proiect aer, n=56

40
UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA: INGINERIA MATERIALELOR ŞI A MEDIULUI SPECIALIZAREA: INGINERIA SI PROTECTIA MEDIULUI ÎN INDUSTRIE DISCIPLINA :TEHNICI ŞI ECHIPAMENTE PENTRU EPURAREA AERULUI PROIECT DE SEMESTRU

Upload: andreeagyorgyjakab

Post on 10-Apr-2016

71 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

Proiect Aer Word

TRANSCRIPT

Page 1: Proiect Aer, n=56

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCAFACULTATEA INGINERIA MATERIALELOR ŞI A MEDIULUISPECIALIZAREA INGINERIA SI PROTECTIA MEDIULUI IcircN INDUSTRIEDISCIPLINA TEHNICI ŞI ECHIPAMENTE PENTRU EPURAREA AERULUI

PROIECT DE SEMESTRU

Nume Domşa Prenume Mihaela

Grupa 37411

2012-2013UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG1

Cuprins

Capitolul 1 Memoriu de prezentare2 11 Tema proiectului2 12 Descrierea instalatiei3 13 Principiul de functionare a cicloanelor4

14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5

15 Alegerea materialului 6 16 Amplasarea ciclonului 6 17 Prezentarea epuratorului secundarhellip7 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)8 19 Descrierea ventilatoarelor9 110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la proiecterea separatorului9 Capitolul 2Breviar de calcule11 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11 2111 Calculul multiciclonului12 2112 Calculul vitezelor din ciclon13 2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice14

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate14 2115 Calculul dimensiunii partiulei critice15 2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice16 2117 Calculul fractiilor ramase neepurate16 2118 Calculul randamentului total al ciclonului18 2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon18

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)18

22 Calculul epuratorului secundar20 221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar20 2211Calculul suprafetei filtrante20 2212 Calculul numarului de saci20 222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar hellip21 2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate22 2223 Calculul randamentului total pe filtru22 2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru22

23 Calculul pierderilor de presiunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 231 Pierderi de presiune liniara23 232 Pierderi de presiune distribuite25 233 Pierderile de presiune in ciclon25 234 Pierderile de presiune pe filtru26 235 Pierderea de presiune pe ventilator26 236 Pierderile de presiune geometrice in cos helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 237Calculul pierderilor de presiune totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Capitolul 3 Calculul si alegerea ventilatorului de andtrenare 27

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG2

Capitolul 1

MEMORIU DE PREZENTARE

11 Tema proiectului

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie duplex de epurare şi transport a gazelor provenite de

la instalaţiile de sablare a unor piese metalice avacircnd urmatoarea distribuţie granulometrică

Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

pentru nr par

lt1 3-01 x n= 3-01 x56 =0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

lt30 Rest pana la 100 = 492

n=56Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10middotn [mg m3] =gt C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500middotn [m3 h] =gt Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 [m3 s]

Schema bloc a instalaţiei de epurare este prezentată icircn figura de mai jos

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG3

Sursa de impurităţi ndash Instsablare

Epurator primar - Multiciclon

Epurator secundar ndash

Filtru cu saci

Ventilator Coş de evacuare

Tronson 1 Tronson2 Tronson3 Tronson 4

Lungimea

tronsonului

[m]

Unitate

de

măsură

Nr de

coturi

Nr de

ramificaţii

Unghiul de

schimbare a

direcţiei

Viteza gazelor

pe tronson

[ms]

Tronson 1 30 + 1 middot n = 86 m 10 1 90ordm 9

Tronson 2 10 + 1 middot n = 66 m 4 1 90ordm 9

Tronson 3 15 + 1 middot n = 71 m 6 - 90ordm 8

Tronson 4 2 m 1 - 60ordm 5

Vitezele de intrare si de ieşire in si din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de

transport

Observaţie Cicloanele se vor monta icircn baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon Se

limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane Notaţia bdquonrdquo reprezintă numărul din catalog al

studentului (n=29) Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de

relaţia

η = 65+(-1)n 01 middot n [] =gt η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

Gazele evacuate icircn atmosferă se vor icircncadra icircn limitele admise de legislaţia aflată icircn vigoare

12 Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din

Concasor

Multiciclon

Epurator secundar (filtru cu saci)

Ventilator

Cos

4 tronsoane

Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe

primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al

doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de

9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 2: Proiect Aer, n=56

2012-2013UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG1

Cuprins

Capitolul 1 Memoriu de prezentare2 11 Tema proiectului2 12 Descrierea instalatiei3 13 Principiul de functionare a cicloanelor4

14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5

15 Alegerea materialului 6 16 Amplasarea ciclonului 6 17 Prezentarea epuratorului secundarhellip7 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)8 19 Descrierea ventilatoarelor9 110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la proiecterea separatorului9 Capitolul 2Breviar de calcule11 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11 2111 Calculul multiciclonului12 2112 Calculul vitezelor din ciclon13 2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice14

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate14 2115 Calculul dimensiunii partiulei critice15 2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice16 2117 Calculul fractiilor ramase neepurate16 2118 Calculul randamentului total al ciclonului18 2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon18

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)18

22 Calculul epuratorului secundar20 221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar20 2211Calculul suprafetei filtrante20 2212 Calculul numarului de saci20 222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar hellip21 2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate22 2223 Calculul randamentului total pe filtru22 2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru22

23 Calculul pierderilor de presiunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 231 Pierderi de presiune liniara23 232 Pierderi de presiune distribuite25 233 Pierderile de presiune in ciclon25 234 Pierderile de presiune pe filtru26 235 Pierderea de presiune pe ventilator26 236 Pierderile de presiune geometrice in cos helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 237Calculul pierderilor de presiune totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Capitolul 3 Calculul si alegerea ventilatorului de andtrenare 27

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG2

Capitolul 1

MEMORIU DE PREZENTARE

11 Tema proiectului

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie duplex de epurare şi transport a gazelor provenite de

la instalaţiile de sablare a unor piese metalice avacircnd urmatoarea distribuţie granulometrică

Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

pentru nr par

lt1 3-01 x n= 3-01 x56 =0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

lt30 Rest pana la 100 = 492

n=56Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10middotn [mg m3] =gt C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500middotn [m3 h] =gt Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 [m3 s]

Schema bloc a instalaţiei de epurare este prezentată icircn figura de mai jos

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG3

Sursa de impurităţi ndash Instsablare

Epurator primar - Multiciclon

Epurator secundar ndash

Filtru cu saci

Ventilator Coş de evacuare

Tronson 1 Tronson2 Tronson3 Tronson 4

Lungimea

tronsonului

[m]

Unitate

de

măsură

Nr de

coturi

Nr de

ramificaţii

Unghiul de

schimbare a

direcţiei

Viteza gazelor

pe tronson

[ms]

Tronson 1 30 + 1 middot n = 86 m 10 1 90ordm 9

Tronson 2 10 + 1 middot n = 66 m 4 1 90ordm 9

Tronson 3 15 + 1 middot n = 71 m 6 - 90ordm 8

Tronson 4 2 m 1 - 60ordm 5

Vitezele de intrare si de ieşire in si din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de

transport

Observaţie Cicloanele se vor monta icircn baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon Se

limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane Notaţia bdquonrdquo reprezintă numărul din catalog al

studentului (n=29) Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de

relaţia

η = 65+(-1)n 01 middot n [] =gt η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

Gazele evacuate icircn atmosferă se vor icircncadra icircn limitele admise de legislaţia aflată icircn vigoare

12 Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din

Concasor

Multiciclon

Epurator secundar (filtru cu saci)

Ventilator

Cos

4 tronsoane

Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe

primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al

doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de

9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 3: Proiect Aer, n=56

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG2

Capitolul 1

MEMORIU DE PREZENTARE

11 Tema proiectului

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie duplex de epurare şi transport a gazelor provenite de

la instalaţiile de sablare a unor piese metalice avacircnd urmatoarea distribuţie granulometrică

Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

pentru nr par

lt1 3-01 x n= 3-01 x56 =0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

lt30 Rest pana la 100 = 492

n=56Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10middotn [mg m3] =gt C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500middotn [m3 h] =gt Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 [m3 s]

Schema bloc a instalaţiei de epurare este prezentată icircn figura de mai jos

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG3

Sursa de impurităţi ndash Instsablare

Epurator primar - Multiciclon

Epurator secundar ndash

Filtru cu saci

Ventilator Coş de evacuare

Tronson 1 Tronson2 Tronson3 Tronson 4

Lungimea

tronsonului

[m]

Unitate

de

măsură

Nr de

coturi

Nr de

ramificaţii

Unghiul de

schimbare a

direcţiei

Viteza gazelor

pe tronson

[ms]

Tronson 1 30 + 1 middot n = 86 m 10 1 90ordm 9

Tronson 2 10 + 1 middot n = 66 m 4 1 90ordm 9

Tronson 3 15 + 1 middot n = 71 m 6 - 90ordm 8

Tronson 4 2 m 1 - 60ordm 5

Vitezele de intrare si de ieşire in si din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de

transport

Observaţie Cicloanele se vor monta icircn baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon Se

limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane Notaţia bdquonrdquo reprezintă numărul din catalog al

studentului (n=29) Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de

relaţia

η = 65+(-1)n 01 middot n [] =gt η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

Gazele evacuate icircn atmosferă se vor icircncadra icircn limitele admise de legislaţia aflată icircn vigoare

12 Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din

Concasor

Multiciclon

Epurator secundar (filtru cu saci)

Ventilator

Cos

4 tronsoane

Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe

primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al

doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de

9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 4: Proiect Aer, n=56

Capitolul 1

MEMORIU DE PREZENTARE

11 Tema proiectului

Să se calculeze şi să se proiecteze o instalaţie duplex de epurare şi transport a gazelor provenite de

la instalaţiile de sablare a unor piese metalice avacircnd urmatoarea distribuţie granulometrică

Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

pentru nr par

lt1 3-01 x n= 3-01 x56 =0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

lt30 Rest pana la 100 = 492

n=56Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10middotn [mg m3] =gt C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500middotn [m3 h] =gt Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 [m3 s]

Schema bloc a instalaţiei de epurare este prezentată icircn figura de mai jos

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG3

Sursa de impurităţi ndash Instsablare

Epurator primar - Multiciclon

Epurator secundar ndash

Filtru cu saci

Ventilator Coş de evacuare

Tronson 1 Tronson2 Tronson3 Tronson 4

Lungimea

tronsonului

[m]

Unitate

de

măsură

Nr de

coturi

Nr de

ramificaţii

Unghiul de

schimbare a

direcţiei

Viteza gazelor

pe tronson

[ms]

Tronson 1 30 + 1 middot n = 86 m 10 1 90ordm 9

Tronson 2 10 + 1 middot n = 66 m 4 1 90ordm 9

Tronson 3 15 + 1 middot n = 71 m 6 - 90ordm 8

Tronson 4 2 m 1 - 60ordm 5

Vitezele de intrare si de ieşire in si din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de

transport

Observaţie Cicloanele se vor monta icircn baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon Se

limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane Notaţia bdquonrdquo reprezintă numărul din catalog al

studentului (n=29) Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de

relaţia

η = 65+(-1)n 01 middot n [] =gt η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

Gazele evacuate icircn atmosferă se vor icircncadra icircn limitele admise de legislaţia aflată icircn vigoare

12 Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din

Concasor

Multiciclon

Epurator secundar (filtru cu saci)

Ventilator

Cos

4 tronsoane

Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe

primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al

doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de

9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 5: Proiect Aer, n=56

Lungimea

tronsonului

[m]

Unitate

de

măsură

Nr de

coturi

Nr de

ramificaţii

Unghiul de

schimbare a

direcţiei

Viteza gazelor

pe tronson

[ms]

Tronson 1 30 + 1 middot n = 86 m 10 1 90ordm 9

Tronson 2 10 + 1 middot n = 66 m 4 1 90ordm 9

Tronson 3 15 + 1 middot n = 71 m 6 - 90ordm 8

Tronson 4 2 m 1 - 60ordm 5

Vitezele de intrare si de ieşire in si din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de

transport

Observaţie Cicloanele se vor monta icircn baterii de cicloane şi vor forma un multiciclon Se

limitează numărul de elemente ale bateriei la 4 cicloane Notaţia bdquonrdquo reprezintă numărul din catalog al

studentului (n=29) Pentru proiectare se va considera un randament iniţial de epurare al ciclonului dat de

relaţia

η = 65+(-1)n 01 middot n [] =gt η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

Gazele evacuate icircn atmosferă se vor icircncadra icircn limitele admise de legislaţia aflată icircn vigoare

12 Descrierea instalatiei

Instalaţia care va fi proiectată este compunsă din

Concasor

Multiciclon

Epurator secundar (filtru cu saci)

Ventilator

Cos

4 tronsoane

Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe

primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al

doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de

9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG4

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 6: Proiect Aer, n=56

Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de

metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul

trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea

tronsonului fiind de 2 metri

13 Principiul de functionare a cicloanelor

Ciclonul este un aparat brevetat la sfarsitul secXIX Este cel mai cunoscut separator Cicloanele

sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal Forţa centrifugală ia naştere la introducerea

tangenţială a unui curent de aer icircntr-un tub cilindric sau conic Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate

pentru desprăfuirea grosieră folosită icircn practică

Se compun dintr-o manta cilindrică din tablă terminată la partea inferioară cu un con cu orificiu de

evacuare a prafului Icircn interiorul mantalei se găseşte un tub cilindric de evacuare a aerului curăţit

Aerul icircncărcat cu praf este introdus tangenţial icircn partea superioară a mantalei căpătacircnd astfel o

mişcare după o spirală descendentă

Datorită forţei centrifuge particulele solide sunt proiectate pe pereţii mantalei sunt fracircnate icircn

mişcarea lor şi curg apoi spre conul inferior aerul curăţit ieşind prin tubul interior central Intrarea si

iesirea gazelor se face prin partea superioara Evacuarea prafului se face in partea inferioara unde ciclonul

este prevazut cu un buncar acesta avand o inclinatie mare fata de axa orizontala Depunerea prafului in

buncar se face sub actiunea fortei gravitationale Pentru a se asigura o epurare eficienta aerul impurificat

trebuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central

Icircn anumite limite gradul de separare al cicloanelor creşte cu forţa centrifugă adică cu masa

particulelor cu viteza de rotire a particulelor determinată de viteza de intrare tangenţială a amestecului şi

cu scăderea diametrului mantalei ciclonului Din aceste motive cicloanele se construiesc de obicei cu un

diametru maxim de 1 m Se realizează de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50250 mm ce se

montează in baterii formacircnd multicicloane

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG5

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 7: Proiect Aer, n=56

14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor

Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane

Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia

η = 65+(-1)56 01 middot 56 []

η = 706

Date initiale la calcularea multiciclonului

Qn=68000 m3h debitul de aer desprafuit in instalatie

Cn=810 mgm3 concentratia de praf masurata in tubulatura de transport

si vitelezele de intrare si iesire vintr = viesire= 9 ms

Dimensiunile geometrice ale ciclonului

d=08173 m calculat cu formula m

Se adopta d = 818 mm

D=13621 m calculata cu rofmula

m

Se adopta D = 1362 mm

Dimensiunea fantei mici p=02996 m Se adopta p = 300 mm

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m] Se adopta h = 2725 mm

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052 [m] Se adopta H = 3405 mm

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

C = 3D =gt C = 40863 [m] Se adopta C = 4087 mm

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m] Se adopta T = 7490 mm

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763[m] Se adopta m = 777 mm

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m] Se adopta R = 4222 mm

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii

de alimentare f f = 08D =gt f = 10896 [m] Se adopta f = 1090 mm

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG6

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 8: Proiect Aer, n=56

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m] Se adopta a = 1090 mm

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m] Se adopta b = 272 mm

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e e=0

Vitezele in ciclon

Viteza reala in ciclon w0=159076 ms

Viteza tangentiala v0=151583 ms

Viteza axiala u0=48246 ms

Lungimea de epurare in ciclon L0 = 37304 m

Randementul total de epurare a ciclonului este ηtot=822552

La iesirea din multiciclon concentratia de praf este de Ce = 143775 (kgm )

Timpul de evacuare a prafului [h]

15 Alegerea materialului

Pentru cicloane folosite la temperatura de 20degC se poate alege ca material de construcţie a ciclonului

RSt 37-1 (OL 371K) sau RSt 42-2 (OL 422K) Pentru temperaturi mai ridicate se alege oţel refractar

Pentru ciclonul proiectat se alege RSt 37-1

16 Amplasarea ciclonului

Cicloanele se montează icircn exterior pe clădire pe console fixate icircn zidărie sau dacă au dimensiuni

mari se execută o construcţie metalică specială pentru susţinere

Cicloanele sunt prevăzute cu picioare de susţinere Cacircnd se montează pe fundaţie de beton sub

aceste picioare se toarnă cacircte un bloc de beton prinderea ciclonului de aceste blocuri realizacircndu-se cu

şuruburi de ancorare De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce icircn cofraj bucăţi de lemn icircn

blocurile icircn care trebuie lăsate găurile pentru şuruburile de ancorare Poziţia acestor găuri se stabileşte prin

măsurare pe ciclonul adus la şantier

Montarea se icircncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului Pentru montarea cicloanelor grele se folosesc

macarale Icircnainte de montare se remediază deformările apărute icircn timpul transportului şi manipulării

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG7

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 9: Proiect Aer, n=56

La punerea icircn funcţiune se verifică etanşeitatea garniturilor de la flanşele de icircmbinare

Cicloanele mari vin pe şantier neasamblate asamblarea realizacircndu-se la locul de montare La

asamblare se pun icircn mod obligatoriu garnituri de carbon icircmbibate cu ulei de in la icircmbinările cu flanşe

La instalaţiile cu debite foarte mari se utilizează baterii de cicloane alcătuite din mai multe cicloane

montate icircntr-o icircncăpere specială La aceste cicloane se mai execută căciuli de protecţie gurile de evacuare

a aerului fiind legate la o tubulatură comună

17Prezentarea epuratorului secundar

Instalaţiile pentru desprăfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub formă de saci

cilindrici sau suprafeţe plane denumite filtre cu saci prezintă o largă utilizare icircn industrie alături de

separatoarele umede cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiţiile locale pretind un grad avansat de

reţinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar icircn cantităţi mici este

dăunător activităţii) se recurge adesea la filtre cu saci care icircn cazul exploatării corecte dau rezultate

foarte bune

Caracteristicile filtrelor se diferenţiază prin parametrii de lucru debitul temperatura umiditatea şi

acţiunea chimică a gazelor precum şi prin posibilitatea de curăţire a suprafeţele filtrante colmatate şi prin

modul de evacuare a produselor reţinute De asemenea intervin factori de eficienţă şi economicitate

Din analizele efectuate a rezultat icircn mod evident ca gradul de icircncărcare a aerului cu praf respectiv

concentraţia condiţionează icircn mare măsură funcţionalitatea filtrelor cu saci Astfel la concentraţii mari

apare necesitatea curăţirii la intervale foarte scurte a sacilor icircn caz contrar se produce colmatarea excesivă

a acestora cu urmări nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilităţii debitului de aer şi a

consumului specific de energie Pentru a se evita această situaţie se decurge la diverse soluţii constructive

cum sunt buncărele pentru decantare preliminară care sunt adoptate icircn majoritatea cazurilor conducte de

gaze brute cu secţiune mare prevăzute cu dispozitive de evacuare a prafului carcase cilindrice cu intrare

tangenţială de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon

Praful reţinut se depune pe suprafaţa interioară iar gazul filtrat străbate filtrul de la interior spre

exterior In timpul curăţirii curentul de aer la modelele cu scuturare manuală sau semiautomată este

icircntrerupt La filtrele cu sisteme mai perfecţionate se produce inversarea curentului La alte tipuri de filtre

sensul normal de circulaţie al gazelor este de la exterior la interior iar icircn timpul curăţirii invers

Circulaţia din exterior spre interior este avantajoasă prin faptul că permite compactizări mai

avansate a suprafeţelor filtrante deoarece icircn spaţiile din interiorul elementelor filtrante nu pătrunde aer cu

praf ci aer filtrat iar depozitul de praf se adună pe suprafaţa exterioară ca urmare posibilităţile de

icircnfundare sunt mai reduse

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG8

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 10: Proiect Aer, n=56

Forma carcasei este un alt element distinctiv al filtrelor carcasele cilindrice rezistă mai bine la

presiuni şi icircn special la depresiuni mari putacircnd fi confecţionate din tablă subţire De asemenea forma

cilindrică permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane La filtrele cu carcase

cilindrice se pot adopta dispozitive de curăţire rotativă

Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menţionat limitarea mărimii suprafeţei filtrante şi

imposibilitatea construcţiei modulate Forma paralelipipedică este forma clasică a carcasei pentru

majoritatea tipurilor de filtre

Caracteristicile materialului filtrant şi al sistemelor de scuturare influenţează icircntr-o foarte mare

măsură domeniul de aplicaţie al filtrelor pentru desprăfuire De materialul filtrant depinde eficienţa

filtrelor consumul de energie pentru filtrare limitele de temperatură la care poate funcţiona filtrul costul

icircntreţinerii Ţesăturile naturale lacircna şi bumbacul utilizate iniţial ca materiale filtrante au fost icircnlocuite icircn

prezent prin ţesături din fibre sintetice care permit functionarea la temperaturi din ce icircn ce mai ridicate

După natura prafurilor de filtrare abrazivitatea sau proprietăţiile lor adezive ţesăturile pot fi netede

sau scămoase cu textura mai mult sau mai puţin stracircnsă Se face din ce icircn ce mai des apel la ţesăturile din

sticlă siliconizată care rezistă la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius dar prezintă anumite dificultăţi

icircn ceea ce priveşte fragilitatea lor şi necesită sisteme de decolmatare prin contracurent Rolul

dispozitivelor de curăţire este de a icircndepărta de pe materialele filtrante praful care se acumulează pe

parcursul filtrării

18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)

Pentru epuratorului secundar am ales un material filtrant K-233-A (Acrilat) cu grosimea 23mm

permeabilitatea 7000dm3dm2h avand suprafata filtranta Sfil= 97165 m2 calculata cu formula

Sfiltranta=

Diametrul sacului filtrant Df= 03 m si lungimea sacului filtrant este Lf= 3 m

Cu formula nrsaci = am calculate numarul sacilor nrsaci=36

Pentru df=4 microm randamentul total de epurare va fi ηf= 100 si concentratia de praf va fi mai mic decat

CMA=10 mgm3 CF=0 mgm3

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG9

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 11: Proiect Aer, n=56

19 Descrierea ventilatoarelor

Pentru ca aerul să poată parcurge instalaţia de la un capăt la celălalt este necesar să aibă o presiune

care să icircntreţină mişcarea aerului şi să icircnvingă rezistenţele opuse de elementele instalaţiei de curgere

Această presiune este imprimată de către ventilatoare prin consumarea unei energii

Ventilatoarele sunt maşini rotative care icircncarcă aerul cu energie Ele se compun dintr-o carcasă şi

un rotor acţionat de un motor electric Carcasa are două racorduri unul pentru intrarea aerului şi celălalt

pentru ieşirea aerului Rotorul este alcătuit din palete care diferă ca număr şi formă icircn funcţie de tipul

ventilatorului

Prin icircnvacircrtirea rotorului icircn dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspiră aerul

in interiorul carcasei

Aerul intrat icircn carcasă este supus unei forţe centrifuge şi comprimat După icircncărcarea cu energie

prin comprimare aerul iese din carcasă şi pătrunde icircn tubulatura instalaţiei

După forma lor constructivă şi după direcţia pe care o are aerul care parcurge carcasa

ventilatoarelor sunt de două tipuri

- centrifugale (radiale)

- axiale

110 Măsuri speciale de protecţie a muncii avute icircn vedere la

proiecterea separatorului

Personalul de icircntreţinere va urmări

- completarea acoperirilor (vopsea metalizare emailare)

- completarea izolaţiei termice (la acele aparate care epurează fluide calde) pentru a evita

condensările sau mărirea gradului de umiditate icircn interiorul aparatului

- starea garniturilor la racordarea cu conducte de aducţiune şi evacuare a fluidului de epurat şi epurat

(icircnlocuirea acestora cacircnd nu mai sunt corespunzătoare)

- gradul de eroziune la interior pentru a se evita spărturi icircn manta sau depuneri din cauza acestor

eroziuni

- menţinerea protecţiei contra coroziunii şi regiunii a construcţiei metalice care susţine aparatul prin

completarea părţilor deteriorate

- curăţirea de zăpadă polei ghiaţă a scărilor de acces icircn timpul iernii pentru a se evita accidente icircn

cazul unor intervenţii pentru control şi reparaţii

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG10

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 12: Proiect Aer, n=56

- curăţirea de praf a microcicloanelor icircnfundate ( multicicloane )

- acoperirea eventualelor crăpături exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri

corespunuătoare ( cu o bună aderentă şi ancorare ) şi acoperirea acestora cu material iniţial de protecţie

- verificarea stracircngerea şuruburilor de asamblare şi icircnlocuirea celor uzate atacirct la aparat cacirct şi la

asamblarea acestuia cu conductele respective

- executarea reviziilor periodice conform planului de icircntreţinere al instalaţiei respective

- verificarea continuă a vitezei de intrare icircn ciclon este absolut necesară deoarecerezistenţele cresc

vertiginos odată cu creşterea acestei viteze

- orice depunere pe conductele de intrare şi in interiorul ciclonului micşorează secţiunea acestora şi

automat măresc vitezele de circulaţie deci rezistenţele

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG11

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 13: Proiect Aer, n=56

Capitolul 2

Breviar de calcule

21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)

211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului

Concentraţia de praf măsurată icircn tubulatura de transport este

C = 250+10n [mg m3]

C = 250 +10∙56= 810 mg m3

Debitul de aer desprăfuit icircn instalaţie este

Q = 40000 +(-1)n 500n [m3 h]

Q= 40000+(-1)56500 ∙ 56= 68000 [m3 h]

Q=188888 m3 s

Randament iniţial de epurare al ciclonului

η = 65+(-1)n 01 middot n []

η = 65+(-1)56 01 middot 56= 706 []

qi- fractia granulometrica

dp=20microm

n=56Dimensiunea particulei

Dp (microm)

Distributia granulometrica

n nr par

lt 1 3-01 x n= 3-01 x 56=0

1divide3 4-01 x n=4-01 x 56 =0

3divide5 5+01 x n=5+01 x 56 =106

5divide10 6+01 x n=6+01 x 56= 116

10divide15 5-01 x n=5-01 x 56 =0

15divide20 7-01 x n=7-01 x 56=14

20divide25 6+01 x n=6+01 x 56=146

25divide30 10+01 x n=10+01 x 56=156

gt30 Rest pana la 100 = 492

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG12

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 14: Proiect Aer, n=56

2111 Calculul multiciclonului

=gt =gt d=08173 m

Inaltimea tubului interior h

h = 2D =gth = 27242 [m]

Inaltimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H

H= 25D =gt H = 34052[m]

Inaltimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C

c = 3D =gt c = 40863 [m]

Inaltimea totala a epuratorului T

T= 55D =gt T = 749155 [m]

Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m

m = 057D =gt m = 07763 [m]

Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R

R = 31D =gt R=42225 [m]

Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare

f

f = 08D =gt f = 10896 [m]

Inaltimea tronsonului de intrare a

a = 08D =gt a = 10896 [m]

Latimea interioara a flansei la intrare b

b = 02D =gt b = 02724 [m]

Excentricitatea dintre axa flansei de intrare si mantaua ciclonului e

e=0

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG13

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 15: Proiect Aer, n=56

2112 Calculul vitezelor din ciclon

U W

V

U- viteza axiala

V- viteza tangentiala

W- viteza reala

w0= = =159076 (ms)

=

= =

u0= = =48246(ms)

v0= = =151583 (ms)

Verificare

2530517 = 232767+2297740

2530517asymp2530507 lsquoA lsquo

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG14

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 16: Proiect Aer, n=56

2113 Calculul lungimii de epurare pe baza dimensiunilor geometrice

dp=20 (microm)

=gt L0geom = 26287+10477 m

p=022 D =gt p=022 13621 =gt p=02996 m

=gt =26287 m

=gt =gt

=gt m

2114 Determinarea lungimii de epurare calculate

L =

β=2 η=0706

υ =145middot10 Stokes - vascozitatea cinematica

ρ =2200 (kgm ) - densitatea materialului particulei

ρ =1266 (kgm )

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG15

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 17: Proiect Aer, n=56

Daca L este mai mare decat L implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L si L in

caz contrar lungimea L0 a ciclonului va fi egal cu L

L = =08581 (m)

Deoarece L are o valoare mai mica decat L gt ∆L=0 deci ciclonul nu se va alungi

2115 Calculul dimensiunii partiulei critice

d j d p critic d j+1

qne q e

d = (m)

d = =9903 (m)

=10 ∙10

=5∙10

qne

+qe

=116

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG16

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 18: Proiect Aer, n=56

2116 Determinarea randamentului pe fractiunile granulometrice

=1-[1-

Pentru

=1-[1- ] = 00051

Pentru

=1-[1- ] = 00206

Pentru

=1-[1- ] = 00852

Pentru dpi = 745

=1-[1- ] = 02925

2117 Calculul fractiilor ramase neepurate

=

-fractiile initiale

-randamentele de epurare fractionare

q =0

q =0

= =96968

=80478

= 177446

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG17

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 19: Proiect Aer, n=56

= 177446

=96968middot =546464 ()

=80478middot =453535()

dp

(microm) q

()ηi ()

()

dpimed

(microm) q ()

()

q ()

lt1 0 0511 000511 110-6 0 0

1divide3 0 206 00206 210-6 0 0

3divide5 106 852 00852 410-6 96968 546464

5divide9903 11375 2925 02925 74510-6 80478 453535

9903divide10 0225 100 1 - 0 -

10divide15 0 100 1 - 0 -

15divide20 14 100 1 - 0 -

20divide25 146 100 1 - 0 -

25divide30 156 100 1 - 0 -

gt30 492 100 1 - 0 -

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG18

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 20: Proiect Aer, n=56

2118 Calculul randamentului total al ciclonului

η = ()

082255 =gt ηtot=822552

Verificare

+ ηt ciclon = 177446+822552 999998 100

2119 Determinarea concentratiei de praf la iesirea din multiciclon

Ce= Cn (mgm )

Ce = 810 (1 - 08225)

Ce = 143775 (kgm )

Cn ndash concentratia la intrare

21110 Determinarea timpului de functionare intre 2 goluri a buncarului de praf (ciclu)

Vp=Vcil+Vtrcon [m ]

Vp- volumul de praf masa de praf

Vcil- volumul partii cilindrice - porozitatea

Vtrcon- volumul partii tronconice 045

Vtrcon=

m

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG19

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 21: Proiect Aer, n=56

Vcil [m ]

Vp = Vcil+Vtron

Vp=12076+21922=33998 [m ]

mp= 339982200045=3365802 [kg]

[h]

[h]

-timpul de evacuare a prafului

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG20

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 22: Proiect Aer, n=56

22 CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR

221 Calculele de dimensionare geometrica a epuratorului secundar

Pentru dimensionare avem cateva date initiale

Qn CE tabelul de distributie granulometrica

Alegem materialul filtrant (acrilat) cu codul K-233-A cu grosimea 23 mm

P=7000

Caderea de presiune Δp=200

Permeabilitatea= viteza de intrare= 01944 ms=01944 m3m2s

2211 Calculul suprafetei filtrante

Permeabilitatea=

Sfiltranta=

Df ndash diametrul sacului filtrant Df=03 m Lf ndash lungimea sacului filtrant Lf=3 m 2212 Calculul numarului de saci

Supraffilt = nrsaci π Lf Df

nrsaci =

nrsaci= =gt se adopta un numar de 36 saci

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG21

dp qiE []

gt1 0

1-3 0

3-5 546464

5-745 453535

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 23: Proiect Aer, n=56

Se recalculeaza lungimea unui sac

Lf΄=

Lf΄ = [m]

222 Calculele tehnologice ale epuratorului secundar

2221 Calculul randamentelor de epurare pe fractiuni

-pentru filtru cu saci

=Amiddot ()

A- parametru de difuzie=45

B- parametru cinetic=450

d =10 microm

V =Perm= 01944 (ms)

η =385506 []

η = 321323 []

η = 1131952 [] =gt se adopta 100

η =3162528 []=gt se adopta 100

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG22

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 24: Proiect Aer, n=56

2222 Calculul fractiunilor ramase neepurate

q =q (1-η ) ()

q = 0 (1- 03855) = 0

q = 0 ( 1- 03213) = 0

q4F = 546464middot(1-1)=0

q745F=453535middot(1-1)=0

2223 Calculul randamentului total pe filtru

η =

ηtf

= 100

Verificare ηtf +

100 asymp 100

2224 Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru

C =C (100- η ) (mgm )

C =143775middot (100-100) =0 (mgm ) CMA=10 mg m3

C lt CMA

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU PAG23

(

lt1 1 385506 0 0 0

1divide3 2 321323 0 0 0

3divide5 4 100 546464 0 0

5divide9903 745 100 453535 0 0

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 25: Proiect Aer, n=56

23 CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE

231 Pierderi de presiune liniara

kgm

υ =145middot10 Stokes

m

m

m

m

m

Re=

Re tr1 = =10145middot10 (regim turbulent)

Re tr2= =10145middot10

Re tr3= =09565middot10

Re tr4= =07562middot10

Re cos= =08284middot10

λ = - coeficient de pierdere liniara pe tronson

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 26: Proiect Aer, n=56

λ = =00096 m

λ = =00096 m

λ = =00101 m

λ = =00107 m

λ = =00104 m

∆ =λ middot middotρ (P )

∆ =00096middot = 258968 (Pa)

m

∆ =00096middot = 198743(Pa)

m

∆ =00101middot = 167557(Pa)

∆ =00107middot =01544 (Pa)

∆ =00104middot =35513 (Pa)

232 Pierderi de presiune distribuite

Δ =ξ ∙ρ (Pa)

a) pe tronsonul 1

∆ =015middot1266 middot = 76909(Pa)

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 27: Proiect Aer, n=56

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

b) pe tronsonul 2

∆ =01middot1266middot = 51273 (Pa)

(Pa)

c) pe tronsonul 3

∆ =01middot1266middot = 40512 (Pa)

d) pe tronsonul 4

∆ =01middot1266middot = 15825 (Pa)

233 Pierderile de presiune in ciclon

(Pa)

234Pierderile de presiune pe filtru

(Pa)

(par)

(Pa)

235 Pierderea de presiune pe ventilator

236 Pierderile de presiune geometrice in cos

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 28: Proiect Aer, n=56

m

(Pa)

237 Calculul pierderilor de presiune totale

∆ = +∆

∆ =13219917 (Pa)

Denumire Element λ L(m) De v K1 K2ne buc ∆pe ∆ptot

Tronson 1

Hota -86 16346 9

015 - - 1 76909 76909Lungime 00096 - - - 1 258968 258968

Cot - 01 - - 10 51273 51273Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Ciclon - - - - 159076 0344725 - - 1 552146 552146

Tronson 2

Lungime 00096 66 16346 9- - - 1 198743 198743

Cot - 01 - - 4 51273 205092Ramificatie - 015 - - 1 76909 76909

Filtru - - - - 01944 - - - 1 500 500Tronson

3Lungime 00101 71 17338 8

- - - 1 167557 167557Cot - 01 - - 6 40512 243072

Ventilator - - - - - - - - 1 200 200Tronson

4Lungime 00107 2 21931 5

- - - 1 01544 01544Cot - 01 - - 1 15825 15825

Cos Inaltime - 30 20020 6 - - - 1 3798 3798Lungime 00104 30 - - - 1 35513 35513

Capitolul 3

CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE

N = (W)

∆ - pierderea de presiune pe circuit

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon
Page 29: Proiect Aer, n=56

=13219917 (P )

Q =188888 (m s)

N = (W)

-coeficient de transfer mecanic

-coeficient de transfer electromecanic

= 09 daca N lt 10 kW

= 075 daca N 10 ndash 50 kW

= 06 daca N gt 50 kW

Kv2 = 06

054

(W) Nreal=46242 kW

Se alege ventilatorul V40-14001 cu debitul Q =71000 (m s)caderea de presiune

H=131 (mmCA) cu puterea motorului N=55 (kW) si cu turatia T= 1000 (rotmin)

  • 14 Caracteristicile tehnice a cicloanelor5
  • 21 Calculul epuratoruli primar (ciclon)11
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului11
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon13
  • Concasorul este acoperit cu o hotă Aerul cu impurităţi este transportată cu o viteza de 9 ms pe primul tronson cu lungimea de 86 de metri cu 10 coturi la 90deg către ciclon Din ciclon prin tronsonul al doilea cu o lungime de 66 de metri cu 4 coturi de 90 gazul cu particule fine in suspensie cu o viteza de 9 ms trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea
  • Din epuratorul secundar trece gazul la ventilator pe tronsonul al treilea care are o lungime de 41 de metri cu 6 coturi la 90deg avacircnd o viteză de 8 ms Din tronsonul al treilea unde se află ventilatorul aerul trece pe tronsonul al patrulea unde se află coşul de evacuare avacircnd o viteză de 5 ms şi lungimea tronsonului fiind de 2 metri
  • 14 Caracteristicile tehnice ale cicloanelor
  • Am proiectat un multiciclon format din patru cicloane montate in baterii de cicloane Randamentul initial de epurare a ciclonului este de 706 calculat cu relatia
  • 18 Caracteristici tehnice ale epuratorului secundar (filtru cu saci)
  • 21 CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)
  • 211 Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului
  • 2112 Calculul vitezelor din ciclon