Расчет вентиляционного устройства

Страница 1

Циклон ЛИОЭТ.

Высокая степень очистки получается в циклонах системы

ЛИОЭТ (Ленинградский институт организации и экономики труда). После входа в циклон благодаря поверхности верхней крышки при первом же своем повороте воздушный поток получает винтовое движение, которое и сохраняется вплоть до выхода воздуха в выхлопную трубу. При поступательно-вращательном движении пыль, находящаяся в воздухе, под действием центробежной силы движется к наружной стенке циклона и, ударяясь об нее, оседает вниз. Наиболее мелкие частицы, не успевшие дойти до наружной стенки циклона, уносятся из циклона через внутреннюю выхлопную трубу.

Для расчета основных размеров циклона принимаются следующие допущения:

1) частицы пыли имеют форму шара;

2) траектория движения шаров принимается плоской;

3) центробежная сила направлена по радиусу циклона (в действительности она направлена нормально к спиралеобразной траектории частицы);

4) отделение пыли происходит после удара ее о наружную стенку циклона.

Сопротивление воздуха движущемуся в нем телу выражается величиной

S=kF v2 y1= kF v2 p1 (1)

2g 2

где k — коэффициент сопротивления;

F — площадь миделевого сечения, т. е. наибольшая площадь сечения тела, перпендикулярного направлению его движения;

v — скорость движения частицы;

y — удельный вес воздуха;

р1 — плотность воздуха.

Величина центробежной силы, развивающейся при вращении частицы, равна

C = mw2 (2)

x

где т

масса частицы;

w — скорость вращения частицы;

х — расстояние ее от центра циклона.

При этом

w=Qx (3)

где Q — угловая скорость вращения частицы.

Поэтому

C = m Q2x2 = mQ2x,

x

масса частицы равна

m= пd 3 p2

6

где р2 — ее плотность.

При равномерном движении частицы от внутреннего цилиндра к наружному существует равновесие между центробежной силой и сопротивлением воздуха движущейся частицы (шара) или

С = пd 3 p2 Q2 x = k пd 2 * v2 p1 (4)

6 4 2

Откуда

4 dQ2xp2 = kp1v2 (5)

3

Коэффициент сопротивления k есть функция числа Рейнольдса

Re= vd

l

где v — скорость пылинки в м/сек; d — диаметр пылинки в м; l —кинематическая вязкость воздуха в м2/сек.

Для всех случаев, когда при движении пылинки Re <= l, сопротивление воздуха движущемуся в нем шару изменяется по закону Стокса. В этом промежутке значений, когда Re <= l, коэффициент сопротивления выражается величиной

k = 24 (6)

Re

или

k = 24

vd

Подставляя значение k в формулу (1) получим

S= 24l nd2 v2 p1= 3nvdp1l

dv 4 2

Отсюда видно, что при Re <= l сопротивление движению пылинки пропорционально скорости в первой степени и обтекание пылинки потоком соответствует ламинарному режиму.

Если l < Re< 103, то коэффициент сопротивления выражается величиной

(7)

В этом случае

S = 3nvdp1 l1 + 4l 1/3 * nd 2 * v2 _p1

v 1/3 d 1/3 4 2

или

S = 3nvdp1 l +1 nd 5/3 v 5/3 p1l 1/3 (8)

2

Таким образом, мы видим, что с увеличением числа Re, т. е. с увеличением скорости, сопротивление воздушной среды начинает зависеть от скорости v 5/3, т. е. постепенно приближается к квадратичной зависимости.

Расчет объема инвестиций
Воспользовавшись, методическими указаниями к дипломному проекту оцениваем полные капиталовложения. Таблица 23 - Укрупненная структура сметы капитальных затрат на строительство Наименование главы сметы Удельный вес, % Затраты, тыс. руб 1 2 3 Глава 1. Подготовка территории строител ...

Выбор и описание технологической схемы производства. Материальный баланс производства
Мощность завода Q=250 млн.шт./год Баланс материальных потоков на предприятии выражается в виде материального баланса. Чтобы определить потребности предприятия в сырьевых материалах, первоначально рассчитывают удельный расход сырьевых материалов на единицу выпускаемой продукции. За единицу в производстве си ...

Благоустройство приусадебного участка. Функциональное зонирование участка
В проекте планировки предусматривается членение территории на функциональные зоны: · зона отдыха (для приятного отдыха семьи) · зона общего пребывания (для хозяйственных дел) · зона зеленых насаждений (для отдыха и насыщения свежим воздухом) ...