Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Нижегородский государственный технический университет

Дзержинский филиал

Кафедра "Процессы и аппараты химической и пищевой технологии"

Курс "Процессы и аппараты химической технологии"

по лабораторной работе

ИСПЫТАНИЕ ЦИКЛОНА

Группа 08-ХТОСА

Студент Рунова М.А.

Цель работы: Ознакомление с принципом действия циклонной установки, а также определение коэффициента сопротивления и КПД циклона.

Экспериментальные и расчетные данные

Номер опыта

Навеска пыли Gн, г

Время опорожнения питателя?, с

Вес пыли в приемнике Gк

Показ. дифмано-метра 8

Показ. Водного манометра 9

Расход газа Q*103, м 3/с

Расход пыли q, г/с

Запыленность газа Х, г/м 3

КПД циклона?

Скорость газа во входном патрубке wвх, м/с

Коэффициент сопротивления?,вх

мм. вд. ст

мм. вд. ст

1. Определение секундного расхода газа:

Q=w тр *F тр,

где w тр - скорость воздуха в трубе,

F тр - площадь сечения трубопровода,

w тр =0,488v?Р 1 /?,

где?Р 1 =мм.вд.ст.*9,81

Перепад давления по дифманометру 8 в Па,

1,2 кг/м 3 - плотность воздуха,

F тр =0,785*d 2 =0,00785 м 2

где d=0,1м - диаметр трубопровода,

w т р 1 =0,488*v26*9,81/1,2=7,114 м/с,

w т р 2 =6,835 м/с,

w т р 3 =6,544 м/с,

w т р 4 =6,239 м/с,

w т р 5 =5,919 м/с,

w т р 6 =5,58 м/с,

w т р 7 =5,22 м/с,

w т р 8 =4,833 м/с,

w т р 9 =4,412 м/с,

w т р 1 0 =3,946 м/с,

w т р 1 1 =3,417 м/с,

w т р 1 2 =2,79 м/с,

w т р 1 3 =1,972 м/с,

Q 1 =7,114*0,00785=0,055 м 3 /с,

Q 2 =0,053 м 3 /с,

Q 3 =0,051 м 3 /с,

Q 4 =0,048 м 3 /с,

Q 5 =0,046 м 3 /с,

Q 6 =0,043 м 3 /с,

Q 7 =0,04 м 3 /с,

Q 8 =0,037 м 3 /с,

Q 9 =0,034 м 3 /с,

Q 10 =0,03 м 3 /с,

Q 11 =0,026 м 3 /с,

Q 12 =0,021 м 3 /с,

Q 13 =0,015 м 3 /с.

2. Определение секундного расхода пыли:

где G н - навеска пыли, г,

Время опорожнения питателя, с,

q=40*14=560 г/с.

3. Определение запыленности газа:

Х 1 =560/0,055=10181,818 г/м 3 ,

Х 2 =10566,037 г/м 3 ,

Х 3 =10980,392 г/м 3 ,

Х 4 =11666,667 г/м 3 ,

Х 5 =12173,913 г/м 3 ,

Х 6 =13023,255 г/м 3 ,

Х 7 =14000 г/м 3 ,

Х 8 =15135,135 г/м 3 ,

Х 9 =16470,588 г/м 3 ,

Х 1 0 =18666,667 г/м 3 ,

Х 1 1 =21538,461 г/м 3 ,

Х 1 2 =26666,667 г/м 3 ,

Х 1 3 =37333,334 г/м 3 .

4. Определение КПД циклона:

G к / G н =37/40=0,925.

5. Определение коэффициента сопротивления циклона:

Вх =2?Р/?w в х 2 ,

где?Р=мм.вд.ст.*9,81

Гидравлическое сопротивление циклона в Па,

w вх - скорость во входном патрубке, м/с,

w вх =w тр *F тр /F вх

где F вх =3,8*10 -3 =0,0038 м 2 ,

w в х 1 = 7,114*0,00785/0,0038=14,696 м/с,

w в х 2 =14,119 м/с, циклон установка коэффициент сопротивление

w в х 3 =13,518 м/с,

w в х 4 =12,888 м/с,

w в х 5 =12,227 м/с,

w в х 6 =11,527 м/с,

w в х 7 =10,783 м/с,

w в х 8 =9,983 м/с,

w в х 9 =9,114 м/с,

w в х 1 0 =8,151 м/с,

w в х 1 1 =7,058 м/с,

w в х 1 2 =5,763 м/с,

w в х 1 3 =4,073 м/с,

В х 1 =2*30*9,81/1,2*(14,696) 2 =2,271,

В х 2 =2,296,

В х 3 =2,147,

В х 4 =1,968,

В х 5 =1,968,

В х 6 =1,968,

В х 7 =1,828,

В х 8 =1,968,

В х 9 =1,968,

В х 1 0 =1,722,

В х 1 1 =1,969,

В х 1 2 =1,969,

В х 1 3 =1,971,

Вх.ср =2,001.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Расчет пылеуловительной установки для очистки воздушного потока, состоящей из прямоточного циклона и батарейного циклона. Определение расхода газа, при котором обеспечиваются оптимальные условия для работы циклонного элемента, расчет потерь давления.

практическая работа , добавлен 18.04.2010


Конструкция и принцип действия сушильного аппарата. Расчет барабанной сушилки. Выбор параметров агента на входе в сушилку. Определение параметров сушильного агента на выходе из сушилки. Подбор калорифера, циклона и вентилятора. Внутренний тепловой баланс.

курсовая работа , добавлен 02.10.2012


Влияние конструктивных и режимных параметров циклонной камеры на ее аэродинамику. Скоростные характеристики ядра потока газа; турбулентный обмен. Определение общего сопротивления циклонной камеры скорости потока, ее вращательной и осевой составляющих.

курсовая работа , добавлен 10.11.2015


Механизм образования пыли в воздухе производственных помещений, ее свойства, химический состав и растворимость, степень взрывоопасности и дисперсность. Определение коэффициента полезного действия очистных устройств, мероприятия по борьбе с пылью.

контрольная работа , добавлен 23.11.2010


Классификация трубчатых печей и их назначение. Состав нефти и классификация. Аппаратурное оформление вертикально-цилиндрической печи. Тепловой баланс трубчатой печи. Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет камеры конвекции.

курсовая работа , добавлен 08.04.2014


Ознакомление с принципом действия, устройством и методикой тарирования пневмометрических приборов в аэродинамических трубах. Принцип действия трубок полного и статического давлений. Зависимость поправочного коэффициента для ТПД от угла натекания потока.

лабораторная работа , добавлен 14.03.2011


Экспериментальное изучение зависимости гидравлического сопротивления слоя от фиктивной скорости газа. Определение критической скорости газа: скорости псевдоожижения и скорости свободного витания. Расчет эквивалентного диаметра частиц монодисперсного слоя.

лабораторная работа , добавлен 23.03.2015


Тепловой баланс трубчатой печи. Вычисление коэффициента ее полезного действия и расхода топлива. Определение диаметра печных труб и камеры конвекции. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.

курсовая работа , добавлен 23.01.2016


Расчет нормы расхода пиломатериалов и клея на изготовление 1 м3 клееных заготовок. Определение размеров заготовок, коэффициента технологических отходов и коэффициента полезного выхода. Первичная и вторичная механическая обработка пиломатериала.

контрольная работа , добавлен 13.07.2015


Назначение и основные характеристики огневых нагревателей. Расчет процесса горения топлива, расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива, тепловой баланс и выбор типоразмера трубчатой печи. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы.

Инструкция

Введение

Настоящая инструкция составлена на основании:

Правил эксплуатации установок очистки газа (ПЭУ), утвержденных Министерством химического и нефтянного машиностроения СССР 28.11.1983г.

Общие положения

В инструкции изложены основные положения по эксплуатации и обслуживанию циклонов типаУ21-ББЦ-200 .

В дополнение к данной инструкции необходимо руководствоваться следующими основными нормативными документами:

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

ГОСТ 17.2.302-78»Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями»

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».

ГОСТ 12.4.021-75 « Системы вентиляционные. Общие требования».

К эксплуатации допускаются смонтированные, отлаженные и испытанные пылеулавливающие установки(циклоны).

Ответственным за эксплуатацию циклонов является руководитель подразделения.

Непосредственной эксплуатацией пылеулавливающих установок (циклонов)занимается машинист очистительного оборудования , знающий их устройство, усвоивший правила их безопасной и правильной эксплуатации и прошедший инструктаж по охране труда.

а) схема устройства и управления установки циклона У21-ББЦ-200

Батарея циклонов является основным узлом батарейной установки циклонов,

служащим для очистки запыленного воздуха и представляет собой сварную конструкцию, состоящую из четырех циклонов, собранных на двух крышках. К верхней крышке болтами крепится сборная коробка, а к нижней - сборный конус.

Сборная коробка, служащая для сбора очищенного воздуха из циклонов и вывода его в воздуховод очищенного воздуха, на боковой поверхности имеет фланец для присоединения выходного патрубка при выбросе очищенного воздуха вбок.

Выходной патрубок (с ответным фланцем и прокладкой) служащий для присоединения воздуховода очищенного воздуха к сборной коробке, представляет собой сварной переходник, снабженный двумя фланцами. Одним фланцем (прямоугольным) - крепится к сборной коробке, а вторым (круглым) - к воздуховоду.

Вид :

Входной (1), сборный конус(2), выпускной патрубок (3).

Рис.1

Входной патрубок (с ответным фланцем и прокладкой), служащей для подачи запыленного воздуха в циклоны, представляет собой сварной переходник с двумя фланцами. Одним фланцем (прямоугольным) патрубок присоединяется к батареи циклонов, а вторым (круглым) к воздуховоду запыленного воздуха.

Сборный конус, служащий для сбора осаженной пыли, представляет собой сварной конический переходник.

Общий вид циклона представлен на рис.1

Запыленный воздух через входной патрубок посту пает в циклоны и получает вращательное винтообразное движение. Частицы пыли, как более тяжелые, под действием центробежной силы прижимаются к стенкам циклонов, теряют скорость и скатываются вниз в сборный конус.

С обранная пыль выводится в пылепровод, а очищенный воздух через выхлопные трубы циклонов и сборную коробку выводится из циклонов в выпускной патрубок .

б)технические характеристики аппаратов очистки газа, входящих в состав установки У21-ББЦ-200

Параметры работы циклона У21-ББЦ-200

Таблица 1

***

Наименование
оптимальных
(регламентируемых)
параметров

Единица
измерения

Показатели
работы
пусконакладки

Производительность по газу (на входе)

тыс. м3/час

1,15

Производительность по газу (на выходе)

тыс. м 3 /час

1,12

Гидравлическое сопротивление

КПа

0,33

Температура очищаемого газа на входе

°С

Температура очищаемого газа на выходе

°С

Давление (разрежение) очищаемого воздуха на входе

кПа

0,4

Влагосодержание газа (воздуха)

г/м 3

19,51

Концентрация вредных веществ в очищаемом газе на входе

г/м 3

0,1324

Концентрация вредных веществ в очищаемом газе на выходе

г/м 3

0,0065

Барометрическое давление

гПа

1016

Степень очистки

95,21

***

Производительность циклонов

Таблица 2

***

Типорамеры
Циклонов

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Производительность, м3/час

1060

1350

1670

2030

2420

3220

4240

5390

6680

8100

***

Таблица 3

Габаритные размеры (выброс воздуха вверх), мм:

***

Типоразмеры циклонов

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Ширена, L

940

940

975

975

1050

1050

1157

1157

1257

1257

Высота, Н

2707

2809

3068

3167

3460

3665

4329

4531

5041

5238

Масса, кг

340

335

385

395

500

530

625

655

760

805

***

Основные технические характеристики циклона приведены в табл.1-3.

Каждый аппарат очистки газа(циклон) имеет технический паспорт, где указаны эксплуатационные показатели работы установки - проектные или нормативные, такие как производительность по газу(воздуху) на входе и выходе, температура очищаемого газа на входе и выходе, гидравлическое сопративление, влагосодержание газа(воздуха), давление (разрежение)очищаемого воздуха на выходе и входе, концентрация вредных веществ в очищаемом газе(воздухе) на входе и выходе, норматив ПДВ, КПД очистки газа (воздуха), которым должна соответствовать работа установки. Ежегодно проводится проверка на соответствие фактических параметров работы ПГУ проектным. Результаты проверки оформляются актом и заносятся в паспорт установки с указанием даты.

в)сведения о предусмотренных проектом приборах контроля и автоматики

ГОУ, работающие под давлением, должны быть обеспечены контрольно-измерительными приборами и предохранительными устройствами в соответствии с инструкцией по эксплуатации ГОУ завода-изготовителя.

ГОУ, в которых возможно образование взрывоопасных смесей, должны оснащаться приборами контроля их концентраций с устройствами сигнализации и автоматическим отключением технологического оборудования от электропитания и ГОУ.

Контрольно-измерительные приборы, входящие в состав ГОУ,должны быть исправны, проходить государственные испытания или метрологическую аттестацию, а также поверку в органах государственной метрологической службы в порядке, установленном законодательством.

Эксплуатация измерительных приборов осуществляется в соответствии с требованиями паспортов и инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию заводов - изготовителей приборов.

Средства автоматизации, механизации и сигнализации, используемые при эксплуатации ГОУ, должны быть исправны и соответствовать характеристикам, указанным в паспортах заводов-изготовителей.

д)режим работы технологического оборудования, обеспечивающий оптимальные параметры эксплуатации установки.

При эксплуатации установок очистки газа ведется документация, содержащая основные показатели, характеризующие режим работы установки(отклонения от оптимального режима, обнаруженные неисправности, случаи отклонения отдельных агрегатов или выход из строя всей установки.

Установки очиситки газа должны подвергаться осмотру для оценки их технического состояния не реже одного раза в полугодие комиссией, назначенной руководством предприятия.

По результатам осмотра составляется акт и при необходимости разрабатываются мероприятия по установлению обнаруженных недостатков.

Акт прилагается к паспорту установки

Е)перечень учетно-отчетной документации по эксплуатации и обслуживанию установки с указанием переодичности ее заполнения

При эксплуатации установок очистки газа ведется документация, фиксирующая основные показатели работы установки, а также отклонения от оптимального режима, обнаруженные неисправности, выход из строя всей установки и т.д

Ответственный за эксплуатацию циклонов обязан иметь и обеспечивать ведение следующей учетно-отчетной документации:

Акт сдачи в эксплуатацию вентсистемы с циклоном;

Технический паспорт на установку очистки газа(циклон);

Инструкцию по эксплуатации и обслуживанию циклона;

График планово-предупредительного ремонта вентоборудования с циклоном;

Журнал по эксплуатации и ремонту вентоборудования с циклоном;

Журнал учета работы циклона по форме ПОД-3 ежедневно

ж)порядок пуска, остановки и обслуживания установки

До начала работы необходимо:

Проверить герметичность пылесборных бункеров и затроворов пылеотводящих патрубков.

Проверить механизм удаления пыли(затворы на бункерах), при необходимости отремонтировать.

Проверить исправность циклона(отсутствие разрывов, отверстий в корпусе), при необходимости отремонтировать.

Люки закрыть.

Убрать посторонние предметы вблизи циклонов, если они есть.

Проверить наличие освещения в венткамере, при отсутствии света потребовать от дежурного электрика устранения неполадок.

Проверить плотность соединений воздуховода с циклоном и циклонами с бункером (наличие прокладок, затяжка болтов), при необходимости уплотнить.

Убедиться, что ремонтные работы закончены, пылеуловитель исправлен и готов к эксплуатации.

Пуск циклона.

После проверки герметичности и исправности циклона осуществляется пуск вентсистемы с циклоном. После запуска в работу газоочистной установки производится пуск оборудывания, которое она обслуживает.

Во время работы необходимо:

Следить за герметичностью циклона, бункера, воздуховодов, не допуская утечек(при работе на нагнетание) и подсосов воздуха(при работе на всасывание)

Обеспечить своевременное удаление пыли из бункера, не допуская слеживания и ее цементации.

Остановка циклона.

Остановка вентсистемы с циклоном осуществляется после остановки оборудования, которое она обслуживает.

При эксплуатации циклонов необходимо своевременно выполнять все ремонтные работы. Текущие и капитальные ремонты установок очистки газов проводится согласноутвержденному графику планово-предупредительного ремонта(ППР).

Текущее техническое обслуживание -это проверка исправности корпуса, отсутствия вмятин, ржавчины, проверка плотности всех фланцевых соединений и креплений, трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, очистка от пыли, устранение коррозии, подтягивание болтовых соединений, устранений, устранение мелких неисправностей.

Текущий ремонт выполняется 1 раз в 8 месяцев. Операции текущего ремонта- это выпрямление вмятин, замена проржавевших участков, подтягивание неплотных мест фланцевых соединений и креплений, полная очистка от пыли и грязи, частичная окраска.

Капитальный ремонт выполняется 1 раз в 4 года. Проводится все операции текущего ремонта, частичная или полная замена всех конструктивных элементов.

Обязанности машиниста очистительного оборудования, обслуживающего циклон.

Все требования к эксплуатации (смотреть разд. ж настоящей инструкции)

З) перечень быстроизнашивающихся узлов и наиболее часто встречающихся неисправностей с указанием способов их устранения

***

Наименование аппарата

Характер повреждения

Причина выхода из строя аппарата узла

Способ устранения

У21-ББЦ-200

Разрушение подводящего патрубка

Коррозия

Замена патрубка

ВП -50

Износ подшипника

Амортизационный износ

Замена подшипника

ЗВС-20

Износ питателя

Абразивный износ

Замена питателя

У21-ББЦ-200

Перфорации в подводящем патрубке

Абразивный износ

Замена патрубка

ВП-50

Обрыв приводного ремня

Амортизационный износ

Замен приводного ремня

ВП-50

Перфорации в гибкой вставке

Амортизационный износ

Замена гибкой вставки

***

И) порядок действия персонала в аварийных ситуациях (на технологическом оборудовании и на установках очистки газа)

Аварийная остановка вентсистемы с циклонами.

Вентустановку с циклоном необходимо остановить в следующих случаях:

При обрыве воздуховодов на входе или выходе из циклонов;

При поломке корпуса циклона, корпуса бункера или затвора на бункере.

Необходимо отключить оборудование, а затем вентустановку с циклоном.

Во всех случаях предупредить руководителя смены, обслуживаемого данной вентустановкой о причине остановки.

В случае возникновения пожара необходимо:

Немедленно собщить руковдителю работ и всем работающим в помещении о пожаре;

Сообщить в пожарную охрану по телефонному номеру 01 о пожаре, при этом указть его место, что горит, свою фамилию и должность;

Отключить оборудование, выключить вентиляцию и сборки;

до прибытия пожарных приступить к ликвидации очага пожара первичными средствами пожаротушения(огнетушитель);

Выполнять все распоряжения руководителя подразделения.

к) правила безопасности при эксплуатации и обслуживании установок с перечнем вспомогательных устройств и инвентаря для эксплуатации и обслуживания установки.

К работе по обслуживанию циклонов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие:

Преварительный медицинский осмотр;

Обучение и проверку знаний по безопасным методам и приемам выполнения работ в обеме требований настоящей инструкции;

Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте.

Ответственность за своевременное проведение повторных проверок знаний и инструктажей возлагается на руководителя подразделения, прошедшего аттестацию в качестве лица, ответственного за охрану труда.

Обслуживающий персонал может быть допущен к обслуживанию пылеуловителей(циклонов) только после ознакомления с настоящ ей инструкцией.

При эксплуатации циклонов необходимо соблюдать общепринятые правила техники безопастности:

Приводы вентиляторов и другого оборудования, находящегося вблизи циклонов, должны иметь ограждение;

При проведении любого вида обслуживания циклонов должно быть обеспеченное освещение;

Производить какие-либо работы на циклонах при включенных вентустановках категорически запрещается.

Внутренний осмотр и работы внутри пылегазоулавливающих установок допускается производить:

После отключения установок от воздуховодов заглушками или во время остановки всего технологического оборудования, обслуживаемого данной вентустановкой с циклоном;

После тщательной вентиляции корпусов пылеулавливающих установок и лабораторного контроля выходящего из циклона воздуха;

После устройства искусственной вентиляции замкнутых объемов, внутри которых могут накапливаться вредные вещества, с систематическим лабораторным контролем за чистатой воздуха;

После охлаждения установки до температуры 50 С;

при постоянном надзоре за людьми, находящимися внутри установки, со стороны энергетика(механика) при наличии наряда на особо опасные работы и при наличии средств для быстрой эвакуации в случае необходимости.

ГОСТ Р 51708-2001

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов» (АО «НИИОГАЗ»)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 264 «Оборудование газоочистное и пылеулавливающее»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29 января 2001 г. № 38-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ Р 51708-2001

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ

Требования безопасности и методы испытаний

Centrifugal dust collectors.

Safety requirement and methods of testing

Дата введения 2001-07-01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на центробежные пылеуловители (далее - циклоны), предназначенные для очистки газов и воздуха (в том числе аспирационного) от взвешенных частиц (пыли). Циклоны при небольших капитальных и эксплуатационных затратах обеспечивают очистку газов от частиц пыли размером более 10 мкм с эффективностью 80 - 95 %.

Циклоны применяют для улавливания:

1) золы из дымовых газов котельных установок;

2) пылевидных продуктов, уносимых из различного типа сушилок;

3) зернистого катализатора в процессах каталитического крекинга;

4) пыли, удаляемой после помола;

5) зернистых и пылевидных продуктов, перемещающихся пневмотранспортом;

6) пыли, уносимой из аппаратов, в которых протекают процессы со взвешенными в газах частицами;

7) пыли, выбрасываемой вентиляционными установками.

Циклоны используют для предварительной очистки газов и устанавливают перед аппаратами тонкой очистки (рукавными фильтрами, электрофильтрами).

Стандарт устанавливает следующие типы и исполнения циклонов:

- в зависимости от способа подвода газового потока в аппарат

с тангенциальным, обычным или винтообразным входом,

со спиральным входом,

с осевым (розеточным) входом.

Циклоны с осевым (розеточным) подводом газов работают как с возвратом газов в верхнюю часть аппарата, так и без него (прямоточные циклоны);

- в зависимости от количества рабочих элементов в аппарате

одиночные,

групповые (из двух, четырех, шести, восьми и более циклонов),

батарейные (мультициклоны).

Групповые и батарейные циклоны позволяют обрабатывать большое количество газов, не увеличивая диаметра циклонного элемента, т.е. не снижая эффективности пылеулавливания.

Допускаемая концентрация пыли в очищаемых газах зависит , от свойств пыли (слипаемость и абразивность), а также от диаметра циклона.

Основные параметры циклонов изложены в ГОСТ 25757 , , .

Настоящий стандарт может быть использован при сертификации циклонов.

Все требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

4.1 Каждый циклон, используемый автономно или в составе технологического комплекса, укомплектовывают эксплуатационной документацией, содержащей требования (правила), предотвращающие возникновение опасных ситуаций при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации.

4.2 Циклон должен отвечать требованиям безопасности в течение всего периода эксплуатации при выполнении потребителем требований, установленных в эксплуатационной документации.

4.3 Конструкция циклонов должна исключать на всех предусмотренных режимах работы нагрузки на детали и сборочные единицы, способные вызвать разрушения, представляющие опасность для работающих.

Если возможно возникновение нагрузок, приводящих к опасным для работающих разрушениям отдельных деталей или сборочных единиц, то циклон должен быть оснащен устройствами, предотвращающими возникновение разрушающих нагрузок, а такие детали и сборочные единицы должны быть ограждены или расположены так, чтобы их разрушающиеся части не создавали травмоопасных ситуаций.

4.4 Конструкция циклона и его отдельных частей должна исключать возможность их падения, опрокидывания и самопроизвольного смещения при всех предусмотренных условиях эксплуатации и монтажа (демонтажа). Если из-за формы циклона, распределения масс отдельных его частей и (или) условий монтажа (демонтажа) не может быть достигнута необходимая устойчивость, то должны быть предусмотрены средства и методы закрепления, о чем эксплуатационная документация должна содержать соответствующие требования.

4.5 Элементы конструкции циклонов не должны иметь острых углов, кромок, заусенцев и поверхностей с неровностями, представляющих опасность травмирования работающих.

4.6 Части циклона (в том числе трубопроводы гидро-, паро-, пневмосистем, предохранительные клапаны, кабели и др.), механическое повреждение которых может вызвать возникновение опасности, должны быть защищены ограждениями или расположены так, чтобы предотвратить их случайное повреждение работающими или средствами технического обслуживания.

4.7 Конструкция циклона должна исключать самопроизвольное ослабление или разъединение креплений сборочных единиц и деталей.

4.8 Циклон должен быть пожаровзрывобезопасным в предусмотренных условиях эксплуатации.

4.9 Конструкция циклона должна быть выполнена так, чтобы исключить накопление зарядов статического электричества в количестве, представляющем опасность для работающего, и возможность пожара и взрыва.

4.10 Циклон не должен являться источником шума и вибрации.

4.11 Циклон должен быть выполнен так, чтобы концентрация вредных веществ в рабочей зоне, а также их выбросы в природную среду в процессе эксплуатации не превышали допустимых значений, установленных ГОСТ 12.1.005 и санитарными нормами.

Циклон, предназначенный для работы с взрывоопасной газовой средой, должен отвечать требованиям ГОСТ 12.1.010 . Циклон должен быть оснащен устройствами, отводящими направленную взрывную волну.

Уплотнения циклона, предназначенные для работы с пожаро- и взрывоопасными средами, должны препятствовать образованию горючих и взрывоопасных смесей в рабочем и нерабочем состояниях циклона по ОСТ 26-14-2011.

4.12 Конструкция циклона должна исключать возможность соприкасания работающего с горячими частями или нахождение в непосредственной близости от таких частей, если это может повлечь за собой травмирование или перегрев работающего.

Температура наружной поверхности оболочки с теплоизоляцией в местах обслуживания должна быть не более 45 °С.

Теплоизоляция должна быть изготовлена из минеральных или органических теплоизолирующих материалов. Слой теплоизоляции, в случае необходимости, должен быть защищен водонепроницаемой оболочкой.

Если назначение циклона и условия его эксплуатации (например использование вне производственных помещений) не могут полностью исключить контакт работающего с горячими его частями, то эксплуатационная документация должна содержать требование об использовании средств индивидуальной защиты.

4.13 Конструкция рабочего места, его размеры и взаимное расположение элементов (органов управления, средств отображения информации, вспомогательного оборудования и др.) должны обеспечивать безопасность при использовании циклона по назначению, техническом обслуживании, ремонте и уборке, а также соответствовать эргономическим требованиям.

Необходимость наличия на рабочих местах средств пожаротушения и других средств, используемых в аварийных ситуациях, должна быть установлена в стандартах, нормативных документах на циклоны конкретных групп, видов, моделей (марок).

Если расположение рабочего места вызывает необходимость перемещения и (или) нахождения работающего выше уровня пола, то конструкция должна предусматривать площадки, лестницы, перила, другие устройства, размеры и конструкция которых должны исключать возможность падения работающих и обеспечивать удобное и безопасное выполнение трудовых операций, включая операции по техническому обслуживанию.

4.14 Конструкция циклонов должна обеспечивать безопасность работающих при монтаже (демонтаже), вводе в эксплуатацию и эксплуатации как в случае автономного использования, так и в составе технологических комплексов при соблюдении требований (условий, правил), предусмотренных эксплуатационной документацией.

4.15 Циклоны должны быть обеспечены сигнализирующими и блокирующими устройствами, срабатывающими при нарушении установленного технологического режима эксплуатации.

4.16 К обслуживанию циклонов допускаются работники, изучившие их устройство и приемы обслуживания.

4.17 Конструкция циклонов должна быть рассчитана на предельно максимальное рабочее (избыточное) давление или разрежение, которое может возникнуть при эксплуатации.

4.18 Циклоны, предназначенные для работы под избыточным давлением свыше 0,07 Па, должны соответствовать требованиям, изложенным в .

4.19 Отключение циклонов из экономических или других соображений, не предусмотренных технологическим процессом, запрещается.

4.20 Эксплуатацию циклонов следует проводить согласно требованиям .

4.21 Работы, связанные с включением, эксплуатацией, ремонтом циклонов, следует проводить с соблюдением действующей на предприятии инструкции по технике безопасности.

4.22 Все виды работ внутри корпуса циклона следует вести с использованием спецодежды и других средств защиты работающих по ГОСТ 12.4.011 в соответствии с порядком и правилами по технике безопасности, установленными на конкретном предприятии.

4.23 Должностные лица предприятия или организации, непосредственно занятые эксплуатацией или ремонтом циклонов, а также лица, осуществляющие руководство указанной службой предприятия или организации, виновные в нарушении правил техники безопасности, несут уголовную, административную или дисциплинарную ответственность в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

5 Методы испытаний

5.1 Проверку внешнего вида, комплектности и качества монтажа циклонов проводят визуальным осмотром оборудования в сборе и его отдельных элементов.

Во время осмотра необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри корпуса циклона и состоянии теплоизоляции и антикоррозионных покрытий; проверить готовность мест для присоединения измерительных приборов, качество монтажа затворов и люков, выполнение сварных швов и соединений, оказывающих влияние на герметичность оборудования.

5.2 Проверка габаритных размеров циклона должна быть выполнена средствами измерения длины, используемыми на предприятии-изготовителе.

5.3 Проверка массы циклона должна быть выполнена взвешиванием опорожненного циклона в сборе или его частей на весах или с помощью динамометра.

5.4 При изготовлении циклона контроль качества сварных швов, выполненных способом дуговой сварки по ГОСТ 5264 , ГОСТ 11534 , ГОСТ 14771 , ГОСТ 14776 , ГОСТ 14806 , ГОСТ 16037 , ГОСТ 16038 , ГОСТ 27580 ; сваркой в защитном газе по ГОСТ 23518 ; сваркой под флюсом по ГОСТ 8713 , ГОСТ 11533 ; электрошлаковой сваркой по ГОСТ 15164 ; контактной сваркой по ГОСТ 15878 , проводят следующими методами:

Визуальным контролем и измерением;

Механическим испытанием;

Испытанием на стойкость против межкристаллитной коррозии;

Металлографическим исследованием;

Стилоскопированием;

Ультразвуковой дефектоскопией;

Радиационным методом;

Измерением твердости металла шва;

Цветной или магнитопорошковой дефектоскопией;

Другими методами (акустической эмиссией, люминисцентным контролем, определением содержания ферритной фазы и др.), предусмотренными техническим проектом.

5.5 После истечения назначенного срока службы циклон подвергают испытанию на надежность дальнейшей службы с проверкой толщины стенок корпуса ультразвуковым способом по ГОСТ 14782 , радиационным - по ГОСТ 7512 или другим способом, определяемым разработчиком, и устанавливают соответствие основных технических показателей нормативным документам на циклон.

5.6 Проверка на герметичность

Способ проверки циклона на герметичность определяет разработчик.

Испытание сварных швов на сквозные дефекты осуществляют капиллярным, гидравлическим или пневматическим методами.

Поверхность контролируемого шва с наружной стороны следует покрыть меловым раствором, а с внутренней обильно смачивать керосином в течение всего периода испытаний. Время выдержки должно быть не менее указанного в таблице .

Таблица 1 - Время выдержки сварного шва при испытании керосином

Сварные швы считают непроницаемыми, если на поверхности контролируемого шва с нанесенным меловым раствором за время выдержки не появились пятна керосина.

5.6.2 Гидравлическое испытание

5.6.2.1 Гидравлическое испытание должно быть проведено на испытательном стенде предприятия-изготовителя. Допускается гидравлическое испытание негабаритных циклонов, транспортируемых частями и собираемых на монтажной площадке, проводить после окончания сборки, сварки и других работ на месте установки.

5.6.2.2 Гидравлическое испытание циклона следует проводить с крепежом и прокладками, предусмотренными в нормативных документах на конкретный аппарат.

(1)

где Р - расчетное давление, определяемое по ГОСТ 14249 , МПа (кгс/см 2),

[σ] 20 и [σ] t - допускаемые напряжения для материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре t, МПа (кгс/см 2).

Примечания

1 Если материал отдельной детали или сборочной единицы (обечайки, днища, фланца, крепежа, патрубка) сосуда менее прочный или если ее расчетное давление или расчетная температура меньше, чем у других деталей или сборочных единиц, то циклон следует испытывать пробным давлением, определенным для этой детали или сборочной единицы.

2 Допускается для циклонов, рассчитанных на соответствующие климатические зоны, пробное давление определять с учетом условий этой зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

3 Если Р пр, определяемое по формуле (), вызывает необходимость утолщения стенки корпуса циклона, работающего под наружным давлением, то для проведения гидравлического испытания допускается пробное давление рассчитывать по формуле

где Е 20 и Е t - модули упругости материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре t , МПа (кгс/см 2).

4 Пробное давление при испытании циклона, предназначенного для работы с различными расчетными параметрами (давлениями или температурами), следует принимать равным максимальному из определенных экспериментальных значений пробных давлений для различных расчетных параметров.

5 Предельное отклонение пробного давления не должно быть более 5 %.

5.6.2.4 Гидравлическое испытание циклонов, устанавливаемых вертикально, допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса циклона.

Расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком нормативных документов на данный циклон.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, если последнее действует на циклон в рабочих условиях, и контролировать манометром, установленным на верхней образующей корпуса циклона.

5.6.2.5 Для гидравлического испытания циклонов применяют воду. Допускается по согласованию с разработчиком использование в качестве испытательной среды другой жидкости.

Разность температур стенки циклона и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать выпадение влаги на поверхности стенок циклона.

5.6.2.6 Давление в испытуемом циклоне следует повышать и снижать плавно по инструкции предприятия-изготовителя. Скорость подъема и снижения давления не должна быть более 0,5 МПа (5 кгс/см 2) в минуту.

Значение времени выдержки циклона (деталей, сборочных единиц) под пробным давлением должно быть не менее значений, указанных в таблице .

Таблица 2 - Время выдержки циклона под пробным давлением

После выдержки циклона (детали, сборочной единицы) под пробным давлением необходимо снизить давление до расчетного и провести визуальный контроль наружной поверхности, разъемных и сварных соединений. Не допускается обстукивание циклона во время испытаний.

Примечани е - Визуальный контроль циклонов, работающих под вакуумом, следует проводить при пробном давлении.

5.6.2.7 Пробное давление при гидравлическом испытании следует контролировать с помощью двух манометров. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерений, класса точности, одинаковой цены деления. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5.

5.6.2.8 После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена.

5.6.2.9 Испытание циклонов, работающих без давления (под налив), следует проводить смачиванием сварных швов керосином в соответствии с .

5.6.2.10 Гидравлическое испытание допускается по согласованию с разработчиком заменять пневматическим (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха с контрольным газом), если проведение гидравлического испытания невозможно из-за: большого напряжения от массы воды в циклоне или фундаменте испытательного стенда; трудного удаления воды из циклона; возможного нарушения внутренних покрытий; температуры окружающего воздуха ниже 0 °С; невыдерживания нагрузки, создаваемой при заполнении циклона водой, несущими конструкциями и фундаментами испытательных стендов и др.

5.6.3 Пневматическое испытание

Перед проведением пневматического испытания циклон должен быть подвергнут внутреннему и наружному осмотрам, а сварные швы должны быть подвергнуты контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом в объеме 100 %.

Пробное давление должно быть определено по .

Время выдержки циклона под пробным давлением должно быть не менее 0,08 ч (5 мин).

После выдержки под пробным давлением необходимо снизить давление до расчетного значения, провести осмотр поверхности циклона и проверить герметичность сварных и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом.

Контроль при проведении пневматического испытания необходимо осуществлять методом акустической эмиссии.

5.6.4 Результаты испытаний считают удовлетворительными, если во время их проведения отсутствуют:

Падение давления по манометру;

Пропуски испытательной среды (течь, потение, пузырьки воздуха или газа) в сварных соединениях и на основном металле;

Признаки разрыва;

Течи в разъемных соединениях;

Остаточные деформации.

Примечани е - Допускается не считать течью пропуски испытательной среды через неплотности арматуры, если они не мешают сохранению пробного давления.

5.6.5 Значение пробного давления и результаты испытаний должны быть внесены в паспорт на циклон.

5.7 Отбор проб для определения концентрации вредных веществ на входе в циклон и выходе из него проводят по ГОСТ Р 50820 в соответствии с программой и методиками, согласованными всеми заинтересованными организациями.

5.8 Гидравлическое сопротивление вычисляют как разность полных давлений на входе в циклон и выходе из него по . , кДж/1000 м 3 , расходуется на преодоление газом гидравлического сопротивления циклона и рассчитывается по формуле

I эн = ∆Р , (3)

где ∆Р - гидравлическое сопротивление циклона, Па.

В данных расчетах не учитывают потери в вентиляторе, так как коэффициент полезного действия его может быть различным в зависимости от конструкции и режима его работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

Ключевые слова: очистка газов, циклон

Показанные на рис. 4.2. Отличительной их особенностью являются наклонный входной патрубок, сравнительно короткие цилиндрическая часть и выхлопная труба, а также малый угол раскрытия конической части. Наклон входного патрубка и винтообразная верхняя крышка способствуют направлению вращающегося газового потока вниз, что снижает гидравлическое сопротивление циклона . На выхлопной трубе циклона иногда устанавливают улитку, раскручивающую вращающийся газовый поток.

Рис. 4.2. Основные типы циклонов: а — конструкции НИИОгаза; б — конструкции ЛИОТ; в — конструкции СИОТ.

Под циклоном устанавливают бункер для сбора уловленной пыли. В конической части циклона ни в коем случае не должна скапливаться пыль во избежание взмучивания и вторичного уноса ее в выхлопную трубу.

Существуют три типа цилиндрических циклонов конструкции НИИОгаза основной серии ЦН, различающиеся между собой углом наклона входного патрубка к горизонту:

а) ЦН-15 с углом наклона 15°, нормальный и укороченный (ЦН-15у);

б) ЦН-11 с углом наклона 11°, с повышенной эффективностью, с большим гидравлическим сопротивлением;

в) ЦН-24 с углом наклона 24°, с повышенной пропускной способностью при меньшей эффективности и сниженном гидравлическом сопротивлении.

Наибольшее распространение получили циклоны типа ЦН-15, которые обеспечивают достаточно высокую эффективность при умеренном гидравлическом сопротивлении. Однако Госстрой СССР в унифицированный ряд пылеулавливающего оборудования включил циклон ЦН-11 как наиболее эффективный и удобный для компоновки в группы.

Все циклоны конструкции НИИОгаза нормализованы. Любой из размеров каждого типа может быть выражен в долях от диаметра циклона D. Согласно ГОСТ 9617—67 для циклонов приняты следующие величины диаметров, (мм): 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000. Вследствие снижения эффективности с увеличением размеров применять циклоны типа ЦН диаметром более 1000 мм не рекомендуется. В этом случае устанавливают группу циклонов, работающих параллельно. Применяют двухрядную и круговую компоновку (рис. 4.3).

Рис.4.3. Схема групповой компоновки циклонов: а - двухрядной; б- групповой.

Основное требование, предъявляемое к компоновке циклонов в группу, заключается в необходимости одинаковых аэродинамических условий работы каждого циклона. При несоблюдении этого условия через одни циклоны проходит больше газа, через другие меньше и нормальная работа группы нарушается вследствие перетоков газа через общий бункер.

Помимо циклонов конструкции НИИОгаза, достаточно широкое применение нашли циклоны конструкции ЛИОТ (Ленинградского института охраны труда) и СИОТ (Свердловского института охраны труда), они обычно используются в системах промышленной вентиляции.

Циклоны конструкции ЛИОТ (см. рис. 4.2, б) по сравнению с циклонами конструкции НИИОгаза имеют удлиненную цилиндрическую часть и глубоко введенную выхлопную трубу, а также больший угол раскрытия конической части. В циклонах конструкции СИОТ (см. рис. 4.2, в) отсутствует цилиндрическая часть, а входной патрубок имеет треугольную форму. Данные циклоны также нормализованы, и любой их размер может быть выражен в долях диаметра. По эффективности пылеулавливания эти циклоны мало отличаются от циклонов конструкции НИИОгаза.

Помимо цилиндрических, применяют конические циклоны конструкции НИИОгаза серии С (сажевые) типа СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СК-ЦН-22 (рис. 4.4), которые отличаются от циклонов серии ЦН улиточным вводом газа, удлиненной конической частью и меньшим отношением диаметров выхлопной трубы и циклона (соответственно 0,33; 0,34 и 0,22). По сравнению с циклонами серии ЦН они характеризуются не только значительно большим гидравлическим сопротивлением, но и более высокой эффективностью. При одинаковой производительности размеры циклонов типа СДК-ЦН-33 (рис. 4.4, а), СК-ЦН-34 (рис. 4.4, б) и СК-ЦН-22 (рис. 4.4, в) намного больше размеров циклонов серии ЦН. Эти циклоны можно применять диаметром до 3000 мм.

Прямоточные циклоны (рис. 4.5) широко распространены в качестве каплеуловителей в системах мокрой очистки газов. Коагулированная и укрупненная мокрая пыль повышенной плотности и капли жидкости улавливаются в таких аппаратах весьма эффективно при малом гидравлическом сопротивлении аппарата (отсутствует поворот, на 180°). Для улавливания мелкой сухой пыли прямоточные циклоны практически непригодны вследствие низкой эффективности.

Рис. 4.4. Схемы конических циклонов НИИОгаза: а - СДК-ЦН-33; б - СК-ЦН-34; в - СК-ЦН-22.

Рис. 4.5. Схема прямоточного циклона

Основные условия эксплуатации циклонов сводятся к следующему:

1. Необходимо следить, чтобы в конической части циклона не накапливалась пыль. Для ее сбора под циклоном предусмотрен специальный бункер.

2. Подсос воздуха в нижней части циклона недопустим. Бункер для сбора пыли должен быть герметичным. Спуск пыли из бункера осуществляется через патрубок с двойным затвором-мигалкой (см. рис. 4.1), отрегулированной так, чтобы клапаны работали поочередно.

3. Стандартные конструкции циклонов могут работать при температуре газа не выше 400 °С и давлении (разрежении) не более 2,5 кПа.

4. При работе на газе с высокой температурой циклоны внутри футеруют огнеупорными плитками, а выхлопную трубу выполняют из жаропрочной стали или керамики. При низкой наружной температуре минимальная температура стенки циклона должна превышать температуру точки росы не менее чем на 20—25 °С. Для обеспечения этого условия стенки циклонов в ряде случаев покрывают снаружи теплоизоляцией.

5. Начальная концентрация для неслипающихся пылей в циклонах диаметром 800 мм и более допускается до 400г/м 3 . Для слипающихся пылей и циклонов меньших размеров концентрация пыли должна быть в 2 - 4 раза ниже.

6. Циклон должен работать с постоянной газовой нагрузкой. При значительных колебаниях расхода должны устанавливаться группы циклонов с возможностью отключения отдельных элементов.

Интенсивность абразивного износа зависит от запыленности газа, скорости газового потока в циклоне и абразивных свойств пыли. Одной из мер повышения износостойкости циклона является нанесение на изнашиваемую поверхность стойких к износу покрытий, например футеровка циклона плитками из плавленого диабаза, базальта, камнелитых материалов или броневых плит. Другим способом защиты от износа является изготовление циклонов из износостойких материалов — высокопроч-ного чугуна или неметаллических износостойких материалов. Важное значение имеет и совершенствование конструкций циклонов в направлении подбора оптимального угла атаки газа на стенку, снижения скорости газа в циклоне, выбора оптимальной высоты-циклона и угла раскрытия конуса, уменьшения вторичных течений в циклоне и т. п. По всем перечисленным направлениям повышения износостойкости циклонов ведутся работы, однако внедрение полученных результатов в практику происходит очень медленно.