Циклоны для очистки воздуха от пыли в аспирационных установках на предприятиях легкой промышленности

Циклоны принадлежат к разряду центробежных пылеотделителей, представляющих собой весьма простое и компактное устройство.

Имеется большое число циклонов различных типов. Рассмотрим конструкцию цилиндрического циклона ЛИОТ.

Циклон ЛИОТ представляет собой полый стальной цилиндр 1 (рис. 1), переходящий в нижней части в конус 2. Внутри цилиндрической части циклона концентрично установлена круглая труба 3, заканчивающаяся зонтом 4.

Пыльный воздух, нагнетаясь в верхнюю часть цилиндра со скоростью 10…25м/с, направляется по касательной к внутренней поверхности цилиндра 1. Внутри цилиндра воздух движется по винтовой линии вниз, до дна конической части; под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам цилиндра, опускаются вниз и через штуцер 5 удаляются в бункер. Очищенный воздух по внутренней трубе 3 отводится из циклона.

Как показали аэродинамические исследования, в центре циклона благодаря вращению воздушного потока образуется зона разрежения. Следствием этого является значительный подсос воздуха снизу циклона через штуцер. Этот подсос может быть столь значительным, что поток воздуха, входящий через штуцер, унесет через вертикальную трубу 3 всю пыль, уловленную в конической части циклона, что, следовательно, приведет к уничтожению эффекта работы циклона. Для ликвидации подсоса воздуха устанавливают конус 6, закрывающий зону разрежения, или шлюзовой затвор после штуцера.

Рис. 1. Циклон ЛИОТ

1 – цилиндрическая часть циклона; 2 – коническая часть циклона; 3 – выхлопная труба; 4 – зонт для защиты от попадания осадков; 5 – штуцер (клапан) для герметизации и вывода пыли в бункер отходов; 6 – конус служащий для ликвидации подсоса воздуха и повторного уноса пыли

Циклоны ЛИОТ применяются главным образом для выделения из воздуха крупной тяжелой пыли (например, наждачной), древесной стружки, костры и т. д.

Для очистки воздуха от мелкой волокнистой пыли использовать циклоны ЛИОТ целесообразно только в технически обоснованных случаях с соблюдение норм и правил обслуживания и эксплуатации, разработанных на конкретном производстве.

Очистка воздуха в циклоне улучшается с увеличением входной скорости воздушного потока. Однако с увеличением скорости свыше 25м/с степень очистки воздуха повышается незначительно, а сопротивление циклона увеличивается пропорционально квадрату скорости. Поэтому предельной входной скоростью воздуха в циклон можно считать 25м/с.

С уменьшением размеров геометрически подобных циклонов степень очистки воздуха от пыли увеличивается; поэтому целесообразно заменять один большой циклон мультициклонами, т. е. несколькими циклонами малого размера, работающими параллельно.

Циклоны РИСИ (рис. 2) используются в аспирационных установках для очистки пылевоздушных потоков от всех видов слипающейся и волокнистой пыли.

Рис. 2. Циклон РИСИ

1 – корпус циклона; 2 – выходной патрубок (труба); 3 – входной патрубок; 4 – опорная плита; а – циклон левого исполнения; б – циклон правого исполнения

Отличительной конструктивной особенностью данных аппаратов является нижняя часть 1, которая выполненная в форме двух конусов, нижний из которых раскрывается в противоположном направлении. Воздух с пылью, как и во всех конструкциях циклонов поступает через входной патрубок 3. Для предотвращения налипания пыли, коническая часть циклона расширяется. Очищенный воздух выходит через выходной патрубок 2. Для удобства монтажа вся конструкция устанавливается опорной плитой 4.

Для удобства использования и мобильности циклон РИСИ компонуется на передвижной тележке и с сменными бачками (рис. 3).

Рис. 3. Компоновка циклона РИСИ на тележке с выхлопной улиткой

1 – улитка; 2 – циклон; 3 – переходной патрубок; 4 – гибкая вставка; 5, 7 – бачки; 6 – тележка; 8 – опорная конструкция (рама)

Циклоны ЦМ (рис. 4) представляют собой модернизированную конструкцию циклона ЦОК который применяется для улавливания абразивной пыли. Циклон состоит из входного патрубка 1 через который тангенциально по спирали поступает запыленный поток в принимающий его узел 2. Корпус состоит из цилиндрической части 3 и расширяющегося конуса 4. Внизу для предотвращения повторного уноса пыли установлен посредством 6 отбойный конус 5. Циклон крепится к цилиндрической части бункера 7 на стенке которого предусмотрено 1 или несколько люков 8. Коническая часть 9 бункера обустроена разгрузителем 10, который предотвращает подсос воздуха из вне. Очищенный воздух выходит через выхлопную трубу 11, на верху которой установлен раскручиватель потока 12 в виде улитки.

Рис. 4. Циклон ЦМ

1 – входной патрубок; 2 – принимающий узел; 3 – цилиндр; 4 – обратный конус; 5 – отбойный конус; 6 – лапки; 7 – цилиндрическая часть бункера пыли; 8 – люк для осмотра и чистки бункера; 9 – коническая часть бункера; 10 – разгузительный герметизирующий клапан (шлюзовый затвор); 11 – выхлопная труба; 12 – спиралеобразный раскручиватель потока

Особенностью циклона ЦМ по сравнению с циклоном РИСИ является устройство отбойного конуса в нижней части как в циклоне ЛИОТ, что повышает эффективность пылеулавливания до 95…98%.

Циклон ЦМ зарекомендовал себя с положительной стороны в различных отраслях. Он используется для улавливания абразивной пыли на машиностроительных предприятиях, волокнистых материалов на текстильных и деревообрабатывающих фабриках, липких частичек на пищевых и пищеконцентратных предприятиях.

Потери давления ΔР в циклонах можно определить по следующей формуле:

ΔР=ξγV²/2, Па

где ξ – коэффициент сопротивления циклона, зависящий от его конструкции, условий входа воздуха и других условий; для циклонов ЛИОТ ξ=1,75; для циклонов РИСИ ξ=2,35; для циклонов ЦМ ξ=3,4

V – скорость входа воздуха в циклон в м/с;

γ – удельный вес воздуха в кг/м³.