Логотим Метталум
Проектирование, изготовление, монтаж, запуск, паспортизация
+38 (048) 706 26 73
+38 (097) 743 69 84
metallum_office@ukr.net

Циклоны пылеуловители аспирационных установок

Циклоны пылеуловители аспирационных установок

Циклоны представляют собой простейшие пылеотделительные устройства, в которых используется принцип центробежной сепарации. Запыленный поток, поступающий с большой скоростью по касательной в цилиндрический кожух циклона, приобретает вращательное движение, в процессе которого взвешенные частицы отбрасываются к стенкам и опускаются в пылесборник. Очищенный воздух отводится в осевом направлении вверх. Известно очень большое число самых разнообразных конструкций циклонов, широко применяемых преимущественно для задержания сухой, неслипающейся пыли.

Рекомендуется применять наиболее простые конструкции циклонов, в которых тем или иным способом определены оптимальные формы и соотношения основных частей.

Наибольшее распространение имеют циклоны: НИИОГАЗ серии ЦН-15 (рис. 1), СИОТ (рис. 2), ЛИОТ (рис. 3) и в последнее время начали применяться предложенные ВЦНИИОТ циклоны с диффузорной нижней частью (рис. 4). На рис. 5 показан «бочкообразный» циклон Гипродрева.

 

Рис. 1. Циклоны НИИОГАЗ (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24)

 

Рис. 2. Циклон СИОТ

 

Рис. 3. Циклон ЛИОТ (ЦОЛ, ЛТА)

 

Рис. 4. Циклон ВЦНИИОТ (ЦОК, ЦМ, РИСИ)

 

Рис. 5. Циклон Гипродрева бочкообразный (ОЭКДМ-К)

Эффективность пылезадержания циклонов повышается с возрастанием массы пылинок, а также с увеличением скорости и времени пребывания воздушного потока внутри циклона. При прочих равных условиях эффективность пылезадержания циклонов примерно обратно пропорциональна диаметру в месте входа запыленного воздуха.

 

Рис. 6. Компоновка батареи 6x2 циклонов ВЦНИИОТ (L=75000м3/ч)

1 — вход воздуха, 2 — циклоны, 3 — бункер для сбора пыли, 4 — клапан-мигалка, 5 — коллектор выхода очищенного воздуха.

Поэтому при производительности 10000 и 15000 м3/ч следует ставить, например, два или три циклона № 3 ЛИОТ или один циклон № 7, или два № 5, но их эффективность будет ниже. При необходимости очищать еще большие объемы воздуха циклоны компонуются в большие группы (до 16 — 20 шт.) с соответствующим уменьшением их диаметров (рис. 6 и 7).

 

Рис. 7. Различные способы компоновки в группы циклонов.

В условиях производственной эксплуатации циклоны любой конструкции могут обеспечить снижение содержания пыли в выбрасываемом воздухе до 150 мг/м3 при начальной запыленности не выше 1000 мг/м3, т. е. например, в случаях ручной заточки инструмента или заточки-шлифовки стальных изделий на плоскошлифовальных и универсально-заточных станках.

При выборе типа циклона следует руководствоваться следующими особенностями описываемых конструкций:

  1. Циклоны НИИОГАЗ ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24 (рис. 1) наиболее высокие, но занимают наименьшую площадь. Они рассчитаны на несколько большую производительность, чем другие циклоны того же диаметра. Их целесообразно применять при высоких концентрациях пыли.
  2. Циклон СИОТ (см. рис. 2) обладает наименьшей высотой, но занимает наибольшую площадь. Он более других подвержен абразивному износу в нижней части конуса, поэтому он не может быть рекомендован при наличии в воздухе абразивной пыли, в частности песка, горелой формовочной земли и т. п. Целесообразно ставить циклоны СИОТ для задержания резиновой, пластмассовой, текстолитовой, эбонитовой, бронзовой, цинковой, глиняной, и тому подобных пылей. Также их часто принимают в качестве пылеуловителя аспирационных установок известковых предприятий.
  3. Циклон ЛИОТ (рис. 3) весьма надежен в эксплуатации и может быть рекомендован во всех случаях, когда он подходит по габаритам и эффективности. На базе этого пылеуловителя разработаны циклоны ЦОЛ и ЛТА.
  4. Новая конструкция циклона с диффузорной нижней частью и обратным конусом конструкции ВЦНИИОТ (см. рис.4) с успехом применяется на многих заводах. Этот циклон обладает рядом положительных качеств: высокой эффективностью пылезадержания, полной гарантией от «зависания» материала и отсутствием износа нижней части.
  5. Так называемые «бочкообразные» циклоны Гипродрева (см. рис. 5), предназначенные для улавливания крупных древесных отходов, являются устройствами предварительной очистки и неудовлетворительно удерживают мелкие опилки и пыль. Однако они обладают сравнительно малым сопротивлением, так как проходные сечения в них больше, чем у циклонов-пылеотделителей. Более совершенной конструкцией данного типа является циклон ОЭКДМ-К.

На машиностроительных заводах циклоны с обратным конусом устанавливаются на параллельную работу с общей производительностью до 16200 м3/ч, при скорости входа воздуха во входящем патрубке 19,1 м/сек. Циклоны очищают воздух от абразивнометаллической пыли в обеспыливающей установке от 13 станков с абразивными кругами.

По испытанию измерительных лабораторией эффективность пылезадержания составляет:

Циклон ВЦНИИОТ № 1: запыленность воздуха перед циклоном — 826,8 мг/м3; после циклона — 3,3 мг/м3, η = 99,6%;

циклон ВЦНИИОТ № 2: запыленность воздуха перед циклоном — 81,0 мг/м3; после циклона — 1,22 мг/м3; η = 98,5%.

Все пробы отбирались одновременно. Различие в концентрациях пыли перед циклонами объясняется особенностями технологического процесса. Эффективность пылезадержания даже при очень малой начальной концентрации (<100 мг/м3) для циклона, производительность которого превышает рекомендуемую нами предельную (5000 м3/ч), весьма высока. Различие эффективности пылезадержания параллельно работающих циклонов объясняется тем, что, при разделении запыленных потоков меньшая концентрация пыли в одной части потока обычно сопровождается большей дисперсностью пыли в нем. Кроме того, при большей концентрации пыли в циклонных аппаратах крупные частицы, двигаясь быстрее к стенке пылеотделителя, механически увлекают много мелких пылинок.

На рис. 7 представлены различные виды компоновки групп циклонов, располагаемых по кругу, которые выпускаются НПФ МЕТАЛЛУМ. Такая компоновка со звездообразной распределяющей головкой наиболее надежно обеспечивает равномерность распределения очищаемого воздуха по отдельным циклонам.

Циклоны с тангенциальным входом и коллекторы для объединения их в группы подбираются расчетным путем исходя из конструктивных соображений.

Различные компоновки циклонов в группы предназначены для очистки воздуха от относительно грубой пыли. Циклоны работают при сравнительно небольших потерях давления — 392 — 785 Па и больших производительностях.

Также с помощью определенных компоновок можно достичь более тонкой очистки воздуха от пыли при сравнительно больших потерях давления — 589 — 1177 Па и при относительно меньших производительностях. Размер диаметра воздуховода, подводящего запыленный воздух в групповой циклон, определяется необходимостью транспортирования воздухом подмешанной к нему пыли.

Общий сборник для пыли все же может служить причиной неодинаково эффективной работы циклонов группы.

При монтажных работах следует учитывать, что на эффективность установки влияет также длина пылеотводящей трубы от конуса циклона до пылесборника.

Эта длина должна составлять не менее десяти диаметров пылеотводящего патрубка, чтобы предотвратить обратный унос пыли, отводимой из циклона в пылесборник.

При сухой нелипкой пыли на трубе следует устанавливать косой клапан с грузом (рис. 8), уравновешивающим вес столба пыли, несколько больший, чем разрежение в циклоне.

 

Рис. 8. Противоуносный клапан с грузом для герметизации

Также широко применяется в промышленности в аспирационных установках в качестве пылеуловителей отдельный тип – батарейные циклонные пылеуловители типа БП, которые изготовляются под заказ.

Пылеуловители состоят из колпака, блока циклонов и бункера для сбора пыли с автоматической разгрузкой.

Батарейные пылеуловители БП отделяет пыль из запыленного воздуха в центробежном поле. Запыленный воздух подается в циклоны тангенциально. Наиболее крупные и тяжелые частицы пыли достигают стенок циклонов и опускаются в бункер, а очищенный воздух удаляется через отводящий патрубок.

Ниже приводится техническая характеристика батарейных пылеуловителей типа БП

 

БП-З

БП-15

БП-35

БП-50

Производительность по запыленному воздуху в м3

3000

15000

35000

50000

Потеря давления в Па

687

687

834

834

Количество циклонов в блоке

8

8

8

8

Диаметр циклонов в мм

200

450

700

800

Масса в кг

525

2992

4134

4881