Циклон

Главная»Циклон
Не знаете, как выбрать котельное оборудование, которое вам нужно?

Оставьте ваши контактные данные и наши менеджеры свяжутся с вами

Имя
Телефон
Позвонить мне

Циклон - воздухоочиститель, используемый в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки циклона - инерционный (с использованием центробежной силы), а также гравитационный. Циклоны составляют наиболее массовую группу среди всех видов пылеулавливающей аппаратуры и применяются во всех отраслях промышленности.

Циклон. Технические характеристики

К основным характеристикам циклонов относятся:

  • эффективность (степень) очистки воздуха от пыли, которую также иногда называют коэффициентом полезного действия циклона, или коэффициентом (степенью) очистки, %;
  • гидравлическое сопротивление;
  • стоимость очистки;
  • производительность циклона по очищаемому газу и энергоемкость, определяемую величиной затрат энергии на очистку 1000 м3 газа.

При оценке эффективности работы циклонов принимают во внимание:

  • общую эффективность обеспыливания, или количество пыли, задержанной в пылеуловителе, по отношению к количеству пыли, содержащейся в обеспыливаемом газе;
  • фракционную эффективность, определяющую полноту улавливания частиц определенных размеров; ее выражают процентом отделенных в циклоне частиц пыли определенных размеров;
  • остаточное содержание пыли в газе при выходе его из циклона;
  • распределение остатка пыли в газе по размеру частиц или скорости витания. Кроме того, существенным фактором для оценки эффективности циклонов является расход потребляемой энергии, а при подборе того или иного типа циклона - частота распределения дисперсности фракций.

Работа циклона

Принципиально циклон работает по следующей схеме. Обеспыливаемый газ поступает в образующую кольцевое пространство циклона - цилиндрическую часть, где движется по спирали с возрастающей скоростью от периферии к центру, спускается по наружной спирали, затем поднимается по внутреннюю спирали и выходит через выхлопную трубу. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и вместе с частью газа попадают в бункер. Часть освободившегося от пыли газа возвращается из бункера в циклон через центр пылеотводящего отверстия, давая начало внутреннему вихрю.

Отделение частиц от попавшего в бункер газа происходит при перемене направления их движения на 180° под действием сил инерции. По мере движения данной части газа в сторону выхлопной трубы к ним присоединяются порции газа, не попавшего в бункер. Это не вызывает существенного увеличения выноса пыли в трубу, так как распределенное на довольно большом отрезке длины циклоны перетекание газа происходит со скоростью, недостаточной для противодействия движению частиц к периферии аппарата. Значительно большее влияние на полноту пылеулавливания оказывает движение газа в области пылеотводящего отверстия. Поэтому частицы чрезвычайно чувствительны к подсосам газа через бункер из-за увеличения объема потока, движущегося навстречу улавливаемой пыли. Отсюда видна важная роль бункера при осаждении частиц пыли в циклоне; использование таких аппаратов без бункеров или с бункерами уменьшенных размеров приводит к снижению эффективности пылеулавливания.

Конструкция циклона

Конструкции циклонов весьма разнообразны. Циклон различается по способу подвода газа, который может быть спиральным, тангенциальным, или обычным, винтообразным и осевым; циклон с осевым (розеточным) подводом газа работает как с возвратом газа в верхней часть аппарата, так и без него. Аппарат последнего типа (так называемый прямоточный циклон) отличается низким гидравлическим сопротивлением и меньшей по сравнению с циклонами иных типов эффективностью пылеулавливания. Простота конструкции прямоточных циклонов облегчает нанесение на них футеровки, что позволяет применять эти аппараты для осаждения крупных абразивных частиц пыли.

В промышленной практике циклоны принято разделять на высокоэффективные и высокопроизводительные. Высокоэффективный циклон требует больших затрат на очистку газа; высокопроизводительный циклон имеет небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливает мелкие частицы. Широкое применение находят цилиндрические и конические циклоны НИИО-газ. Цилиндрические аппараты отличаются удлиненной цилиндрической частью и винтовым подводом газа. Конические аппараты имеют длинную коническую часть, спиральный входной патрубок и малое отношение диаметров выхлопной трубы и корпуса (0,34 или 0,22). Цилиндрические аппараты относятся к высокопроизводительным циклонам с диаметром не более 2 м, конические - к высокоэффективным с диаметром до 3 м.

Групповые циклоны. При больших расходах очищаемого газа применяют групповую компоновку аппаратов пылеуловителей. Это позволяет не увеличивая диаметр циклона, повысить эффективность пылеулавливания. Группа циклонов, составленная обычно из цилиндрических аппаратов, имеет общие коллектор загрязненного газа, сборник очищенного газа и пылевой бункер. Отвод обеспыленного газа от циклона группы осуществляют либо через специальные устройства (улитки), устанавливаемые на каждом аппарате и объединяемые общим коллектором, либо непосредственно через него. Использование улиток уменьшает общую высоту группы. При равной производительности цилиндрические конические аппараты отличаются большими габаритами и поэтому в групповом исполнении не применяются.

Батарейный циклон является наиболее распространенным пылеуловителем. В основу устройства батарейного циклона положен следующий принцип. Как известно, эффективность очистки газа в циклонах можно повысить путем увеличения скорости газа или уменьшения диаметра аппарата. Однако возрастание скорости связано со значительным увеличением гидравлического сопротивления. Поэтому для повышения эффективности работы циклонов желательны уменьшение их диаметра и замена одного аппарата несколькими малого диаметра. Таким образом, батарейный циклон состоит из многих параллельно работающих циклонных элементов небольшого диаметра, смонтированных в общем корпусе. Поступая в циклон, запыленный газ входит в газораспределительную камеру, ограниченную трубными решетками, в которых герметично укреплены циклонные элементы. Обеспыленный газ удаляется через выхлопные трубы элементов в общую камеру, а пыль собирается в коническом днище (пылесборнике).

Однако эффективность очистки в батарейном циклоне, как правило, на 20-25% меньше той, которая может быть достигнута в эквивалентном по диаметру обычном циклоне. Это объясняется перетоком газа из элементов с большим гидравлическим сопротивлением в элементы с меньшим сопротивлением.

Поэтому, а также из-за возможности образования отложений циклонные элементы должны иметь диаметр не менее 0,3 м. Каждый элемент отличается от обычного циклона преимущественно способом ввода запыленного газа, который поступает в элемент не по касательной, а сверху через кольцевое пространство между корпусом и выхлопной трубой. В этом пространстве на входе газа в каждый элемент установлен направляющий аппарат (винт или розетка с наклонными лопатками), сообщающий потоку газа вращательное движение. В отличие от обычных батарейный циклон сложнее в изготовлении, но имеет значительно меньшие габариты.

Благодаря невысокой стоимости, простоте устройства и обслуживания, сравнительно небольшому гидравлическому сопротивлению и высокой производительности циклоны являются наиболее распространенным типом сухих механических пылеуловителей.

Преимущества циклонных пылеуловителей:

  1. отсутствие движущихся частей в аппарате;
  2. надежное функционирование при температурах газов вплоть до 500 °С без каких-либо конструктивных изменений (если предусматривается применение более высоких температур, то аппараты можно изготовлять из специальных материалов);
  3. возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями;
  4. пыль улавливается в сухом виде;
  5. гидравлическое сопротивление аппаратов почти постоянно;
  6. циклоны успешно работают при высоких давлениях газов;
  7. циклоны весьма просты в изготовлении;
  8. рост запыленности газов не приводит к снижению фракционной эффективности очистки.

Правильно спроектированный циклон может эксплуатироваться надежно в течение многих лет. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что гидравлическое сопротивление высокоэффективного циклона достигает 1250-1500 Па и частицы размером менее 5 мкм улавливаются таким циклоном плохо.

Котельный завод "Росэнергопром" производит и реализует циклоны различных моделей. Купить циклоны можно сделав заявку на сайте котельного завода. Транспортирование котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.