наличие запорных или дроссельных устройств внутри группового циклона, на коллекторах или выхлопных трубах не допускается во избежание нарушения равенства гидравлических сопротивлений между циклонными элементами. Исследования показали, что при отсутствии равенства гидравлических сопротивлений могут иметь место перетоки газов из бункера в циклон с малым сопротивлением, что приводит к значительному снижению эффективности очистки.

6.Присоединение подводящих и отводящих газоходов к циклонам следует выполнять преимущественно сварным, на бандажах, что обеспечивает надежность и герметичность соединения. В отдельных случая при небольших размерах подводящих н отводящих газоходов (например, для одиночных циклонов) возможна установка фланцевых соединена
по соответствующим ГОСТам.

7. Установка одиночных н групповых циклонов производится вертикально, так, чтобы пылевыпускное отверстие было обращено к низу.

В некоторых случаях допускается горизонтальное расположение одиночных циклонов. В этом случае бункер должен иметь специальную конструкцию.