Tema proiectului: Sa se calculeze si sa se proiecteze o instalatie duplex de epurare si transport a gazelor provenite de la instalatiile de sablare a unor piese metalice avand urmatoarea distributie granulometrica : Dimensiunea particulei Dp (m) 30 Distributia granulometrica n (impar) % 9+0,1n 4+0,1n 5-0,1n 6-0,1n 5+0,1n 7+0,1n 6-0,1n 4-0,1n Rest pana la 100% n (par) % 9-0,1n 4-0,1n 5+0,1n 6+0,1n 5-0,1n 7-0,1n 6+0,1n 4+0,1n Rest pana la 100%

Concentraia de praf msurat n tubulatura de transport este: C = 550 +(-1)n 5,0n [mg / m3] Debitul de aer desprfuit n instalaie este: Q = 20 000 + 1000n [m3 / h] Schema bloc a instalaiei de epurare este prezentat n figura de mai jos:Sursa de impuriti Inst.sablare Epurator secundar Filtru cu saci

Tronson 1

Epurator primar - Multiciclon

Ventilator Tronson3 Tronson 4

Co de evacuare

Tronson2

Lungimea tronsonului Tronson 1 Tronson 2 Tronson 3 Tronson 4 20 + 1 n=41 15 + 1 n=36 10 + 1 n=31 2

Unitate de msur m m m m

Nr. de coturi 8 4 4 1

Nr. de ramificaii 1 1 -

Unghiul de schimbare a direciei 90 90 90 60

Viteza gazelor pe tronson [m/s] 9 9 8 5

Vitezele de intrare ieire in-din epuratoare vor fi identice cu vitezele de pe tronsoanele de transport. Observaie: Se limiteaz dimensiunea maxim a diametrului exterior al ciclonului la 1000 mm.

Cicloanele se vor monta n baterii de cicloane i vor forma un multiciclon. Notaia n reprezint numrul din catalog al studentului.(n=1) Pentru proiectare se va considera un randament iniial de epurare al ciclonului dat de relaia: = 68+(-1)n 0,1 n [%] Gazele evacuate n atmosfer se vor ncadra n limitele admise de legislaia aflat n vigoare.

MEMORIU DE PREZENTARE

1. Generaliti

Pentru protecia atmosferei mpotriva polurii, aerul ncrcat cu praf din instalaiile de desprfuire, conform actelor normative in vigoare, trebuie s fie curat de praf i apoi evacuat n atmosfer. n cazul transportului n scop tehnologic, rolul separatorului de praf este de a desprinde materialul transportat din curentul de aer care urmeaz s fie evacuat n atmosfera liber. Instalaiile de desprfuire au drept scop captarea particulelor de substane degajate i evacuarea lor din spaiul ncperii. Ele se realizeaz pentru eliminarea pericolului de mbolnvire a muncitorilor, protejarea utilajelor de uzura rapid, protejarea aparaturii electrice i electronice existente n secie, precum i pentru recuperarea substanelor preioase n vederea reutilizrii lor. La proiectarea instalaiilor de desprfuire este important s se cunoasc att natura i cantitatea substanelor degajate, ct i gama de dimensiuni ale particulelor mai ales ale celor fine, care nu se depun, meninndu-se n suspensie n aer. Cheltuielile materiale pentru realizarea i exploatarea instalaiilor de desprfuire fiind mari, este necesar s se ncerce mai nti ca prin procedee tehnologice s se reduc cantitile de praf degajate, s se lucreze eventual cu materiale care produc pulberi mai puin periculoase. Cicloanele au o ntrebuinare larg n toate domeniile de captare a prafului i sunt folosite fie ca aparate individuale, fie montate n baterii. Separarea prafului prin centrifugare nu este nelimitat. Se pornete prin calcul de la o limit care se consider maxim, sub aceast limit praful nu mai poate fi reinut. Ciclonul este un separator cu o deficien iniial admis, dar al crui cost este n general mult mai mic dect al oricrui separator.

2. Descrierea instalatieiInstalatia este formata din: concasor;

ciclon; epurator; ventilator; cos; 4 tronsoane. Concasorul este acoperit cu o hota. Aerul impurificat este transportat cu o viteza de 9 m/s printr-un prim tronson lung de 41 m cu 8 coturi la 90 0 catre ciclon. Din ciclon, prin tronsonul al doilea cu o lungime de 36 m cu 4 coturi de 90 0 , gazul cu particule fine in suspensie, cu o viteza de 9 m/s trece in epuratorul secundar unde are loc epurarea. Pe tronsonul al treilea, care are o lungime de 31 m cu 4 coturi la 90 0 , viteza este de 8 m/s . Pe tronsonul al patrulea , care are lungimea de 2 m , cu un cot la 60 0 , gazele epurate sunt transportate cu o viteza d 5 m/s in ventilator iar de aici in cos.

3. Prezentare ciclonului, mod de functionare, schitaCiclonul este un aparat brevetat la sfarsitul sec.XIX. Este cel mai cunoscut separator. Cicloanele sunt aparate care folosesc principiul de epurare centrifugal. Fora centrifugal ia natere la introducerea tangenial a unui curent de aer ntr-un tub cilindric sau conic. Aceste aparate sunt cele mai folosite aparate pentru desprfuirea grosier folosit n practic. Se compun dintr-o manta cilindric din tabl, terminat la partea inferioar cu un con cu orificiu de evacuare a prafului. n interiorul mantalei se gsete un tub cilindric de evacuare a aerului curit. Aerul ncrcat cu praf este introdus tangenial n partea superioar a mantalei cptnd astfel o micare dup o spiral descendent. Datorit forei centrifuge, particulele solide sunt proiectate pe pereii mantalei, sunt frnate n micarea lor i curg apoi spre conul inferior, aerul curit ieind 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 trbuie sa execute in ciclon cel putin doua rotatii complete in jurul tubului central.

n anumite limite, gradul de separare al cicloanelor crete cu fora centrifug, adic cu masa particulelor, cu viteza de rotire a particulelor, determinat de viteza de intrare tangenial a amestecului i cu scderea diametrului mantalei ciclonului. Din aceste motive, cicloanele se construiesc de obicei cu un diametru maxim de 1 m. Se realizeaz, de asemenea cicloane cu diametre mai mici de 50...250 mm, ce se monteaz in baterii formnd multicicloane. Schita instalatie de epurare gaze

Alegerea materialului 3Pentru cicloane folosite la temperatura de 20C se poate alege ca material de construcie a ciclonului OL 37 sau OL 42.2.K. pentru temperaturi mai ridicate se alege oel refractar. Pentru ciclonul proiectat se alege OL 37.1.K.

4.Prezentare epurator secundar, generalitatiCombaterea gazelor duntoare n diverse industrii se pune, n primul rnd pentru protecia atmosferei n zonele nvecinate , combaterea prafului este ndreptat mai ales spre mbuntirea

condiiilor de munc direct la locul de producie , unde praful acioneaz n afar de cile respiratorii i asupra ochilor, provocnd leziuni mecanice sau chimice , ca i asupra pielii, avnd uneori i aciuni asupra mai multor organe. Fizicienii care s-au ocupat cel mai mult de teoria filtrrii au fost: Fuks (Rusia), Davis ^Anglia), Kangro (Germania). In general, fiecare firm productoare de materiale filtrante are angajai care s se ocupe de problemele legate direct de teoria filtrrii pe materialele produse n firm. Instalaiile pentru desprfuirea aerului cu ajutorul materialelor textile filtrante sub form de saci cilindrici sau suprafee plane denumite filtre cu saci ,prezinl o larg utilizare n industrie alturi de separatoarele umede.cicloane sau electrofiltre Acolo unde condiiile locale pretind un grad avansat de reinere a prafului ( zone locuite sau zone industriale pentru care praful chiar n cantiti mici este duntor activitii), se recurge adesea la filtre cu saci, care n cazul exploatrii corecte dau rezultate foarte bune .Caracteristicile filtrelor se difereniaz prin parametrii de lucru: debitul temperatura , umiditatea i aciunea chimic a gazelor, precum i prin posibilitatea de curire a suprafeele filtrante colmatate i prin modul de evacuare a produselor reinute. De asemenea,intervin factori de eficien i economicitate. Din analizele efectuate a rezultat n mod evident ca gradul de ncrcare a aerului cu praf respectiv concentraia condiioneaz n mare msur funcionalitatea filtrelor cu saci Astfel, la concentraii mari apare necesitatea curirii la intervale foarte scurte a sacilor n caz contrar se produce colmatarea excesiv a acestora cu urmri nefavorabile asupra pierderilor de presiune a stabilitii debitului de aer i a consumului specific de energie. Pentru a se evita aceast situaie se decurge la diverse soluii constructive, cum sunt buncrele pentru decantare preliminar , care sunt adoptate n majoritatea cazurilor , conducte de gaze brute cu seciune mare , prevzute cu dispozitive de evacuare a prafului, carcase cilindrice cu intrare tangenial de tipul celor adoptate la filtrele-ciclon. Unele tipuri de filtre sunt proiectate s funcioneze numai la aspiraie datorit particulariti lor funcionale sau n scopul protejrii ventilatorului de efectul de abraziune al prafurilor; altele pot fi utilizate numai la refulare sau mixt. Praful reinut se depune pe suprafaa interioar, iar gazul filtrat strbate de la interior spre exterior . n timpul curirii , curentul de aer la modelele cu scuturare manual sau semiautomat este ntrerupt. La filtrele cu sisteme mai perfecionate se produce inversarea curentului. Pentru a se evita strivirea i opturarea sacilor, unele tipuri sunt prevzute cu inele de rigidizare care sunt fixate pe saci sau cu grtare metalice din vergele montate n interiorul sacilor.Acestea din urm prezint dezavantajul ca n anumite situaii produc nfundri.

La alte tipuri sensul normal de circulaie al gazelor este de la exterior la interior, iar n timpul curirii invers. Aceast soluie este ntlnit destul de fregvent la tipurile de filtre moderne care au sacii cilindrici cu diametre mici, dar i la filtrele de suprafa care au elementele filtrante de form plan, cu spaii nguste n interior. Circulaia din exterior spre interior este avantajoas prin faptul c permite compactizri mai avansate a suprafeelor filtrante, pentru ca n spaiile din interiorul elementelor filtrante nu ptrunde aer cu praf ci aer filtrat, iar depozitul de praf se adun pe suprafaa exterioar i prin aceasta posibilitile de nfundare sunt mai reduse. Forma carcasei este un alt alt element distinctiv al filtrelor, carcasele cilindrice rezist mai bine la presiuni i n special la depresiuni mari, putnd fi confecionate din tabl mai subire. De asemenea , forma cilindric permite realizarea treptei preliminare de separare a prafului prin cicloane. La filtrele cu carcase cilindrice se pot adopta dispozitive de curire rotativ. Ca dezavantaj al carcasei cilindrice este de menionat limitarea mrimii suprafeei filtrante i imposibilitatea construciei modulate. Forma paralelipipedic este forma clasic a carcasei pentru majoritatea tipurilor de filtre. Prin modulare se obine uniti mergnd pn la o suprafa de 700^800 mp. Din punct de vedere al sistemelor de evacuare a prafului , au fost identificate modele cu evacuare mecanizat, cu snecuri i ecluze care se ntlnesc n majoritate i altele cu evacuare discontinu cu clapele montate la baza buncrelor, containere metalice sau saci de hrtie. Soluiile constructive sunt condiionate de debitul orar de praf, de faptul dac praful este deeu sau produs valorificabil i de modul cum se valorific. Unele tipuri de filtre destinate pentru montare direct la silozuri sau depozite , pot fi lipsite de buncr i accesorii pentru evacuare prafului. In cazul experimentrilor efectuate , s-a constatat c principala condiie a evacurii prafului este asigurarea unei etaneiti foarte bune mpotriva ptrunderii de aer fals. O realizare economic a sistemelor de evacuare a prafului colectat n filtre, este funcionarea intermitent a snecurilor i a ecluzelor, care cu ajutorul unui sistem de automatizare pornite cu puin timp nainte de nceperea ciclului de curare a sacilor i sunt oprite dup ntreruperea scuturrii. Un factor deosebit de important n asigurarea unei exploatri optime a filtrelor cu saci este modul de fixare a elementelor filtrante i cum este asigurat accesul pentru revizie sau pentru nlocuirea acestora. Un sistem de prindere necorespunztoare poate duce la uzuri premature ale elementelor filtrante, cum este, de exemplu, cazul sistemelor cu coliere care uzeaz sacii la extremiti i poate provoca neajunsuri la ntreinere , necesitnd eforturi pentru montare , demontare sau pentru reglajul ntinderii.

Sistemul clasic de fixare cu coliere s-a mbuntit la tipurile modeme n utilizarea unor coliere nguste din tabl subire flexibil, mecanisme de nchidere rapid , prevzute cu reglarea strngerii. Caracteristicile materialului filtrant i al sistemelor de scuturare nflueniaz n foarte mare msur de aplicaie al filtrelor pentru desprfuire. De materialul filtrant depinde eficiena filtrelor, consumul de energie pentru filtrare, limitele de temperatur la care poate funciona filtrul, costul ntreinerii. esturile naturale , lna i bumbacul, utilizate iniial au fost nlocuite n prezent prin esturi din fibre sintetice , ale cror cantiti continuu ameliorate permit funcionarea la temperaturi din ce n ce mai ridicate. Dup natura prafurilor de filtrare, abrazivitatea sau proprietii le lor adezive, esturile pot fi netede sau scmoase , cu textura mai mult sau mai puin strns . Pentru a evita custura longitudinal a sacilor , care reprezint un important neajuns n ceea ce privete confecionarea ct i mai ales , omogenitatea structurii acestuia , se folosete procedeul de tricotare pe maini circulare. Se face din ce n ce mai des apel la esturile din sticl siliconizat, care rezist la temperaturi de ordinul 250 grade Celsius , dar prezint anumite dificulti n ceea ce privete fragilitatea lor, i necesit sisteme de decolmatare prin contracurent de aer. Rolul dispozitivelor de curire este de a ndeprta de pe materialele filtrante praful care se acumuleaz pe parcursul filtrrii. Dac mecanismele de curire nu acioneaz la timp sau suficient de intens , materialul filtrant nu se poate regenera n mod corespunztor.n aceast situaie apar acumulri remanente de praf care se amplific n timp i duc la mrirea pierderilor de presiune, la scderea debitului i n cele din urm la scoaterea din funciune a ntregii instalaii. La cele mai multe tipuri de filtre , cu excepia unor modele mai puin rspndite , curirea este operaia care se realizeaz prin mai multe procedee. Cele mai mecanice acioneaz prin ocuri produse prin mecanisme cu came sau prin vibraii longitudinale sau transversale produse cu electromagnei i cele cu inversarea curentului de aer. La sistemele semiautomate , curirea se face la intervale mai mari , odat cu ntreruperea din funciune a ventilatorului, de regula n timpul opririi cerute de procesele tehnologice. Asemenea sisteme acioneaz asupra unor grupuri de saci care nu sunt distribuii pe compartimente. La filtrele cu sisteme de curire automate, curirea se execut la intervale precise comandate de sistemele de programare i care sunt stabilite n funcie de parametrii de lucru ai filtrului. Periodicitatea curirii se determin n funcie de concentraia de praf, de solicitarea suprafeei filtrante i de capacitatea de acumulare cu praf a materialului filtrant n cursul unui ciclu, capacitatea care se stabilete experimental i depinde de limita care se impune pierderii de presiune.

5. Captarea nocivitilorAcest lucru se face chiar la locul de degajare cu ajutorul unor dispozitive de aspiraie locale, n cazul de fa, hote. Hotele sunt dispozitivede aspiraie deschise care se prevd deasupra surselor i sunt mai eficace cnd densitatea nocivitilor degajate este mai mic dect cea a aerului din ncperi. Forma hotei este dependent de cea a utilajului i poate avea seciunea de baz circular, dreptunghiular sau alte forme. Se amplaseaz la distan minim deasupra utilajului i respectiv de la pardoseal, aa nct s nu deranjeze deservirea acestuia, innd cont de faptul c la creterea acestor distane, eficiena hotei se micoreaz. Pentru uniformizarea vitezei n planul de aspiraie al hotei se poate prevedea un or, iar unghiul de deschidere al hotei se recomand s fie = 60. Hotele se execut din tabl zincat sau neagr, din panouri de sticl sau alte materiale de construcie.

6.Date despre ventilatoare, dimensionare, caracteristiciPentru ca aerul s poat parcurge instalaia de la un capt la cellalt este necesar s aib o presiune care s ntrein micarea aerului i s nving rezistenele opuse de elementele instalaiei de curgere. Aceast presiune este imprimat de ctre ventilatoare primn consumarea unei energii Ventilatoarele sunt maini rotative care ncarc aerul cu energia . Ele se compun dintr-o carcas i un rotor acionat de un motor electric. Carcasa are dou racorduri din care unul pentru intrarea aerului i cellalt pentru ieirea aerului. Rotorul este alctuit din palete care difer ca numr i form n funcie de tipul ventilatorului. Prin nvrtirea rotorului, n dreptul racordului de intrare se produce o depresiune care aspir aerul n interiorul carcasei. Aerul intrat n carcas este supus unei fore centrifuge i comprimat. Dup ncrcarea cu energie, prin comprimare, aerul iese din carcas i ptrunde n tubulatura instalaiei. Dup forma lor constructiv i dup direcia pe care o are aerul care parcurge carcasa ventilatoarelor sunt de dou tipuri: centrifugale (radiale);

-

axiale;

7.Amplasarea ciclonului, posibilitati de acces.Cicloanele se monteaz n exterior, pe cldire, pe console fixate n zidrie sau, dac au dimensiuni mari, se execut o construcie metalic special pentru susinere. Cicloanele sunt prevzute cu picioare de susinere. Cnd se monteaz pe fundaie de beton, sub aceste picioare se toarn cte un bloc de beton, prinderea ciclonului de aceste blocuri realizndu-se cu uruburi de ancorare. De aceea la turnarea blocurilor de beton se vor introduce n cofraj buci de lemn n blocurile n care trebuie lsate gurile pentru uruburile de ancorare. Poziia acestor guri se stabilete prin msurare pe ciclonul adus la antier. Montarea se ncepe la 5-7 zile de la turnarea betonului. Pentru mantarea cicloanelor grele se folosesc macarale. nainte de montare se remediaz deformrile aprute n timpul transportului i manipulrii. La punerea n funciune se verific etaneitatea garniturilor de la flanele de mbinare. Cicloanele mari vin pe antier neasamblate, asamblarea realizndu-se la locul de montare . La asamblare se pun n mod obligatoriu garnituri de carbon mbibate cu ulei de in la mbinrile cu flane. La instalaiile cu debite foarte mari se utilizeaz baterii de cicloane, alctuite din mai multe cicloane montate ntr-o ncpere special. La aceste cicloane se mai execut cciuli de protecie, gurile de evacuare a aerului fiind legate la o tubulatur comun.

8.Msuri speciale de protecie a muncii avute n vedere la proiecterea separatoruluiPersonalul de ntreinere va urmri: -completarea acoperirilor (vopsea, metalizare, emailare); -completarea izolaiei termice (la acele aparate care epureaz fluide calde) pentru a evita condensrile sau mrirea gradului de umiditate n interiorul aparatului; -starea garniturilor la racordarea cu conducte de aduciune i evacuare a fluidului de epurat i epurat (nlocuirea acestora cnd nu mai sunt corespunztoare);

-gradul de eroziune la interior pentru a se evita sprturi n manta sau depuneri din cauza acestor eroziuni; -meninerea proteciei contra coroziunii i regiunii a construciei metalice care susine aparatul, prin completarea prilor deteriorate; -curirea de zpad, polei, ghia a scrilor de acces n timpul iernii, pentru a se evita accidente n cazul unor intervenii pentru control i reparaii; -curirea de praf a microcicloanelor nfundate ( multicicloane ); -acoperirea eventualelor crpturi exterioare ( la cicloanele din beton armat) cu chituri corespunutoare ( cu o bun aderent i ancorare ) i acoperirea acestora cu material iniial de protecie; -verificarea, strngerea uruburilor de asamblare i nlocuirea celor uzate, att la aparat ct i la asamblarea acestuia cu conductele respective; -executarea reviziilor periodice conform planului de ntreinere al instalaiei respective; -verificarea continu a vitezei de intrare n ciclon este absolut necesar deoarecerezistenele cresc vertiginos odat cu creterea acestei viteze; -orice depunere pe conductele de intrare i n interiorul ciclonului micoreaz seciunea acestora i automat mresc vitezele de circulaie, deci rezistenele.

BREVIAR DE CALCUL I. CALCULUL EPURATORULUI PRIMAR (CICLONUL)1.1. Calculul de dimensionare geometrica a ciclonului Concentraia de praf msurat n tubulatura de transport este: C = 550 +(-1)n 5,0n [mg / m3] C = 550 +(-1)1 5,01= 545 mg / m3 Debitul de aer desprfuit n instalaie este: Q = 20 000 + 1000n [m3 / h] Q= 20 000+1001= 20100 [m3 / h] Q=5,5833m3 / s Randament iniial de epurare al ciclonului: = 68+(-1)n 0,2 n [%] = 68+(-1)1 0,2 1= 67,8[%]

qi- fractia granulometricaDimensiunea particulei Dp (m) 30 Dmax=1000 mm din tema de proiectare Distributia granulometrica n (impar) % 9+0,1 n = 9+0,11 = 9,1 4+0,1 n = 4+0,11 = 4,1 5-0,1 n = 5-0,11 = 4,9 6-0,1 n= 6-0,11 = 5,9 5+0,1 n= 5+0,11 = 5,1 7+0,1 n = 7+0,11 = 7,1 6-0,1 n= 6-0,11 = 5,9 4-0,1 n= 4-0,11 = 3,9 Rest pana la 100% = 54(rest)

d=0,6D=0,6 m (la conditii limita) Q n =Si 1 Vi 1 P P- nr de cicloane= nr par P cicloane =4Q 4 5,5833 = 3,14 0,36 9 = 2,1952 2 Dic Vi1

Se adopta P cicloane = 4 cicloane d =diametrul tubului interior d=4Q = P Vi14 5,5833 3,14 9 2

=0,4444 (m)

Diametrul exterior D= 0,6 = 0,6 = 0,7406m Lungimea totala a tubului colector h: h = 2D =>h = 1,4812 [m]. Lungimea zonei superioare colectoare si epuratoare a ciclonului H : H= 2,5D => H = 1,8515 [m]. Lungimea partii tronconice a epuratorului (inaltimea epurator) C : C = 3D => C = 2,2218[m]. Inaltimea totala a epuratorului T : T= 5,5D => T =4,0733 [m]. Distanta pe verticala dintre axa tubulaturii de intrare si suprafata tubului colector m : m = 0,75D => m = 0,5554 [m]. Raza constructiva a tubulaturii de intrare in ciclon R: R = 3,1D => 2,2958 [m]. Distanta pe orizontala dintre axa tubulaturii de evacuare si suprafata de intrare a tubulaturii de alimentare f : f = 0,8D => f = 0,5924 [m].d 0,444

Inaltimea interioara a flansei la intrare a: a = 0,8D => a = 0,5924 [m]. Latimea interioara a flansei la intrare b: b = 0,7D => b = 0,5184 [m]. 1.2.Calculul de dimensionare tehnologica a bateriei de multicicloane 1.2.1. Calculul vitezelor din ciclon U0 W0

V0 U 0 - viteza axiala V 0 - viteza tangentiala W 0 - viteza reala W0=5,5833 Qn = 2 =15,9113 (m/s) P Ai 4 0,16 0,7406

W0 V0 U0 = Dd = D+d 2 a2 + 2 ( ) a 2 20,5924 15,9113 a W0 0,7406 + 0,444 2 =4,8280 (m/s) U0= 2 D+d 2 = 0,592 2 + 3,14 2 ( ) a + 2 ( ) 2 2

D+d W0 2 V0= = 15,8706 (m/s) D+d 2 2 2 a + ( ) 2

Verificare2 W02 = U 0 + V02

253,1649 253,1654

1.2.3. Calculul lungimii tubului central

D p a rtic u le i (m)= 15 10 6 m =15 c a lc u la t L dimensionat al tubului central L 0 dim =h-m+Cx=(2,5-0,57+0,8) = 2.0218 (m) Cx=4 C = 0,6908 15

L 0 calc

1 (1 ) D V V = 0 ( pcalc ) 2 a 0 D 9 U0 p a 2

=26 a =1610 Stock

p

=2500 (kg/m 3 )

a =1,3 (kg/m 3 ) Daca L 0 calc este mai mare decat L 0 dim implica alungirea ciclonului cu diferenta dintre L 0 calc si L0d im

L 0 calc

1 (1 0,678 ) 2 2 15,1620 15 10 6 2 2500 15,1620 = =0,4296 (m) ( ) 0,7406 9 4,8280 1,3 16 10 6 2

Deoarece L 0 calc are o valoare mai mica decat L 0 dim > L=0 deci ciclonul nu se va alungi.

1.2.4. Calculul dimensiunii partiulei critice di x qx d p critic y qy d i +1

d pcritic = d pcritic =

9 U 0 a a D (m) 2 V0 p V0 L00,7406 9 4,8280 1,3 16 10 6 6 =7,159010 (m) 2 2 15,1620 2 2500 2,0218

Dimensiunea particulei Dp (m) >1 13 35 510 1015 1520 2025 2530 >30

Distributia granulometrica n (impar) % 9,1 4,1 4,9 5,9 5,1 0,7 5,9 3,9 54(rest)

6 d i =5 10 , 6 d i + =1010 1

x = d pcritic - d i x= 7,1590-5 = 2,1590 y = d i + - d pcritic 1 y =10-7,1590 = 2,8410x

q x = x + y qi =2,5476 (%) qy

= y + x qi =3,3523 (%)2 = 5 + 7,159 = 6,0795 2

y

d pi + d pcr

1.2.5. Calculul randamentului pe fractiuni granulometrice1 V0 d pj 2 p V0 L0 ( ) ] j =1-[1- 9 U 0 D a a 2

2 15,1620 1 10 6 2 2500 15,1620 2,0218 1 ( ) j1 =1-[1- 9 4,8280 0.7406 ] 2 =0,0094 =0,94 (%) 1,3 16 10 6 2

j2

2 10 6 0,2222 3,1404 =1-[1 0,3703 4 10 6 =1-[1-0,2222 3,1404 0,3703

1,9159 10 6 1923 ,0769 2

2

] 2 =0,0382=3,82 (%) ] 2 =0,1636=16,36 (%)1 1

1

j4

1,9159 10 6 1923 ,0769 2

6 j 6 =1-[1-0,2222 3,1404 0,3703 1,9159 10 1923 ,0769 ] 2 =0,4458=44,58(%)

6,0795

1.2.6. Calculul randamentului total al ciclonului

t = t =

n qi qj i

(%)

0,94 9,1 + 3,82 4,1 + 16 ,36 4,9 + 44 ,58 2,5476 + 100 3,3523 + 5,1 100 + 7,1 100 + 5,9 100 + 3,9 100 + 54 1 100

t =81,365 (%)

1.2.7 Calculul fractiilor ramase neepurate q q q q q qjR

=q j (100-j ) -fractiile initiale -randamentele de epurare fractionare = = =9,1 (100 0,94 ) =9,0144(%) 100 4,1 (100 3,82 ) =3,9433(%) 100 4,9 (100 16 ,36 ) =4,0983(%) 100 2,54 (100 44 ,58 ) =1,4118 (%) 100

j

j

j 1 R

jR 2

jR 4

jR x

=jR

q

= 18,4678 % 1.2.8 Calculul fractiilor la iesirea din multiciclon

q

jE

=q jR

100 q jR100

q 1E =9,0144 18 ,4678 =48,8119 (%) q 2 E =3,9433 18 ,4678 =21,3521 (%) q 3 E =4,0983 18 ,4678 =22,1914 (%) q 4 E =1,4118 18 ,4678 =7,6446 (%)10 0 10 0 10 0

q

jE

=99,9999 %

dp (m) 30

3,3523 5,1 7,1 5,9 3,9 54

100 100 100 100 100 100

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

q

jR

q = 18,4678 % jE =99,9999

1.2.9. Calculul concentratiilor de impurificatori dupa prima treapta de epurare Ce=C(1- t ) (mg/m 3 ) Daca Ce>100 mg/m 3 atunci CMA=50 mg/m 3 Daca Ce=50-100 mg/m 3 atunci CMA=10 mg/m 3 Ce=100,66 mg/m 3

CMA=10 mg/m 3

1.2.10. Ca lculul timpului de evacuare a prafului din buncar V praf =V Pc +V Pcon (m 3 ) V praf - volumul de praf V Pc - volumul de praf in ciclon V Pcon - volumul de praf in con V praf =3z (3 z ) 24 + [3 z (

4

(3 z ) 2 +

4

z2 +

4

(3 z ) 2 +

1 z 2 ) ] (m 3 ) 4 3

z=0.25D=0,1851 V praf =0,1666 m 3

M

p

- masa de praf retinuta in buncar Mp

=V

p

paparentp

(kg)

paparent K p

=K

p

=0,5 valoare adoptata =2500 (kg/m 3 ) paparent Mp

p

=0,52500=1250 (kg/m 3 )

=0,16662500=417 (kg)

c=

Mp P Qn C t

(h)

c =186,7609 (h)

II. CALCULUL EPURATORULUI SECUNDAR 2.1 Calculul suprafetei filtrante Qn=Sf*Vf Vf=Per=1100 =0,3055=Sf 3600

2.2. Calculul randamentului de epurare -pentru filtru cu saci

1

f

=A

1 d d V2 3 p 1 2 f 1 2 f

+B

2 d p V f2

d

3 2 f

(%)

A- parametru de difuzie=50 B- parametru cinetic=500 d Vf

=5 (m) =Per = 0,3055 (m/s) 3600

f

fj1 =

50 1 5 0,30552 3 1 2 1 2

500 1 0,30552

1 2

52

3 2 1 2

= 57,905 (%)

fj 2 =

50 2 5 0,30552 3 1 2 1 2

500 2 0,3055 53 2

= 119,4787 (%)1

fj 4 =

50 4 5 0,30552 3 1 2 1 2

500 4 2 0,3055 2 53 2

= 408,6283(%) => 100 (%)1 2

fj 6, 4433 =

50 6,4433 5 0,30552 3 1 2 1 2

500 6,4433 0,30552

5

3 2

=15553,316 (%) > 100 (%)

2.3 Calculul randamentului total pe filtru

fj

=

q qjf jR

jR

(%)

fj =

48 ,8119 61,8250 +100 (21,3521 + 22 ,1914 + 7,6446 ) = 81,3657% 100

2.4. Calculul fractiunilor ramase neepurate q qjF

=q

jE

(100-

jf

) (%)

jF

= 48,8119( 100- 61,8250) = 18,6339 %

2.5. Calculul concentratiei de praf la iesirea din filtru C C Cf

=C e (100-

fj

)

1 (mg/m 3 ) 1001 =18,7938 (mg/m 3 ) 100

f

=100,66 (100-81,3294)

f

> CMA =10 mg/m 3 d f = 4 m

III CALCULUL PIERDERILOR DE PRESIUNE 2.1. Determinarea dimensiunilor elementelor de transport si distributieDtr =Dtr 1, 2 =Dtr 3 =

4Qn Vtr4 5,5833 = 0,8889 m 94 5,5833 = 0,9428 m 14 8

Dtr 4 =

4 5,5833 = 1,1926 m 5

2.2. Calculul pierderilor de presiune pe tronsonul 1 a) pierderi liniare plin 1= Re=l1 V 2tr 1 (P a ) 1 = 1 D1 a 2

0,3164 Re 0, 25D1 Vtr 1

a

6 a =1610 Stokes

l 1 =20+0,1n =41 Re=0,8889 9 =500006,25 (regim turbulent) 16 10 6

1=

0,3164 =0,0118 500006 ,25 0, 2521 92 1,3 = 14,6735 (Pa) 0,8889 2

plin 11, 2 =0,0118 plin 13 =0,0120 plin 1 4 =0,0128

11 82 1,3 = 5,824 (Pa) 0,9428 2 2 52 1,3 = 0,021 (Pa) 1,1924 2

b) pierderi locale plocal = local a Vtr21 (P a ) 2 Vtr21 (Pa) 2

1. phota = hota a hota =0,3 phota =0,31,3

92 = 15,795(P a ) 2

2. p cot = cot a p cot =0,21,3

Vtr21, 2 2

(Pa)

92 = 10,793 (Pa) 2

3. p cot = cot a cot = 0,2

Vtr23 (Pa) 2

p cot =0,21,3

82 = 8,32 (Pa) 2 52 = 3,25 (Pa) 2

4. p cot =0,21,3

5. pramif = ramifpramif = 0,25pramif

Vtr21.2 (Pa) a 2

= 0,251,3

92 = 13,1625 ( Pa ) 2

6. pramif = ramif

Vtr23 (Pa) a 2

pramif

= 0,251,3

82 = 10,4 ( Pa ) 2

7. pramif = ramif a pramif

Vtr24 (Pa) 2

= 0,251,3

52 = 4,0625 ( Pa ) 2

8. p int rciclon = int rciclon a p int p intrciclon

Vtr21 (Pa) 2

=0,1 =0,11,3 92

rciclon

2

= 5,265 ( Pa )Vtr23 (Pa) 2

9. p int rciclon = int rciclon a p intrciclon

=0,11,3 8

2

2

= 4.16( Pa )Vtr24 (Pa) a 2

10. p int rciclon = int rciclonp intrciclon

=0,11,3 5

2

2

= 1.625( Pa )

2.6. Calculul pierderilor de presiune pe cos p cos = pH pH plin pHcs o co s

+ plin

cs o

(Pa)

= aer gH (P a )2 Vcos H a = cos (Pa) Dcos 2

cs o

cs o

=1,39,8130= 382,95 (Pa)0,3164 Re 0, 25

cos = Re=

Dcos Vtr cos

a2,1993 3 =0,41 10 6 16 10 6

6 a =1610 Stokes

Re=

cos = plin

(0,412 10 )=0,0136cs o

0.3164

6 0 , 25

=0,0136

cs o

30 32 1.3 =1,5501 (Pa) 1,5397 2cs o

p cos = plin

+ pH

=384,5001

2.7.Calculul pierderilor de presiune pe ciclon ciclon = 500 K 1 K 2 500 -coeficient de pierdere locala de presiune pentru un ciclon cu D=500mm 500 =2 -valoare adoptata K 1 - coeficient care depinde de dimensiunile ciclonului K 1 =1+D 0,5 0,7406 0,5 =1+ =1,4812 0,5 0,5

K 2 - coeficient care depinde de forma ciclonului K 2 =1 p cicon =21,48121=3,4436 (Pa) 2.8. Calculul pierderilor de presiune pe fltrupfiltru = pfiltrucur + filtru

at

K filtru = 3 valoare adoptatapfiltrucur pfiltruat

= 200 Pa

=200*3=600 ( Pa ) 2.9. Calculul pierderilor de presiune totale

pTotal = plin '

+

plocal

+ pH

cs o

lin p

'

=

pl int r1 + pl int r 2 + pl int r 2 + pl int r 4 + plin

cos

=14.6735+11.1775+5.824+0.0118+384.5001=416.1869plocal

= ploc =10.53*8+8.32*4+3.25+10.55*4=162.93 =13.1625*2=26.3250 =15.795

plocalram plochota

plocint rep =5.265+4.16=9.425 plocfiltrupinciclon p int

=60015 ,9023 22

= 3.4436*1.3* =0.1*1.3*

=566

ra co re s

52 =1.625 2

plocal

=162.93+26.32501+180795+10.53+9.425+600+566+1.625=1392.63

pTotal =416.1869+1392.63+384.5001=2193.317 (Pa) CAP IV CALCULUL SI ALEGEREA VENTILATORULUI DE ANTRENARE Puterea motorului de antrenareQ N teoretic = p n (W)

p

- pierderea de presiune pe circuit =2193.317 (P a )

p

Q n =5.5833 (m 3 /s) N teoretic =5.5833*2193.317=12245.9468 (W) N reala = N teoretic *1

M E

=12245.9468 * 0,9 * 0,8 =17008.25(W) pentru Q