Date post: | 10-Apr-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | andreeagyorgyjakab |
View: | 76 times |
Download: | 7 times |
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)
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)
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)
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)
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)
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 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)
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)
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)
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)
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)
- 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)
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)
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)
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)
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)
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)
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)
= 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)
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)
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)
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)
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)
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)
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)
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)
∆ =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)
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)
=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)