Навигация
2. Циклони
2.1 Загальні відомості
Циклонні апарати внаслідок дешевини й простоти устрою та експлуатації, відносно невеликого опору та високої продуктивності є найпоширенішим типом механічного пиловловлювача. Циклонні пиловловлювачі мають наступні переваги перед іншими апаратами:
• відсутність рухомих частин;
• надійна робота при температурі до 500 °С без конструктивних змін;
• пил уловлюється в сухому вигляді;
• можливість уловлювання абразивного пилу, для чого активні поверхні циклонів покриваються спеціальними зносостійкими матеріалами;
• можливість роботи циклонів при високому тиску;
• стабільна величина гідравлічного опору;
• простота виготовлення і можливість швидкого і якісного ремонту;
• підвищення концентрації пилу не приводить до зниження фракційної ефективності апарату.
До недоліків можна віднести
• високий гідравлічний опір, який досягає 1250-1500 Па;
• низьку ефективність при уловлюванні частинок розміром менше 5 мкм.
Робота циклону заснована на використанні відцентрових сил, що виникають при обертанні газопилового потоку усередині корпусу апарату. Обертання досягається шляхом тангенціального введення потоку в циклон. В результаті дії відцентрових сил частинки пилу, завислі в потоці, відкидаються на стінки корпусу і випадають з потоку. Чистий газ, продовжуючи обертатися, здійснює поворот на 180° і виходить з циклону через розташовану по осі вихлопну трубу (рис. 2.1). Частинки пилу, що досягли стінок корпусу, під дією потоку, що переміщається в осьовому напрямі, і сил тяжіння рухаються у напрямку до вихідного отвору корпусу і виводяться з циклону. Зважаючи на те що вирішальним фактором, що обумовлює рух пилу, є аеродинамічні сили, а не сили тяжіння, циклони можна розташовувати похило і навіть горизонтально. На практиці із-за компонувальних рішень, а також для розміщення пилотранспортних систем циклони, як правило, встановлюють у вертикальному положенні.
|
|
Рисунок 2.1 - Схема роботи циклона
Область циклонного процесу, або зона уловлювання пилу, розташована між кінцем вихлопної труби і отвором циклону, що відводить пил.
Бункер бере участь в аеродинаміці циклонного процесу, тому використання циклону без бункера або із зменшеним в порівнянні з рекомендованими розмірами бункером знижує коефіцієнт корисної дії апарату. Герметичність циклонів разом з бункером - необхідна умова їх нормальної роботи, навіть незначні підсоси повітря через бункер різко знижують ефективність очищення. Істотний вплив на циклонний процес чинить турбулентність, яка багато в чому визначає ступінь очищення. Потік, що поступає у вихлопну трубу, продовжує інтенсивно обертатися. Загасання цього обертального руху, пов'язане з непоправними втратами енергії, проходить повільно. Для усунення обертального руху на виході з циклону і зменшення гідравлічних втрат іноді застосовують спеціальні пристрої, наприклад розкручувачі. Проте практика показує, що ці пристрої знижують ефективність циклонів при уловлюванні дрібнодисперсного пилу.
Циклони розділяють на циліндричні і конічні. В циліндричні циклонах корпус виконаний з подовженою циліндричною частиною, а в конічних - з подовженою конічною частиною. Циліндричні циклони відрізняються високою продуктивністю, конічні - високою ефективністю очищення, проте в останніх більше втрати тиску. У конічних циклонів у міру звуження корпусу газовий потік закручується більш інтенсивно, унаслідок чого сепарація частинок пилу до стінки апарату збільшується. Бажано, щоб діаметр циліндричного циклону не перевищував 2 м, а конічного - 3 м, оскільки інакше падає ефективність очищення.
У промисловості найбільше поширення набули циклони конструкції НДІОГаза: циліндричні ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24 (рис. 2.2); конічні СДК-ЦН-34, СДК-ЦН-33 . Позначення циклонів означають наступне: ЦН-15: ЦН - циклон НДІГаза, 15 - кут нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі; СДК-ЦН-34: СДК - спіральний конічний, ЦН - циклон НДІОГаза, 34 - відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини складає 0,34. Від кута нахилу осі вхідного патрубка до горизонталі і відношення діаметрів вихлопної труби і циліндричної частини залежать ефективність циклону і перепад тиску в ньому.
|
|
Рисунок 2.2 — Циліндричний циклон конструкції НДІОГаза
Таблиця 2.1. — Співвідношення розмірів в долях внутрішнього діаметра, D для циклонів ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
| Найменування | Тип циклона ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 ЦН-11 | |||
| Внутрішній діаметр вихлопної труби, d | 0,59 для всіх типів | |||
| Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1 | 0,3—0,4 для всіх типів* | |||
| Ширина вхідного патрубка в циклоні (внутрішній розмір), b | 0,2 для всіх типів | |||
| Ширина вхідного патрубка на вході (внутрішній розмір),b1 | 0,26 для всіх типів | |||
| Довжина вхідного патрубка, l | 0,6 для всіх типів | |||
| Діаметр середньої лінії циклона, Dср | 0,8 для всіх типів | |||
| Висота установки фланця, hфл | 0,1 для всіх типів | |||
| Кут нахилу кришки та вхідного патрубка циклона, а, град | 15° | 15° | 24° | 11° |
| Висота вхідного патрубка, h1 | 0,66 | 0,66 | 1,11 | 0,48 |
| Висота вихлопної труби, hтр | 1,74 | 1,5 | 2,11 | 1,56 |
| Висота циліндричної частини циклона, Нц | 2,26 | 1,51 | 2,11 | 2,06 |
| Висота конуса циклона, НК | 2,0 | 1,50 | 1,75 | 2,0 |
| Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,3 |
| Загальна висота циклона, Нк | 4,56 | 3,31 | 4,26 | 4,38 |
* Більший розмір приймається при малих D и великий запиленості газу
Таблиця 2.2 - Співвідношення розмірів у долях діаметра D для циклонівСДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М
| Найменування | Тип циклона | ||
| СДК-ЦН-33 | СК-ЦН-34 | СК-ЦН-34М | |
| Внутрішній діаметр циліндричної частини, D) | до 3600 мм | до 4000 мм | |
| Висота циліндричної частини, HК | 0,535 | 0,515 | 0,4 |
| Висота конічної частини, Hц | 3,0 | 2,110 | 2,6 |
| Внутрішній діаметр вихлопної труби, d | 0,334 | 0,340 | 0,22 |
| Внутрішній діаметр пиловипускного отвору, d1 | 0,334 | 0,229 | 0,18 |
| Ширина вхідного патрубка, b | 0,264 | 0,214 | 0,18 |
| Висота зовнішньої частини вихлопної труби, hв | 0,2-0,3 | 0,2-0,3 | 0,3 |
| Висота установки фланця, hфл | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Висота вхідного патрубка, а | 0,535 | 0,515 | 0,4 |
| Довжина вхідного патрубка, l | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| Висота заг либлення вихлопної труби, hт | 0,535 | 0,515 | 0,4 |
| Поточний радіус завитки, ρ |
|
|
|
Збільшення діаметру циклону при постійній тангенціальній швидкості газу який поступає, приводить до зниження відцентрової сили і до зменшення ефективності очищення. Тому збільшувати розміри промислових циклонів вище певних меж недоцільно. До того ж одиночні циклони навіть великих розмірів мають порівняно малу продуктивність. У промисловості очищенню піддають гази обсяг яких складає десятки і сотні тисяч кубічних метрів в час. В цьому випадку для очищення газів створюють групові установки, що складаються з декількох циклонів. Такі установки мають загальний колектор для подачі запиленого і відведення очищеного газу, а також загальний бункер для збору пилу. Компоновка циклонів може бути прямокутною (дворядним способом по 2-8 шт.) або круговою (навколо вертикального вхідного патрубка по окружності по 10-14 шт.).
Ступінь очищення в групових циклонах прийнято рахувати рівному ступеню очищення в одиночному циклоні, що входить до цієї групи. На практиці в групових циклонах ступінь очищення нижче. Це пов'язано з тим, що в одиночному циклоні вихровий потік, рухаючись по спіралі зверху вниз, упирається в дно пилозбірного бункера, після чого, зберігаючи обертальний рух, круто змінює напрям, рухаючись до центральної труби. У групових циклонах із загальним бункером герметичність окремого циклону порушується, унаслідок чого міняється гідродинаміка потоку і ступінь очищення знижується.
Рисунок 2.4 — Прямокутна компоновка циклонів у группу
Рисунок 2.5 - Кругова компоновка циклонів у групу
Похожие работы
... ів, що надходять в атмосферу через нещільності, щілини, погрішності обладнання. Основним документом, що регламентує розрахунок розсіювання приземних концентрацій викидів промислових підприємств є «Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, які містяться у викидах підприємств.ОНД-86». В основу методики покладена умова, при якій найбільша концентрація кожної шкідливо ...
... ії повністю відсутня. За рівень, рівний 0,5, принімають положення, коли всі автомобілі при ТО-2 проходять контроль на токсичність. Одну з методик розрахунку викидів шкідливих речовин у атмосферу автомобільним транспортом розроблено Міністерством статистики України та підтверджено Міністерством охорони навколишнього середовища України в 1992 році. В основу методики полягає середній питомий ...
ня: - провести аналіз джерел літератури і патентних матеріалів, визначити стан вивченості питання локалізації екологічної загрози забруднення атмосфери від пилу спалювання вугілля і обґрунтувати обраний напрямок роботи; - встановити взаємозалежність технологічних і геометричних параметрів пиловловлювачів на величину сил, які діють в апараті, визначити конструктивні параметри пиловловлювачів, їх ...
... ізації і заміни олій по вул. Дерев'янко в м. Харкові забезпечить якість атмосферного повітря в межах санітарних норм. 2.7 Аналіз впливу викидів станції (в атмосферу) на біоту і медико-екологічну безпеку Основними інгредієнтами, що викидаються в атмосферу пунктом вулканізації і заміни олій, є: вуглецю оксид, азоту діоксид, ангідрид сірчистий, бенз (а) пирен, сажа, гексан, свинець. Азоту ді ...
0 комментариев