Центробежные пылеуловители

Одним из наиболее распространенных пылеулавливающих аппаратов является циклон. Однако с высокой эффективностью циклоны способны улавливать пыль только15-20мкм и более. Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газового потока внутри корпуса циклона. Это вращение достигается путем тангенциального ввода газа в циклон. В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке газа, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока. Газ, освобожденный от пыли, продолжая вращаться, совершает поворот на 180° и выходит из циклона через расположенную по оси выхлопную трубу (рисунок 4). Частицы пыли, достигшие стенок корпуса, под действием перемещающегося в осевом направлении вращающегося потока и сил тяжести движутся по направлению к выходному отверстию корпуса и выводятся из циклона. Ввиду того, что решающим фактором, обусловливающим движение пыли, являются, аэродинамические силы, а не силы тяжести, циклоны можно располагать наклонно и даже горизонтально.

В циклонах наиболее совершенной конструкции можно достаточно полно улавливать частицы крупнее 5 мкм.

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 затво-ром-мигалкой(см. рисунок 4), 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/м3. Для слипающихся пылей и циклонов меньших размеров концентрация пыли должна быть в2-4раза ниже.

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

7 Рекомендуется установка циклонов перед вентиляторами, чтобы последние работали на очищенном газе и не подвергались абразивному износу.

1-входнойпатрубок;2-раскручивающаяулитка;3-выходнойпатрубок;4-крышка;5- выхлопная труба;6-цилиндрическаячасть;7-коническаячасть;8-пылевыпускноеотверстие;9-бункердля пыли;10-пылевойзатвор

Рисунок 4 -Схемациклона

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 - высокопрочного чугуна или неметаллических износостойких материалов. Большое 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.

Увеличение диаметра циклона приводит к снижению его эффективности. Поэтому возникла необходимость в простых циклонных элементах небольшого диаметра, имеющих высокую степень очистки и приспособленных для объединения в большие группы с большой пропускной способностью. Применяют циклонные элементы с диаметром цилиндрической части корпуса 100-250мм. В целях удобства объединения и компактности установки придание газовому потоку вращения достигается с помощью специальных устройств, представляющих собой либо двухлопастной винт, либо розетку (рисунок 5).

Розетки работают эффективнее, однако они чувствительнее к засорению, и поэтому их не рекомендуется использовать при чрезмерно высокой запыленности газа и слипающейся пыли. В некоторых типах батарейных циклонов применяют улиточный и полуулиточный подвод газа, Циклонные элементы компонуют в батареи, где они работают параллельно. Очищаемые газы вводятся через вводной патрубок в общую распределительную камеру, откуда распределяются по отдельным элементам. Пыль, осаждающаяся в циклонных

элементах, ссыпается в общий для всех элементов бункер. Число циклонных элементов, объединенных общим пылевым бункером, не должно превышать 8 в ряду по ходу газов и 12 в ряду, перпендикулярном ему.

1-корпусэлемента;2-выхлопнаятруба;3-винт;4-розеткаРисунок 5 - Элементы батарейных циклонов

Аналогично принципу действия циклонов работают вихревые пылеуловители (в отечественной практике не получили широкого распространения).