3.2.1. Tính toán với cyclone đơn
Tính toán cyclone đơn dựa theo đường kính. [8]
Để tính toán thiết bị cyclon ta dùng phương pháp chọn ( là phương pháp chỉ tính đường kính, các thông số còn lại của thiết bị thì lựa chọn dựa trên đường kính cyclon). [8]
Đường kính trong của cyclon ứng với vận tốc biểu kiến được tính theo công thức :
Dựa vào ( 3 – 1 ) ta tính được vận tốc thực của dòng khí trong cyclon
( với vận tốc thực và vận tốc tối ưu không chênh lệch quá 15%)
Đường kính giới hạn của hạt bụi được tính theo công thức Baturin như sau
Trong đó:
− : đường kính giới hạn của hạt bụi
− : hệ số nhớt động học của bụi
− : bán kính thân cyclon, = D/2 (m)
− : bán kính ống thoát khí sạch, = d1/2 (m)
− : khối lượng riêng của bụi, (kg/m3)
− VE : vận tốc của khí ở cửa vào cyclon ;
n : số vòng quay của dòng khí bên trong cyclon,
Với đường kính cỡ hạt (µm) thì ứng với với cát hạt bụi (µm) thì sẽ được cyclon xử lý sạch bụi với hiệu suất 100%
Hiệu quả lọc theo phân cấp cỡ hạt
Với
Trong đó :
− l : chiều cao làm việc của cyclon (m)
− Q : lưu lượng làm việc của cyclon (m3/h)
− n : số vòng quay của dòng khí bên trong cyclon ( vòng/s)
− r2 : bán kính thân cyclon, r2 = D/2 (m)
− r1 : bán kính ống thoát khí sạch, r1 = d1/2 (m)
Hiệu suất làm sạch cyclon
G, Gd, Gc là khối lượng bụi được xử lý, khối lượng bụi ban đầu và khối lượng bụi còn sau khi xử lý
Tổn thất áp suất qua cyclon :
Trong đó :
− : tổn thất áp suất của thiết bị cyclon
− : khối lượng riêng của không khí (kg/ m3)
− : vận tốc dòng khí đi vào cyclon (m/s )
− Khối lượng bụi thu trong 1 ngày
− Gọi : Gv : năng suất thiết bị tính theo hệ khí vào ( kg/h)
− Gr : năng suất thiết bị tính theo hệ khí đia ra ( kg/h)
− Gs : năng suất thiết bị tính theo lượng khí sạch hoàn toàn ( kg/h )
− : nồng độ bụi trong hệ khí đi vào thiết bị cyclon, % khối lượng
− : nồng độ bụi trong hệ khí đi ra thiết bị cyclon, % khối lượng
Lượng khí đi vào cyclon:
Trong đó :
− : khối lượng riêng của khí thải, kg/m3 − : lưu lượng khí vào cyclon, m3/h
− Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào cyclon (% khối lượng ) Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi cyclon ( % khối lượng )
Lượng khí ra khỏi cyclon
Lượng khí sạch hoàn toàn
Lượng bụi thu được
Lưu lượng hệ khí đi ra cyclon
Khối lượng bụi thu được ở cyclon trong 1 ngày
m = Gb x ttv ( kg/ ngày )
Thể tích bụi thu được ở cyclon trong 1 ngày
V = ( m3/ ngày )