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

Рекомендации по эксплуатации одинарных, групповых и батарейных циклонов НИИОГАЗ

Рекомендации по эксплуатации одинарных, групповых и батарейных циклонов НИИОГАЗ

Износ циклонных элементов при улавливании абразивных пылей — довольно распространенное явление. Однако в огнеупорной промышленности такие пыли встречаются редко. Одной из наиболее абразивных можно считать доломитовую пыль.

В одинарных циклонах типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24, СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СЦН-40 наиболее интенсивному износу подвержены входные патрубки и конусная часть аппарата.

В групповых циклонах НИИОГАЗ типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24, и СЦН-40  и батарейных циклонах чаще изнашиваются стенки корпусов элементов в их цилиндрической, а также в конических частях (рис. 1, а). На внутренней поверхности корпусов вначале образуются спиральные канавки, находящиеся в цилиндрической части непосредственно у кромок винтовых закручивающих лопастей или розеток, а в конической — в местах образования наиболее концентрированного пылевого вихря.

Рис. 1. Характер износа циклонов и батарейных циклонов:

а — износ циклонного элемента; б — износ выхлопных труб батарейных циклонов

Образование канавок и стачивание торцов увеличивают зазор между спиралью и корпусом, в результате чего к. п. д. элемента заметно снижается. Образующиеся в корпусе сквозные отверстия создают вредные перетоки газа между элементами и нарушают их аэродинамические характеристики.

Интенсивность износа выхлопных труб (рис. 1, б) зависит главным образом от скорости газа. Это легко показать, используя формулу для расчета величины утонения стенки трубы в наиболее опасном месте при поперечном потоке:

hмакс=amnβkK(βωω)3τ.

где      а — коэффициент, характеризующий абразивные свойства пыли;

m — коэффициент, учитывающий износостойкость металла;

n — вероятность ударов частиц о стенку труб, зависящая в основном от размера частиц, а также от их удельной массы, диаметра труб, скорости и температуры газа;

βk и βω — коэффициенты неравномерности полей концентрации и скорости;

К — концентрация пыли в объеме газа, кг/м3;

ω — скорость газа в сечении, проходящем через оси ряда труб, м/с;

τ — время, ч.

Износ труб пропорционален скорости в третьей степени. Однако, поскольку неравномерность полей концентрации и скорости, как правило, увеличивается при повышении скорости газа, а также учитывая, что при этом возрастает вероятность ударов частиц о трубы, можно сделать вывод о том, что интенсивность износа зависит от скорости газа более чем в третьей степени. Это необходимо учитывать при выборе типоразмера батарейного циклона.

Одним из наиболее эффективных способов борьбы с износом является снижение скорости газа путем увеличения количества циклонных элементов. Заметного эффекта можно достичь при полной ликвидации подсосов в газовых трактах, понижением температуры газов и т. п.

 Эффективность метода борьбы с износом путем снижения скорости газов можно показать на примере флюсодоломитных комбинатов, где шесть циклонов типа ЦН-24-1200х6УП диаметром 1200 мм использовали для предварительной очистки газов после вращающейся печи для обжига доломита (90x3,6м). В связи с высокой условной скоростью газов (5,5 м/сек) конусные части циклонов подвергались абразивному износу. После увеличения числа циклонов до 8 (ЦН-24-1200х8УП), скорость газов не превышала 4 м/сек и случаев износа не наблюдали.

В последние годы для удлинения срока службы циклонов широко используют такие износостойкие материалы, как литой базальт, доменные шлаки и др.

Вредные перетоки газа и подсосы (рис. 2) в батарейных циклонах являются одной из распространенных причин, снижающих эффективность пылеулавливания.

 

Рис. 2. Схема вредных перетоков газа

Перетекание газов внутри общего бункера из одних элементов в другие возможно из-за различного гидравлического сопротивления отдельных элементов. При нарушении нормального газораспределения особенно увеличиваются перетоки от пылевыводящих отверстий элементов первых рядов к последним. При этом в тех элементах, где подсос увеличивается, происходит снижение эффективности вследствие захвата восходящим газовым потоком ссыпающейся в бункер пыли. И, наоборот, при большем отводе газов из циклонного элемента в бункер степень очистки несколько увеличивается. Но поскольку снижение степени очистки из-за увеличения подсоса происходит более резко, чем повышение эффективности при увеличении отвода газа, описанные выше явления служат причиной общего снижения к. п. д. аппарата.

Для предотвращения вредных перетоков газа необходимо контролировать правильное изготовление и монтаж элементов. Недопустима установка в одном батарейном циклоне направляющих аппаратов типа «розетка» с разными углами наклона или типа «винт» с разным шагом спиралей.

Следует стремиться к установке минимального числа рядов элементов по ходу газа. Если оно превышает 8, в бункере рекомендуется устанавливать поперечную перегородку.

Отложение пыли наблюдают при снижении расхода газа до 60% по сравнению с нормальным, так как в этом случае ухудшается эффект самоочистки. Такое же явление может иметь место в «мертвых» зонах при неправильном подводе газа или его отводе. В последнем случае зачастую забивается также и соответствующая часть межтрубного пространства распределительной камеры, в особенности в области последних рядов, где высота этой камеры невелика (батарейные циклоны).