CC BY
10
що дисперсні матеріали кристалічного походження із властивим явищем "сідання” мають значний питомий гідравлічний опір, а кінетика сушіння за своїм механізмом близька до кінетики процесу зневоднення листових капілярно-пористих матеріалів.
Таким чином, залежно від структурних і фізико-хімічних властивостей дисперсних матеріалів, сушіння в щільному шарі можна розглядати як фільтраційне, змішане фільтраційне і сушіння в щільному шарі, де лімітуючими є внутрішньо-дифузійні процеси в окремих частинках шару.
Література
1. Ханык Я. Н. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов.: Автореферат дис. док. тех. наук. Львов, 1992. - 36с._________
УДК 628. 511 Проф. А.І. Дубинін, д.пьн.; інж. В.В. Майструй, к.т.н.;
АД. Маркое-НУ "Львівська політехніка"
ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНОГО ДІАМЕТРУ В ЦИКЛОНАХ
Проведені порівняльні дослідження циклону ЦН-15 і циклону з проміжним відведенням пилу. Для оцінки ефективності очищення розраховано критичний діаметр.
Prof. A. Dubinin, eng. V. Maystruk, A. Markov-NU "Lvivs'ka Politekhnika"
The investigation of critical diameter of the dust in cyclone
Comparative investigation of the cyclone "ЦН-15" and of the cyclone with the intermediate diversion of the dust was carried out. For estimation effectiveness of clearing limited diameter is determined.
В [1] описана будова і робота модернізованого циклону з проміжним відведенням осадженого пилу (ПВП). За базовий апарат взятий циклон ЦН-15 діаметром 300 мм.
Одним з параметрів, що характеризує ефективність роботи відцентрових пиловловлювачів, є критичний діаметр частинок, що сепаруються. З метою оцінки ефективності вказаних циклонів була розроблена методика розрахунку критичного діаметру частинок і на основі експериментальних досліджень визначені чисельні значення dKp. Критичний діаметр визначається за залежністю:
де: Ri і R2 - відповідно радіус вихлопної труби і циклону, м; WT - тангенціальна швидкість газу, м/с; t - умовний час перебування газу в сепараційній зоні, с; t -відносний час перебування газу в сепараційній зоні.
З метою отримання інформації про вплив місця входу газу на час перебування його в зоні сепарації, вхідний патрубок було умовно розбито на прямокутні перерізи і для кожного з них за рівнянням:
W - — -9 —9
—— = а0 + axR - а2Н - a3R + a4RH + а5Н (2)
Тепломасообмінні процеси і прогресивні технології деревообробки
89
Український державний лісотехнічний університет
методом Рунге-Кутта було розраховано час руху елементарного об'єму газу, який виходить з точки цього перерізу. В рівнянні (2): WBX - швидкість повітря у вхідному патрубку, м/с; R - безрозмірний радіус-вектор (відстань R від точки до осі циклона, віднесена до R2 - радіуса циклону); Н- безрозмірна апліката (відстань точки від площини кришки циклону, віднесена до R2).
Реальний час перебування газу визначався від моменту входу його в апарат до моменту досягнення ним площини нижнього торця вихлопної труби. Відносний час перебування газу в сепараційній зоні було визначено як відношення реального часу до умовного. Умовний час для заданих параметрів роботи циклона з врахуванням його геометричних розмірів був розрахований за формулою:
t = VjQ, (3)
де: Van - об'єм сепараційної частини апарату, м3; Q! - продуктивність циклону по газу, м3/с.
Розрахунок проведено для Qi = 0. 264 м3/с.
На рис. 1 представлена залежність відносного часу перебування газу від початкових координат елементарних об'ємів для циклону ЦН-15 і цикло-
ну з ПВП.
З наведених даних видно, що час перебування газу істотно залежить від місця його входу в апарат. Нерівномірність часу перебування спостерігається не тільки по висоті, що цілком закономірно, але і по радіусу циклону. Цей факт пояснюється характером руху газового потоку. По-перше, потік рухається не поступово, зверху вниз, рівномірно заповнюючи весь кільцевий простір, а по спіралі під деяким кутом до його осі. По-друге, за рахунок тертя газу до поверхні стінки відбувається його гальмування.
Рис. 1. Час перебування елементарних об'ємів в сепараційній частині циклону залежно від
початкових координат їх введення в циклон R(H для кривих: 1-0. 033; 2-0. 1; 3- 0. 167; 4 - 0. 23; 5-0. 3; 6- 0. 367; 7-0. 43; 8-0. 5; 9- 0. 567; 10 - 0. 63; 11 - 0. 7; 12 - 0. 767; 13 - 0. 83; 14 - 0. 9; 15 - 0. 967; 16 -1. 033); а - циклон ЦН-15; б - циклон з ПВП
90
Розробка сучасних технологій деревообробки
Як видно з рис. 1 час перебування елементарних об'ємів газу в сепараційній зоні циклону з ПВП є більший, ніж в базовому циклоні ЦН-15, що сприятливо впливає на ефективність очищення. Це, очевидно, можна пояснити тим, що за рахунок відсмоктування частини газу осьова складова швидкості руху газу є меншою від фіктивної швидкості.
В методиках, які використовуються для розрахунку ефективності очищення, нерівністю часу перебування газу, і, відповідно, частинок пилу, які вносяться елементарним об'ємом газу з різних точок вхідного патрубка, нехтують, що значно впливає на точність розрахунку.
dKp ,мкм
Рис, 2, Залежність критичного діаметру частинок, що повністю вловлюються, від початкових координат введення газу в циклон R (Н для кривих: 1 - 0.033; 2-0.1; 3 - 0.167; 4 - 0.23; 5-0.3; 6- 0.367; 7 - 0.43; 8-0.5; 9- 0.567; 10-0.63; 11- 0.7; 12 - 0. 767; 13 - 0.83; 14 -0. 9; 15 - 0. 967; 16 - 1. 033); а - циклон ЦН-15; б - циклон з ПВП і q = 0. 07
Згідно з формулою (1), було визначено критичний діаметр для елементарних об'ємів, які входять в циклон з різних точок вхідного патрубка. Дані обчислень наведені на рис. 2. Як видно з рис. 2 в найгіршому положенні знаходиться частинки, початкові координати_яких у вхідному патрубку R =0.6 для кривої 1, яка відповідає відносній висоті Н = 1.033. Для цих координат критичний діаметр частинок, які повністю повинні вловлюватись, для циклону з ПВП і q = 0. 07 dKp = 5. 14 мкм. Аналогічно були визначені критичні діаметри і для базового циклона ЦН-15 (рис. 2). Для означеної точки dKp = 5. 56 мкм. Це показує, що ефективність циклону з ПВП є вищою, ніж в циклоні ЦН-15, тому що в циклоні з ПВП вловлюються меншого розміру частинки.
Література
1. Дубинін А.І., Майструк В.В. Циклонний апарат з проміжним відведенням твердої фази// Вісник Державного університету ’’Львівська політехніка” ’’Хімія, технологія речовин та їх застосування”, - № 333 - 1997 - С. 196- 197._________
Тепломасообмінні процеси і прогресивні технології деревообробки
91
