Циклоны

для меня: высота примерно около 5-6 м, диаметр бункера около 1.5 м, внутренний диаметр около 1м.

Циклоны являются более распространенными пылеуловителями. Они применяются для предварительной очистки газов и устанавливаются перед высоэффективными пылеуловителями (например, фильтрами или электрофильтрами). Принцип отделения пыли основан на использовании центробежной силы, которая в 39 раз больше силы тяжести. Эффективность улавливания пыли повышается с уменьшением диаметра корпуса, но при этом снижается их пропускная способность. Система улавливания создаются путем придания запыленному потоку закрученного или вращающегося движения, ограниченного цилиндрическими стенкам.

Существуют различные конструкции циклонов: одиночные (простые), групповые (по 2, 4, 6, 8 циклонов) и батарейные (состоят из большого числа параллельно установленных циклонных элементов, объединенных в один корпус, имеют общий подвод и отвод газов). Конструктивной особенностью батарейных циклонов является то, что закручивание газового потока и улавливание пыли в них обеспечивается размещенными в корпусе аппарата циклоническими элементами. Они применяются для очистки больших масс газа.

Батарейные циклоны: При уменьшении диаметра цилиндрической части корпуса циклона повышается эффективность осаждения в нем пыли. При очистке большого количества газов для достижения достаточно большой степени управления необходимо устанавливать группу циклонов относительно небольшого диаметра. Число циклонов в группе ограничивается из-за конструктивных соображений, тем самым ограничивается и производительность группы. Обычно на практике батарейные циклоны дают более низкую степень очистки газов, чем в опытных образцах с меньшим количеством циклонов.

Для уменьшения гидравлического сопротивления циклонов в ряде отечественных и зарубежных конструкций использованы раскручивающие и спрямляющие поток устройства. При оборудовании циклонов лопастными раскручивателями, устанавливаемыми в нижней части выхлопных труб, удается снизить их гидравлическое сопротивление на 25–30 %, однако коэффициент очистки при этом уменьшается на 1-1,5 %. Но их применение может быть рекомендовано только при неслипающейся пыли.

Часто батарейные циклоны приходится размещать на давно построенных станциях. Для удобства их размещения создано много конструкций. Ниже приведены две из них. Батарейный циклон, изображенный на рис. 5, устанавливается при малой высоте помещения. Второй вариант (рис. 6) занимает мало места в плане.

По форме корпуса различают конические (высота конической части больше цилиндрической. К ним относятся СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-22) и цилиндрические (высота цилиндрической части больше высоты конической. К ним относятся ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24) циклоны. К ним можно применить и такую классификацию: цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным, а конические к высокоэффективным.

По способу подвода газа в аппарат циклоны могут быть спиральными (являются наиболее предпочтительными с точки зрения аэродинамики), тангенсальными, винтообразными, а также осевыми (отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением и меньшей эффективностью очистки) показаны на рисунке.

Рис. 5. Схема батарейного циклона

Рис. 6 Схема батарейного циклона при ограничении высоты помещения с наклонными элементами

Несмотря на многообразие конструкций циклонов, его классический вариант состоит из: цилиндрической части с крышкой и тангенциальным патрубком для ввода запыленного газа; конической части с патрубком для отвода пыли; центральной трубки с патрубком для отвода очищенного газа; пылесборника.

Скорость воздуха во входном патрубке циклона составляет 10-25 м/с. Важным показателем циклона является гидродинамическое сопротивление аппарата, которое определяется как разность давления газового потока на входе аппарата и на выходе от него. Гидравлическое сопротивление данных ГОУ относительно высокое 1200 – 1500 Па.

Нормативное аэродинамическое сопротивление 200 – 500 Па. На выходе скорость воздуха меньше входной в 3-4 раза. Эффективность улавливания 70-80 %. В современных циклонах учитываются современные особенности пыли и ее фракционный состав. Для каждого вида пыли скорость воздуха на входе имеет свои ограничения. Это связано с тем, что с возрастанием скорости увеличивается турбулизация потока, что приводит к не только к увеличению сопротивления, но и к снижению эффективности очистки (так как вихревое движение приводит к подъему и вовлечению в поток уже отделенной пыли).

Температура и вязкость газа влияют на КПД циклона очень незначительно. С увеличением вязкостиКПД падает. При снижении температуры КПД также снижается. Так, при снижении температуры с 360 до 150 °СКПД падает с 77,7 % до 75 %.

Циклоны, изготавливаемые из обычных сталей, могут быть применены для температуры не выше 400 °С, а с литыми чугунными корпусами - до 500 °С. Циклоны из специальных сталей могут использоваться до температуры 750 °С, а в случае наличия при этом жаростойких внутренних покрытий соответствующей толщины - до 1000 °С и больше.

Большое значение для устойчивой работы циклона имеет удаление уловленных частиц. Схема удаления из циклона уловленной пыли состоит:

- бункера в котором собирается уловленная пыль.

- пылевого затвора, позволяющего вывезти пыль из бункера без нарушения герметичности.

- транспортера пыли для подачи ее в накопительный бункер

- накопительный бункер

- увлажнителя, в котором пылевая масса переводится в не пылевое состояние и дает возможность для ее вывоза на утилизацию без потерь.

Выбор схемы пылевыгрузки и видов применяемого оборудования определяется целым рядом факторов: типом циклона, способом утилизации или захоронения пыли, количеством и ее свойствами. Однако обязательными элементами в схеме являются бункер и пылевой затвор.

Достоинства: отсутствие движущихся частей в аппарате, надежность работы при температурах газа до 500 ⁰С, возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями (СК-ЦН-22), улавливание пыли в сухом виде, успешная работа при больших давлениях газов, почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата, простота изготовления и возможность ремонта, сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности.

Недостатки: высокое гидравлическое сопротивление, плохое улавливание частиц размером < 5 мкм, невозможность использования при очистки газов от липких загрязнений.

Дата добавления: 2014-11-29