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

Сетчатые инерционные пылеотделители (СИО)

Сетчатые инерционные пылеотделители (СИО)

В технике пылеулавливания, наряду с традиционными пылеуловителями циклонного типа (ЦОЛ, 4БЦШ, ЦН-15, ЦН-11 и пр.) широкое распространение получили сетчатые инерционные пылеуловители. Они, в основном используются в аспирационных установках пневмосепарирующего оборудования.

Сетчатый инерционный отделитель (рис. 1) представляет собой вертикально расположенный цилиндр из перфорированной листовой стали с круглыми отверстиями диаметром 1—1,5 мм. Нижнее отверстие цилиндра соединяется конусом 2 со шлюзовым затвором 3. Отделитель помещен в камеру 4.

 

Рис. 1. Сетчатый инерционный пылеотделитель.

– воздух на очистку, – очищенный воздух к вентилятору, - отходы

Воздух из пневмосепарирующего канала через верхнее отверстие поступает внутрь сетчатого цилиндра по направлению вниз; затем воздух изменяет направление и устремляется через отверстия сетки в камеру отделителя, а с частицами, взвешенными в воздухе, происходит следующее: более тяжелые частицы по инерции продолжают двигаться вниз, попадают в шлюзовой затвор и с помощью его выводятся из отделителя, а более легкие отклоняются воздухом к внутренней поверхности сетки; частицы с размерами меньшими размеров отверстий сетки проникают вместе с воздухом в камеру отделителя, а остальные задерживаются сеткой и также попадают в шлюзовой затвор.

В результате опытов установлено, что при определенных условиях отверстия сетки не засоряются отделяемым материалом.

Сетчатые инерционные отделители предназначены для предварительной грубой очистки воздуха от крупных примесей. Такая очистка необходима перед тем, как направить воздух во всасывающий фильтр или инерционный жалюзийный пылеотделитель. В последние не может поступать воздух непосредственно из пневмосепарирующего канала, так как он содержит кусочки соломы, полову и другие частицы, которые, сцепляясь с ворсом ткани фильтра или застревая в промежутках между кольцами инерционных пылеотделителей, нарушают их действие.

В некоторых случаях сетчатый инерционный отделитель может быть использован и как самостоятельно действующий отделитель.

Для нормального протекания процесса осаждения примесей в инерционном отделителе необходимо соблюдение определенных условий.

  1. Размер отверстий сетки в свету должен быть в пределах 1,0 — 1,5 мм. Рекомендуется листовой материал толщиной 0,7 — 1,0 мм с штампованными отверстиями круглой формы. Возможно применение плетеной сетки с прямоугольными отверстиями; размер стороны отверстия должен быть 0,5 — 1,0 мм.
  2. Скорость воздушного потока во входном отверстии должна быть не менее 8 м/сек. Уменьшение скорости по сравнению с указанной величиной ухудшает условия очистки сетки. Рекомендуется выбирать скорость воздушного потока в пределах 8 — 12 м/сек. Чем больше скорость во входном отверстии, тем меньшими будут размеры инерционного отделителя. Однако для ограничения сопротивления эту скорость не следует выбирать больше 12 м/сек.
  3. Площадь Р0 живого сечения сетки должна составлять 0,7— 1,0 от площади F1 входного отверстия СИО (F0/F1= 0,7 - 1,0). Поясним это условие, для чего обратимся к графику на рис. 2. График выражает зависимость коэффициента сопротивления ζ сетчатого инерционного отделителя от указанного отношения F0/F1: чем меньше это отношение, тем больше коэффициент сопротивления. Особенно быстро величина возрастает при отношении F0/F1 < 0,5. При этом может возникнуть угроза закупорки инерционного отделителя, так как засорение даже небольшой части отверстий, которое постоянно имеет место при очистке воздуха, вызовет уменьшение площади живого сечения сетки, последнее повлечет за собой уменьшение отношения F0/F1, — следовательно, резкое увеличение значения ζ. Повышение потери давления в инерционном отделителе и связанное с ним снижение производительности вентилятора приведут к уменьшению скорости воздушного потока во входном отверстии отделителя, дальнейшему засорению все большего числа отверстий и полной закупорке отделителя.

 

Рис. 2. Зависимость коэффициента сопротивления ζ сетчатого инерционного отделителя от отношения F0/F1.

  1. Сборный конус сетчатого инерционного отделителя изготавливают из листового неперфорированного материала. Размеры его следует выбирать таким образом, чтобы исключить возможность залегания осевшего материала в конусе и образования свода над выпускным отверстием; последнее приобретает особое значение при выпуске сырого материала. Для этого угол наклона стенок конуса к горизонту должен быть не менее 60°, а диаметр выпускного отверстия не менее 200 мм.

Сетчатые инерционные отделители устанавливают вертикально и заключают в камеру. Воздух, поступающий из отделителя в камеру, направляется па дальнейшую очистку или удаляется в атмосферу.

Вместо одного отделителя, рассчитанного на очистку всего воздушного потока, поступающего из пневмосепарирующих каналов, можно применить несколько отделителей меньших размеров, установленных параллельно. Число отделителей выбирается с таким расчетом, чтобы получить наименьшие габаритные размеры машины и приемлемые условия сбора и удаления осевшего материала.

Для сбора материала, осевшего в отделителе, применяются шнеки, а для удаления его из машины с соблюдением условий герметичности — шлюзовые затворы или грузовой клапан (рис. 3).

Сетчатый инерционный отделитель рассчитывают следующим образом. По общему количеству воздуха, поступающего в отделитель, определяют диаметр его цилиндра Dс:

Dс= 0,146(Qc/Uc)0,5 , м.

где Qc — суммарное количество воздуха, поступающего в СИО, в м3/мин;

Uc — скорость воздушного потока во входном отверстии СИО в м/сек.

Если воздухоочиститель вместо одного сетчатого инерционного отделителя имеет несколько установленных параллельно, тогда каждый из отделителей рассчитывают на соответствующую долю общего количества воздуха, поступающего в воздухоочиститель.

Далее, задавшись в указанных выше пределах величиной отношения F0/F1, находят поверхность цилиндра отделителя.

Высота цилиндрической части сетчатого инерционного отделителя l1 равна:

l1 = F2/πDc

Высоту конической части определяют в зависимости от угла наклона стенок, который должен быть не менее 60°, и диаметра выпускного отверстия, который должен быть не менее 200 мм.

 

Рис. 3. Сбор отходов, осажденных в сетчатых инерционных отделителях:

а — с шлюзовым затвором; б— с грузовым клапаном;

1 — отделитель; 2 — шнек; 3 — шлюзовой затвор; 4 — грузовой клапан.

Для определения размеров камеры сетчатого отделителя необходимо задаться средней скоростью воздуха в пространстве между цилиндром отделителя и стенками камеры. Обычно эту скорость выбирают в пределах б — 8 м/сек.

Площадь F3 горизонтального сечения камеры отделителя определяем

F3 = F1+QС/(60Uк), м2

где QС — количество воздуха, поступающего в СИО, в м3/мин;

Uк — скорость воздуха в камере СИО в м/сек;

F1 — площадь горизонтального сечения СИО в м2.

Высота камеры будет равна высоте сетчатого отделителя.

Камера сетчатого инерционного отделителя может иметь круглую, прямоугольную и другую форму.

Сопротивление ΔНс сетчатого инерционного отделителя определяем:

ΔНС = ζсρU2c /g, Па

Сопротивление камеры отделителя находят отдельно в зависимости от ее конфигурации и размеров. Это можно сделать лишь приближенно, пользуясь обычными методами расчета воздухопроводов и данными о величине местных сопротивлений, которые приводятся в специальном и справочной литературе по вентиляции.