Аспирант Агарков А.М., студент Краснов
В.В.
Белгородский государственный
технологический
университет им. В.Г. Шухова, Россия
Одиночные
возвратнопоточные циклоны
В настоящее время благодаря простоте конструкции, малым габаритам и
надежности в работе это одно из наиболее широко распространенных устройств
пылеочистной техники.
Циклонная очистка (рис. 1, а) промышленных выбросов от взвесей имеет
стоимость на порядок ниже, чем в аппаратах мокрой очистки, а также очистки в
рукавных фильтрах и электрофильтрах.
|
|
Рисунок 1. Конструкции циклонных пылеуловителей: а) противоточный; б)
прямоточный (вихревой пылеуловитель): а) соплового типа; б) лопаточного типа; 1 - камера; 2 - выходной патрубок; 3 - тангенциальные сопла; 4 - лопаточный завихритель типа «розетка»; 5 - входной патрубок; 6 - подпорная шайба; 7 - пылевой
бункер; 8 - кольцевой лопаточный завихритель.
Однако используемые в производственных условиях циклоны не всегда
обеспечивают требуемое качество очистки и имеют ряд недостатков[1].
1.
высокое
гидравлическое сопротивление: 1250-1500 Па;
2.
плохое
улавливание частиц размером менее 5 мкм;
3.
невозможность
использования для очистки газов от налипающих пыл ей.
Достоинства:
1.
отсутствие
движущихся частей в аппарате;
2.
надежность работы
при температурах газов вплоть до 500°С (для работы при более высоких
температурах циклоны изготавливают из специальных материалов);
3.
возможность
улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов
специальными покрытиями,
4.
улавливание пыли
в сухом виде;
5.
близкое к
постоянному гидравлическое сопротивление аппарата;
6.
успешная работа
при высоких давлениях газов,
7.
простота
изготовления;
8.
увеличении
запыленности газов.
Развитие данного вида пылеулавливания главным ооразом сосредоточено на
использовании различных конструкций внутрициклонных элементов, которые
направлены на увеличение эффективности сепарации твердых частиц из пылегазового
потока, либо снижение уровня гидравлического сопротивления.
Прямоточные циклоны
Вследствие их малой по сравнению с возвратно-поточными циклонами
эффективности и меньшими гидравлическими потерями они находят применение в
качестве первой ступени очистки перед более эффективными пылеуловителями –
тканевыми или электрофильтрами. Разновидность прямоточных циклонов представляют,
активно исследуемые в последние годы, варианты вихревого циклона (рис. 1, б) [1].
Производительность вихревого пылеуловителя по газу может меняться от 0,5
до 1,15 по отношению к номинальной. По сравнению с противоточными циклонами
вихревые пылеуловители имеют следующие преимущества: более высокую степень
очистки от высокодисперсной пыли, отсутствие абразивного износа активных частей
аппарата; возможность обеспыливания газов с более высокой температурой за счет
использования вторичного воздуха; возможность регулирования процесса сепарации
пыли за счет регулирования расхода вторичного воздуха.
К недостаткам вихревых пылеуловителей можно отнести: необходимость
дополнительного вентилятора; увеличение за счет вторичного газа общего объема
газов, проходящих через аппарат; сложную эксплуатацию аппарата.
Вихревые пылеуловители могут применяться для очистки вентиляционных и
технологических выбросов от мелкодисперсной пыли в химической, нефтехимической,
пищевой, горнорудной и других отраслях промышленности. За рубежом вихревые
пылеуловители выпускаются производительностью от 330 до 30 ООО м3/ч.
В отечественных конструкциях обеспечивается более низкое гидравлическое
сопротивление и более низкая доля вторичного воздуха по сравнению с зарубежными
аппаратами.
Ориентировочная оценка эффективности улавливания частиц в зависимости от
их диаметра характеризуется следующими данными[1]: 2,5 мкм - 92%, 5,0 мкм -
95%, 10,0 мкм - 98%.
В качестве примера таких аппаратов можно привести кориолисовый
пылеотделитель ПВК. Эффективность ПВК на грубой кварцевой пыли равна 77%.
Эксплуатационный опыт показывает, что динамические пылеуловители обеспечивают
высокую степень очистки до 85%) при улавливании частиц размером более 10 мкм [2].
|
|
Рисунок 2 Схема простейшего пылеуловителя ротационного типа:1 -
вентиляторное колесо; 2 — спиралеобразный кожух;3 — пылеприемное отверстие;4 -
выхлопная труба.
Ротационные пылеуловители компактны, надежны в работе, не требуют
дополнительных побудителей газа. К их недостаткам следует отнести сравнительно
невысокую степень очистки (80-90%), опасность абразивного износа лопаток
дымососа, возможность образования отложений на лопатках и, как следствие,
дисбаланс ротора и сложность в изготовлении.
К ротационным аппаратам (рис. 2) условно можно отнести
вентилятор-пылеуловитель с очисткой газов в спиральной коробке, предназначенный
для сухой очистки воздуха от пыли с 5 > 15 мкм. Его также называют дымосос -
золоуловитель, так как он находит применение для очистки отходящих газов малых
котельных [2].
Литература:
1. Василевский М.В.
Обеспыливание газов инерционными аппаратами: монография / М.В. Василевский. –
Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 258 с.
2. Юшин В.В. Техника и
технология защиты воздушной среды / В.В. Юшин [и др.]. – М.: Высш. шк., 2005. –
391 с.