Rodzaje cyklonów do odpylania. Jakie są rodzaje odpylaczy? Cyklony akumulatorowe: zasada działania i cechy. Teoretyczne podstawy obliczania cyklonów

Proces odpylania gazów w cyklonie CN przebiega dwuetapowo. Pierwszym etapem jest wejście cząstek do strefy osadzania na skutek siła odśrodkowa. Drugi etap to separacja cząstek, która następuje w momencie, gdy gęstość cząstek w określonej objętości przepływu gazu przekracza wartość dopuszczalną. Te. przepływ gazu nie jest już w stanie tego tolerować duża liczba pył.

Ogólnie rzecz biorąc, cyklony działają w następujący sposób:

Gazy z różne instalacje wejść do cylindrycznej części cyklonu, gwałtownie przyspieszyć pod wpływem siły odśrodkowej, przesuwając się od obwodu w kierunku środka i opadając wzdłuż zewnętrznej spirali. Następnie wznoszą się wzdłuż wewnętrznej spirali i wychodzą przez rurę wydechową.

Z reguły przyspieszenie w korpusie cyklonu jest setki i tysiące razy większe niż przyspieszenie grawitacyjne. W efekcie nawet drobne cząstki pyłu są przenoszone na ścianki obudowy i nie mają możliwości dalszego przemieszczania się w ogólnym przepływie gazu. W komorze cyklonowej, która ma kształt walca, ciśnienie statyczne gwałtownie spada w kierunku od obwodu do środka. Warstwa graniczna przepływająca w pobliżu ściany cyklonu ma mniejszą siłę odśrodkową. Na stożkowej ścianie cyklonu oraz w rejonie jego pokrywy pojawia się skutek spadku ciśnienia, a siła ściskająca przepływ staje się kilkukrotnie większa od siły odśrodkowej. W rezultacie przepływ silnego wiru wtórnego zmierza do wewnątrz, zabierając ze sobą wystarczającą liczbę cząstek pyłu. Ale jest tu niuans: przepływ gazu, kierując się w stronę dolnej części, będzie jeszcze kilka razy obracał się wokół rury wydechowej, a cząstki mogą ponownie zostać wyrzucone do maszyn instalacyjnych. Z pomocą przychodzi przepływ wtórny, który zakrzywiając się wzdłuż stożkowej ścianki wychwytuje pył wyrzucany z powrotem na ściankę obudowy i kieruje go do dolnej części, do leja cyklonowego. Bez tego nowo odrzucone cząsteczki pyłu nie mogłyby przedostać się do bunkra, ponieważ siłę odśrodkową skierowaną w górę silniejszy niż siła powaga. Przepływ wtórny ma duży wpływ na skuteczność oczyszczania gazów zapylonych, pył można łatwo usunąć z cyklonów leżących, a nawet odwróconych. W komorze sedymentacyjnej pyłu, ze względu na zwężenie obudowy na skrzyżowaniu, przepływ gazu krąży znacznie mniej niż w głównej cylindrycznej części obudowy. Ale w tym przypadku wir ma niższy nacisk na oś. Część powtarzającego się przepływu w komorze pyłowo-osadowej, po przeniesieniu się do dolnej części, ponownie powraca do rdzenia wirowego. Dzięki temu już oczyszczony pył można wychwycić i przenieść w obszar osi wiru. Przypomnijmy, że siły aerodynamiczne ruchu pyłu są znacznie większe od siły grawitacji, co w instalacji cyklonowej nie ma praktycznie żadnego znaczenia, a cyklony można instalować w dowolnym położeniu przestrzennym.

Pozwalają usunąć niechciane lub szkodliwe zawiesiny, usunąć odpady tartaczne lub stolarskie oraz inne drobne cząstki.

Transport cząstek stałych odbywa się za pomocą przepływu powietrza. Po dostarczeniu materiału do miejsca przeznaczenia konieczne jest usunięcie ich z przepływu i zatrzymanie ruchu, co zapewniają specjalne urządzenia - cyklony. Pełnią funkcję gromadzenia materiału, po osiągnięciu określonej ilości są wyładowywane w celu dalszej obróbki lub utylizacji.

W niektórych systemach cyklony nazywane są odpylaczami. Spełniają podobne funkcje, jedynie wielkość frakcji przenoszonego materiału jest mniejsza, co wymaga większej gęstości. Zwykle takich systemów używamy tylko kanały okrągłe, ponieważ prostokątne tworzą wiry, które przyczyniają się do powstawania nagromadzeń pyłu.

Cyklony mogą służyć zarówno do gromadzenia i usuwania odpadów, jak i jako odbiorniki produktów. Przykładowo w zakładach zbożowych, elewatorach czy podobnych działach cyklony odbierają kontenery na produkty. Jednocześnie plewy i inne odpady gromadzone są także w cyklonach zainstalowanych na innych liniach. Systemy takie nie należą do wentylacji ogólnej, stanowią oddzielne ciągi do transportu lub odpylania. Łączenie takich systemów z wentylacją nie jest praktykowane, ponieważ wymagany jest inny sprzęt, a specyfika działania nie odpowiada ogólnej technologii wentylacji.

Są obszary, gdzie użycie cyklonów jest irracjonalne. Należą do nich:

przemysł tekstylny. Drobne włókna i cząstki puchu są lekkie i rozpraszają się pod każdym uderzeniem, co wymaga zastosowania innej technologii zbierania
produkcja stali. Instalacje nie wychwytują sadzy i przepuszczają wiele drobnych cząstek.

Główni użytkownicy cyklonów skupiają się na obróbce drewna i produkcji materiały budowlane, hutnictwo, przedsiębiorstwa zajmujące się przetwórstwem zboża.

Zastosowanie i zasada działania cyklonów

Umożliwia to zastosowanie cyklonów usuwanie drobnych odpadów, odpadów przemysłowych o luźnej fakturze. Urządzenia mają wiele zalet w porównaniu z innymi metodami transportu, z których główną jest łatwość instalacji i konserwacji oraz możliwość wykorzystania całej objętości warsztatu. Kanały powietrzne można zlokalizować w dowolnym miejscu, jedynym wymaganiem jest to, aby nie było ostrych zakrętów, które przyczyniają się do powstawania zatorów.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Wentylatory promieniowe z silnikiem elektrycznym – zastosowanie, urządzenie, rodzaje

Cyklon to zamknięty pojemnik w kształcie stożka, górą skierowaną w dół. Górna część kontener jest podłączony do wylotu kanału powietrza transportowego, w dolnej części znajduje się właz rozładunkowy lub lej dozujący. Strumień powietrza niosący odpady masowe lub inny materiał wchodzi do cyklonu. W wyniku gwałtownego zwiększenia objętości energia przepływu maleje; transportowany materiał pod wpływem siły ciężkości opada na dno pojemnika. Nadciśnienie powstające wewnątrz cyklonu uwalniane jest do atmosfery poprzez nieszczelności w górnej pokrywie urządzenia.

Gdy cyklon się napełni, jest on rozładowywany przez dolny właz lub lej dozujący. W instalacjach, które napełniają się stosunkowo wolno, zwykle montuje się włazy, natomiast do szybkiego napełniania cyklonów potrzebne są leje dozujące, które szybko i mechanicznie rozładowują kontener.

Aby stworzyć przepływ powietrza, który porywa materiał sypki stosowane są specjalne wentylatory przeciwpyłowe. Są to konstrukcje promieniowe z małą (zwykle 5-6) liczbą łopatek. Jest to warunek obowiązkowy, w przeciwnym razie cząsteczki zanieczyszczeń będą stale utykać pomiędzy łopatkami wirnika, co znacznie utrudni pracę wentylatora lub całkowicie ją zatrzyma. Zablokowany wirnik spowoduje awarię silnika, dlatego należy używać wyłącznie specjalistycznego sprzętu.

Filtry workowe

Jednym z rodzajów cyklonów jest filtry workowe. Stosowane są w obszarach produkcyjnych charakteryzujących się dużym zapyleniem. Różnica w działaniu filtrów workowych i konwencjonalnych cyklonów polega na specyfice przenoszonego materiału. Cząsteczki kurzu mają bardzo niską wagę, co nie pozwala na ich osadzenie się wewnątrz pojemnika. Dlatego przepływ z warsztatów jest dostarczany w dolnej części obudowy, a nie w górnej, jak ma to miejsce w cyklonach. Strumień pyłu dostaje się do obudowy, wewnątrz której znajdują się worki materiałowe z otwartą dolną częścią. Przepływające przez nie powietrze jest oczyszczane i odprowadzane rurką umieszczoną w górnej części urządzenia.

Właściciele małych warsztatów i po prostu domowi rzemieślnicy często muszą borykać się z problemem oczyszczania powietrza po intensywnych pracach przy obróbce drewna i piaskowaniu. powierzchnie metalowe itp. Konwencjonalna wentylacja pomieszczeń nie pomoże tutaj; będziesz musiał zainstalować specjalistyczny sprzęt. Dzięki znanym umiejętnościom możesz to zrobić samodzielnie.

Cel i charakterystyka cyklonów

Cyklon jest wyspecjalizowaną jednostką oczyszczania powietrza (choć podobne jednostki wykorzystuje się także jako wyrzutnie wiórów, trocin i innych środków usuwania odpadów).

Jako oczyszczacze powietrza konstrukcje przemysłowe cyklony muszą zapewniać odsysanie i odpylanie ze skutecznością co najmniej 85...90% przy usuwaniu fragmentów pyłu o wielkości co najmniej 10...12 mikronów. Są wyposażone różne projekty filtry. Najskuteczniejsze są elektrofiltry, które jednocześnie usuwają ładunki elektrostatyczne z cząstek pyłu.

Zasada działania cyklonu jest następująca. Powietrze napływa do ślimakowatej przestrzeni wlotowej cyklonu z dużą prędkością (do 20 m/s), do czego zwykle wykorzystuje się wentylatory. Powietrze zawierające cząsteczki kurzu jest wirowane, a następnie dostaje się do stożkowej wnęki urządzenia. Cechy budowy geometrycznej cyklonu powodują stopniowy wzrost prędkości strumienia powietrza zawierającego pyły i inne zanieczyszczenia. Podczas tego procesu cięższe cząsteczki pyłu oddzielają się od lżejszych. Te pierwsze osiadają na dnie, a te drugie poruszając się w przestrzeni w kształcie stożka, trafiają do odpylacza, skąd można je łatwo usunąć za pomocą wiadra lub szczelnego pojemnika. Oczyszczone powietrze jest uwalniane do atmosfery rurą.

Liczba cyklonów, w zależności od wymagań dotyczących jakości odpylania, może być różna: istnieją grupy po trzy, cztery, a nawet osiem pojedynczych cyklonów.

Wymagania eksploatacyjne dla cyklonów obejmują następujące parametry:

dopuszczalne rozproszenie cząstek dostających się do cyklonu, mikrony.
efektywność procesu, wyrażona maksymalnym stężeniem wagowym cząstek po odpyleniu, w g/mm 3 ;
wydajność cyklonu, m 3 /h;
graniczna temperatura powietrza lub gazu wchodzącego do gniazda cyklonu (bardziej typowa dla systemów oczyszczania gazu niż odpylania) - zwykle do 400...600 °C;
średnica wewnętrzna cyklonu, mm.

Oprócz wymagań czysto projektowych istnieją również warunki dla wysokiej jakości montażu urządzeń do oczyszczania powietrza. Przykładowo w przypadku przekroczenia szczelin w połączeniach kanałów wentylacyjnych często dochodzi do nieszczelności powietrza, podczas których skuteczność oddzielania pyłu od powietrza gwałtownie maleje. Dopuszczalna wartość ssania nie powinna przekraczać 6...8%.

Cyklony nie tylko usuwają pył z otaczającego powietrza, ale mogą również dostarczać czyste powietrze do pokoju.

Budowa cyklonu przydomowego

Nie ma uniwersalnych cyklonów do wykonywania różnych operacji czyszczenia. Na przykład wyrzutnik wiórów musi mieć zwiększoną wytrzymałość ścianek rury, co zapobiegnie przedwczesnemu zużyciu. W przypadku cyklonu przeznaczonego do zbierania i usuwania trocin ważne jest, aby zapewnić minimalne straty w kanałach powietrza zasysanego. Dostarczenie cyklonu w celu oczyszczenia powietrza z pyłu cementowego powstającego w prace budowlane szczególną uwagę zwraca się na konstrukcję filtrów.

W warunki życia Najbardziej uniwersalne są cyklony, które oczyszczają powietrze z grubego pyłu. Zmieniając konstrukcję filtrów, urządzenia takie można wykonać do celów odpylania, jako odsysacz wiórów lub do oczyszczania powietrza z trocin w warsztacie stolarskim (np. w działającym tartaku).

Elementy takiej jednostki to:

korpus – obejmuje części stożkowe i cylindryczne, przy czym kształt części stożkowej ma dominujący wpływ na jakość procesu;
rura - jedna lub więcej, przez które dostaje się pierwotnie zanieczyszczone powietrze;
rura wydechowa przeznaczona do usuwania powietrza wolnego od pyłu;
filtr wlotowy (lub ich układ) jako urządzenie odsysające wióry;
wiadro odbiorcze;
silnik napędowy;
wentylator.

Wszystkie wymienione części/zespoły można kupić lub wykonać samodzielnie.

Wybór silnika

Ponieważ domowy cyklon jest instalowany w warsztacie, głównym parametrem silnika jest jego moc i liczba obrotów wirnika. Jeśli jest wentylator, moc silnika nie ma większego znaczenia, ponieważ cząsteczki kurzu i tak dostaną się do pracującej maszyny, tartaku itp. nie trafi. Jednakże moc i średnica spirali cyklonu muszą być ze sobą powiązane. Przy średnicy koła ślimakowego do 300...350 mm odpowiedni jest szybki (wymagany!) silnik o mocy do 1,5 kW. W przypadku mniejszych średnic moc może być niższa, ale wydajność czyszczenia również spadnie. Dlatego jeśli w warsztacie znajduje się maszyna do obróbki metalu, przyjmują silnik od 1 kW.

Moc silnika elektrycznego znacznie wzrasta, jeśli planujesz go zbudować samodzielnie domowe urządzenie poza lokalem. Będzie więcej wolnego miejsca, ale skuteczność czyszczenia spadnie, głównie z powodu strat w kanałach powietrznych. Warto również dodać, że w zimnych porach roku taki domowy cyklon skutecznie „wyciągnie” ciepło z warsztatu.

Dobrą opcją jest zakup silnika elektrycznego w komplecie ze spiralą odbiorczą, której liczba określa możliwości konsumenckie domowego systemu oczyszczania powietrza. Najczęstsze parametry ślimaków i zalecane silniki elektryczne do użytku domowego przedstawiono w tabeli:

Systemy dostarczane są z gumowymi wibroizolatorami. Potrafią tworzyć ciśnienie robocze od 0,8 kPa i więcej.

Wybierając (lub wykonując własnymi rękami) ślimaka, należy preferować promieniowy układ wlotu powietrza, a nie styczny.

W tym drugim przypadku bezproduktywne straty w przypadku domowego ślimaka wzrosną, a bezwładność metody selekcji cząstek dla opcji z urządzeniem do odsysania wiórów będzie bardzo niska.

Przy wyborze silnika należy wziąć pod uwagę, że prędkość ruchu powietrza w urządzeniu nie może być mniejsza niż 2,5...3 m/s. Jeśli czyszczenie nie będzie zadowalające, elementy domowego cyklonu, takie jak urządzenie do odsysania wiórów (filtr, wiadro), szybko zatykają się wiórami, trocinami i innymi drobnymi odpadami.

Produkcja elementów cyklonów

Na specjalistycznych forach internetowych można znaleźć rysunki wszystkich elementów urządzenia, które można wykonać samodzielnie. Przy użyciu improwizowanych środków często przerabia się odkurzacz domowy (a jeszcze lepiej przemysłowy). Dodatkowo wymagane:

komplet węży wykonanych z półprzezroczystej tektury falistej (ułatwi to wizualną kontrolę osadzonych wewnątrz cząstek kurzu). Do odsysania wiórów bardziej praktyczne są węże gumowe;
skrzynkę wygłuszającą, która będzie spełniać dwie funkcje - wyciszy poziom hałasu w warsztacie, oraz dodatkowa ochrona chronić wszystkie znajdujące się tam maszyny i elektronarzędzia przed elektrycznością statyczną, okresowo gromadzoną przez kurz. W tym celu możesz samodzielnie wykonać pudełko ze sklejki i ozdobić wnętrze dowolnym rodzajem izolatora akustycznego;
kanały powietrzne do oczyszczonego powietrza: zmontowane własnymi rękami z cienkiej blachy aluminiowej i połączone ze sobą fałdami;
pojemnik na odpady - może być wykonany ze zwykłego wiadra budowlanego o pojemności 20 litrów lub większej, które jest uszczelnione korpusem domowego cyklonu za pomocą tulei falistej;
filtr (można zastosować filtr z ciężarówek), który montowany jest na rurze wylotowej.

Odkurzacz przerobiony własnymi rękami na potrzeby usuwania kurzu jest sprawdzany: w pierwszej kolejności na biegu jałowym, przepuszczając przez układ normalne powietrze, a następnie podłączając odkurzacz do pracującej maszyny.

W przemyśle najczęściej spotykane są urządzenia cyklonowe służące do oczyszczania gazów z pyłów. Mają następujące zalety:

1) brak ruchomych części urządzenia;
2) niezawodność pracy w temperaturze gazu do 500°C (dla pracy w temperaturze powyżej wysokie temperatury Cyklopy są wykonane ze specjalnych materiałów);
3) zdolność do wychwytywania materiałów ściernych przy jednoczesnym zabezpieczaniu powierzchni wewnętrznych specjalnymi materiałami;
4) odpylanie suche;
5) prawie stały opór hydrauliczny aparatu;
6) udana praca z wysokie ciśnienia gaz;
7) łatwość produkcji;
8) utrzymanie wysokiej sprawności frakcyjnej przy wzrastającej zawartości pyłu w gazach.

Wady:

1) wysoki opór hydrauliczny - 1250-1500 Pa;
2) słabe wychwytywanie cząstek wielkości
3) niemożność zastosowania oczyszczania gazu z lepkich zanieczyszczeń.

Główne typy cyklonów zgodnie z zasadą zasilania gazem pokazano na ryc. 4.6.

Zasadniczo cyklon działa według następującego schematu. Gazy wchodzące do aparatu wchodzą do cylindrycznej części cyklonu i poruszają się po spirali z rosnącą prędkością od obwodu do środka, opadając

Ryż. 4.6.

spirala; B - styczny; V -śrubowaty; G - rozeta osiowa; D - promieniowe rozety przepływają wzdłuż zewnętrznej spirali, następnie wznoszą się wzdłuż wewnętrznej spirali i wychodzą przez rurę wydechową. Zazwyczaj w cyklonach przyspieszenie odśrodkowe jest kilkaset, a nawet tysiąc razy większe niż przyspieszenie grawitacyjne. Dlatego nawet bardzo małe cząstki pyłu nie są w stanie podążać za liniami przepływu gazu i pod wpływem siły odśrodkowej są usuwane z krzywej przepływu gazu w kierunku ścianki. W cylindrycznej komorze cyklonu ciśnienie statyczne, jak w każdym przepływie zakrzywionym, silnie wypycha w kierunku od obwodu do środka. W głównym nurcie skierowanym do wewnętrzna strona siły ściskające równoważą się z siłami odśrodkowymi gazów. Wolniej płynąca warstwa graniczna w pobliżu ściany cyklonu podlega odpowiednio niższym siłom odśrodkowym.

Jednakże przy stożkowej ścianie cyklonu i przy jego pokrywie spadek ciśnienia zaczyna wpływać na przepływ, siła ściskająca staje się znacznie większa od siły odśrodkowej, a przepływ w postaci silnego wiru wtórnego jest kierowany do wewnątrz, przyjmując wraz z wieloma cząsteczkami kurzu. Ponieważ jednak strumień w drodze w dół owija się jeszcze kilka razy wokół rury wydechowej, cząstki mogą zostać wyrzucone z powrotem na ściankę urządzenia. Strumień wtórny, zakrzywiony wzdłuż stożkowej ścianki, wychwytuje pył wyrzucany w stronę ściany i kieruje go w dół do osadnika pyłu (leja samowyładowczego). Bez tego przepływu poszczególne cząstki w pobliżu ściany nie mogłyby spaść, ponieważ skierowana w górę składowa siły odśrodkowej staje się większa w porównaniu z siłą grawitacji. O dużym wpływie przepływu wtórnego świadczy fakt, że pył unoszony jest z cyklonów leżących, a nawet odwróconych.

Należy pamiętać, że ponieważ decydującym czynnikiem determinującym ruch skomlenia są siły aerodynamiczne, a nie grawitacja, cyklony można ustawiać ukośnie, a nawet poziomo.

Skuteczność zbierania cząstek pyłu w cyklonie L cyklonu jest wprost proporcjonalna do prędkości gazu do potęgi 1/2 i odwrotnie proporcjonalna do średnicy aparatu do potęgi 1/2. Wskazane jest przeprowadzenie procesu dalej duże prędkości V r i mały D K. Jednakże wzrost V r może spowodować uniesienie pyłu z cyklonu i gwałtowny wzrost opór hydrauliczny. Dlatego wskazane jest zwiększenie wydajności cyklonu poprzez zmniejszenie średnicy aparatu, a nie poprzez zwiększenie prędkości gazu. Optymalny stosunek

N oo szycie tg =1 - 6 .

W przemyśle zwyczajowo dzieli się cyklony na wysokowydajne i wysokowydajne. Pierwsze są skuteczne, ale wymagają wysokich kosztów procesu czyszczenia, cyklony drugiego typu mają niski opór hydrauliczny, ale gorzej wyłapują drobne cząstki.

W praktyce szeroko stosowane są cyklony cylindryczne (z wydłużoną częścią cylindryczną) i stożkowe (z wydłużoną częścią stożkową). Średnica elementu cyklonowego cyklonów cylindrycznych wynosi nie więcej niż 2000 mm, a cyklonów stożkowych - nie więcej niż 3000 mm. Opór hydrauliczny cyklonów określa się ze wzoru

Gdzie VT - prędkość gazu w dowolnej części aparatu. Współczynnik oporu

Gdzie DO- współczynnik odpowiednio równy 16 dla cyklonów z wlotem stycznym i 7,5 dla cyklonów z wlotem rozetowym; gg- wymiary rury wlotowej; D Tp - średnica rury wydechowej.

Najbardziej rozpowszechnione w Rosji są cyklony cylindryczne zaprojektowane przez NIIOgaz (ryc. 4.7). Ich charakterystyczną cechą jest pochylona rura wlotowa, stosunkowo krótka część cylindryczna i wysoka

Ryż. 4.7. Przybliżona trajektoria gazu w cyklonie to bawełniana rurka, a także mały kąt otwarcia części stożkowej. Nachylenie rury wlotowej i śrubowa pokrywa górna pomagają skierować wirujący przepływ gazu w dół, co zmniejsza opór hydrauliczny cyklonu. Czasami na rurze wydechowej cyklonu instalowany jest ślimak, który wprawia wirujący strumień gazu.

Pod cyklonem zainstalowany jest bunkier, w którym zbiera się zebrany pył. W żadnym przypadku pył nie powinien gromadzić się w stożkowej części cyklonu, aby uniknąć mieszania i wtórnego przedostania się pyłu do rury wydechowej.

Istnieją trzy typy cyklonów cylindrycznych zaprojektowanych przez NIIOgaz głównej serii TsN, różniących się kątem nachylenia rury wlotowej do horyzontu:

a) TsN-15 o kącie nachylenia 15°, normalnym i skróconym (TsN-15u);
b) TsP-11 o kącie nachylenia 11°, s zwiększona wydajność, o dużym oporze hydraulicznym;
c) TsN-24 o kącie pochylenia 24°, ze zwiększonym przepustowość o niższej wydajności i zmniejszonym oporze hydraulicznym.

Wszystkie cyklony zaprojektowane przez NIIOgaz są znormalizowane. Dowolny rozmiar każdego typu można wyrazić jako ułamek średnicy cyklonu D. Zgodnie z GOST 9617-67 (z poprawkami 1, 2) dla cyklonów akceptowane są następujące średnice, mm: 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000. Ze względu na spadek wydajności wraz ze wzrostem wielkości nie zaleca się stosowania cyklonów typu TsN o średnicy większej niż 1000 mm. W tym przypadku instalowana jest grupa cyklonów pracujących równolegle. Zastosowano układ dwurzędowy i kołowy (ryc. 4.8).

Ryż. 4.8.

A- dwurzędowy; B- okrągły

Głównym wymogiem rozmieszczenia cyklonów w grupie jest konieczność zapewnienia identycznych aerodynamicznych warunków pracy dla każdego cyklonu.

Jeśli ten warunek nie jest spełniony, przez niektóre cyklony przechodzi więcej gazu, przez inne mniej, i normalne działanie grupa zostaje zakłócona w związku z przepływem gazu przez wspólny bunkier.

Oprócz cyklonów projektu NIIOgaz, dość szerokie zastosowanie znalazły cyklony projektu LIOT (Leningradzki Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy) i SIOT (Swierdłowski Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy), które są zwykle stosowane w systemach wentylacji przemysłowej.

W porównaniu do cyklonów projektowanych przez NIIOgaz, cyklony projektowane przez LIOT posiadają wydłużoną część cylindryczną i głęboko wsuniętą rurę wydechową, a także większy kąt otwarcia części stożkowej. W cyklonach konstrukcji SIOT nie ma części cylindrycznej, a rura wlotowa ma kształt trójkątny. Cyklony te są również znormalizowane, a dowolny ich rozmiar można wyrazić w ułamkach średnicy. Cyklony te pod względem skuteczności odpylania niewiele różnią się od cyklopów zaprojektowanych przez NIIOgaz.

Oprócz cyklonów cylindrycznych stosuje się cyklony stożkowe zaprojektowane przez NIIOgaz serii S (sadza) typów SDK-TsN-33, SK-TsN-34 i SK-TsN-22, które różnią się od cyklopów serii TsN przez wlot gazu spiralnego, wydłużoną część stożkową i mniejszy stosunek średnic rury wydechowej do cyklonu (odpowiednio 0,33, 0,34 i 0,22). W porównaniu do cyklonów serii TsN charakteryzują się nie tylko znacznie większymi oporami hydraulicznymi, ale także większymi wysoka wydajność. Przy tej samej wydajności rozmiary cyklonów typu SDK-TsN-33, SK-TsN-34 i SK-TsN-22 są znacznie większe niż rozmiary cyklonów serii TsN. Cyklony te można stosować w średnicach do 3000 mm.

Cyklon (odpylacz)

najprostszy cyklonowy odpylacz(analog CN)

Oczyszczacze powietrza typu cyklonowego znajdują także zastosowanie w transporcie m.in. ciężarówki Wstępne oczyszczanie powietrza wchodzącego do silnika spalinowego MAZ, KAMAZ odbywa się wówczas w „cyklonie”. całkowite sprzątanie wytwarzane w inercyjnym filtrze oleju lub suchym filtrze powietrza.

Zasada działania

Zasada działania najprostszego cyklonu przeciwprądowego (patrz schemat) jest następująca: strumień gazu zapylonego wprowadzany jest do aparatu rurą wlotową stycznie w górnej części. W aparacie tworzy się wirujący strumień gazu, skierowany w dół, w stronę stożkowej części aparatu. Dzięki sile bezwładności (siły odśrodkowej) cząstki pyłu są wynoszone ze strumienia i osadzają się na ściankach aparatu, następnie wychwytywane przez strumień wtórny i opadają do dolnej części, przez wylot do leja zbierającego pył ( nie pokazano na rysunku). Strumień gazu oczyszczony z pyłu przemieszcza się następnie z dołu do góry i jest odprowadzany z cyklonu przez współosiową rurę wydechową.

Projekt

Istnieje ogromna różnorodność rodzajów cyklonów. Oprócz opisanego powyżej cyklonu przeciwprądowego istnieją również mniej popularne cyklony o przepływie bezpośrednim. Cyklony przeciwprądowe różnią się wielkością, stosunkiem części cylindrycznej do stożkowej, a także względną wysokością (tj. stosunkiem wysokości do średnicy) części cylindrycznej. Im większa wysokość względna, tym niższy współczynnik oporu hydraulicznego i podciśnienia w leju zasypowym (mniejsze prawdopodobieństwo zasysania kurzu do urządzenia), ale tym niższy stopień oczyszczenia. Najbardziej optymalna wysokość względna wynosi 1,6 km. co odpowiada zasadzie „złotego podziału”.

Efektywność

Stopień oczyszczenia w cyklonie silnie zależy od składu cząstek pyłu rozproszonego w gazie wpływającym do oczyszczania (im większy rozmiar cząstek, tym Bardziej wydajne czyszczenie). W przypadku typowych cyklonów typu CN stopień oczyszczenia może osiągnąć:

Wraz ze zmniejszaniem się średnicy cyklonu wzrasta stopień oczyszczenia, ale wzrasta zużycie metalu i koszty czyszczenia. W przypadku dużych ilości gazu i wysokie wymagania W celu oczyszczenia strumień gazu przepuszczany jest równolegle przez kilka cyklonów o małej średnicy (100-300 mm). Ten projekt nazywa się multicyklonem lub cyklon akumulatorowy. Możliwe jest również zastosowanie filtra elektrostatycznego, który przeciwnie, jest skuteczny szczególnie w przypadku małych cząstek.

Zalety i wady

Cyklony są łatwe w projektowaniu i produkcji, niezawodne, wysokowydajne, mogą być stosowane do oczyszczania gazów agresywnych i wysokotemperaturowych oraz mieszaniny gazów. Wadami są duży opór hydrauliczny, brak możliwości wychwytywania pyłu o małych cząsteczkach i niska trwałość (szczególnie przy oczyszczaniu gazów z pyłów o dużych właściwościach ściernych).