Логотим Метталум
Проектування, виготовлення, монтаж, запуск, паспортизація
+38 (048) 706 26 73
+38 (097) 743 69 84
metallum_office@ukr.net

Батарейні циклони та мультициклони

Батарейні циклони та мультициклони

Відносна складність батарейних циклонів у порівнянні зі звичайними виправдовується їх вищою ефективністю при очищенні газів від дрібнодисперсних частинок. Недоліки цих апаратів – забивання, дещо більший аеродинамічний опір у порівнянні зі звичайними циклонами, а також труднощі очищення та монтажу. Розробки нових конструкцій спрямовані в основному на подолання цих недоліків, а також на підвищення ступеня очищення газів.

Існує установка з двоступінчастими мультициклонами у блочному виконанні продуктивністю 10-120 тис.м3/год для гарячих газів (температурою до 400°С). Кожен блок складається із дев'яти двоступінчастих циклонів (продуктивність кожного 450-465 мЗ/год). Для першої щаблі очищення служить конічна труба з тангенціальним введенням запилених газів. З нижньої частини конуса пил відсмоктується разом із 10-15% газів і зсипається в бункер. Очищені гази центральними трубами виходять вгору, збираються в загальному коробі і потім розподіляються по прямоточним циліндричних циклонів другого ступеня очищення, звідки остаточно очищені надходять в димосос. Гази, що відсмоктуються з пилом, циркулюють у пиловловлювачі по замкнутому контуру за допомогою окремого вентилятора.

Батарейні циклони, як і звичайні, можна використовувати в деяких випадках для очищення газу з одночасним поділом твердих включень на фракції за розмірами або щільністю. Один з варіантів такого апарату, має два бункери (рис. 1), закриті зверху трубною решіткою 1, в якій встановлені циклонні елементи 2. Запилене повітря входить через патрубок 3, в якому встановлена ​​перегородка 4, що направляє потік газу злегка вгору, завдяки чому частинки механічних включень з більшою масою проходять над циклонами бункера першого ступеня у зону другого бункера. Легші частки надходять у перший бункер. Перегородки 5 також перешкоджають попаданню важких частинок перший бункер. За допомогою спеціального пристрою можна змінювати кут нахилу горизонталі перегородок 4 і 5. Нахил кришки 6 забезпечує постійну швидкість газового потоку по довжині апарата.

 

Рис. 1

Також відома конструкція батарейного циклону аналогічної конструкції, але з закріпленою шарнірно перегородкою 7 між вивантажними бункерами. Поворотом цієї перегородки рукояткою, розташованої зовні корпусу, можна направляти частинки, що випадають з циклону, до будь-якого з розвантажувальних отворів.

Тим самим змінюється межа між фракціями, що розділяються. Також надається варіант циклону з двома перегородками, що дозволяють розділяти тверду фазу на три фракції.

У промисловості використовується прямоточний батарейний циклон з підвищеною ефективністю пиловловлення (рис. 2). В апараті передбачено відсмоктування повітря з бункерної частини, що зменшує пилоунесення. Камера апарату 1 з пилозбірним бункером 4 розділена вертикальними перегородками 9 на відсіки. У перегородках встановлені циклонні елементи 8. На вхідному кінці циліндричного корпусу 10 елемента є конічний завихрювач з лопатками 2. Уловлений пил видаляється в бункер через щілину розвантажувальну 6, а очищений газ - через вихлопну трубу 7.

Газ з бункера відсмоктується рециркуляційною трубою 3, оскільки в середній частині корпусу елемента, завихрення потоку знижується тиск. Це дозволяє виключити пристрій додаткової рециркуляційної системи для запобігання пиловинесення з бункера. Щоб уникнути перетікання газу, перегородки опущені в бункер і мають внизу клапани 5, що відкриваються під впливом ваги осадженого пилу.

 

Рис. 2

Робляться спроби створити компонування батарейних циклонів, що забезпечує легкий доступ для очищення вузлів, що найбільш забиваються (головним чином циклонних, елементів). На рис. 3, а б представлені дві схеми батарейного циклону. Циклонні елементи розташовані паралельними рядами. Кожні два ряди підключені до одного колектора очищеного газу. Для запобігання втратам напору при зустрічі в колекторі двох потоків з різних сторін короба колекторів обладнають перегородками, або обертання газових потоків у протилежних циклонах відбувається в протилежних напрямках, що забезпечує збіг напрямків потоків на виході їх у колектор. Щоб уникнути небажаної взаємодії потоків циклони, можна розташовувати на різній висоті.

 

Рис. 3

У схемі (рис. 3, б) циклонні елементи розташовані також паралельними рядами, що знаходяться на різних рівнях. Циклони нахилені до вертикалі для додаткової компактності та кріпляться до стін колекторів без болтовим способом для того, щоб кожен окремий елемент можна було легко зняти. Кришки елементів також знімні. Вихід очищеного газу в прямокутні короби великого перерізу забезпечує меншу втрату напору в порівнянні з виходом газу в міжциклонний простір складної форми.

На рис. 3, зображена схема батарейного циклону зі зменшеним аеродинамічним опором. Робоче колесо 1 вентилятора з лопатками 2 розташоване безпосередньо над вихлопними трубами циклонних елементів 3, встановлених по колу з діаметром, рівним діаметру робочого колеса вентилятора. Таким чином, відпадає необхідність у повітроводах, що з'єднують вентилятор із циклоном. При зміні витрат газу частину циклонних елементів можна відключити за допомогою клапанів 4.

Для збільшення ефективності роботи батарейних циклонів рекомендуються наступні співвідношення розмірів циклонних елементів: довжина циліндричної частини корпусу елемента не менше семи радіусів корпусу, діаметр нижнього отвору корпусу 0,65-0,95 внутрішнього діаметра вихлопної труби, а останній 0,55-0,65 внутрішнього діаметра циліндричної частини корпусу елемента Напрямний апарат типу розетки повинен мати лопатки з радіусом кривизни зігнутої поверхні рівним 0,18-0,21 внутрішнього діаметра корпусу циклонного елемента. Кут нахилу плоскої поверхні лопатки 40-60 ° (лопатки мають ділянки з вигнутою та плоскою поверхнями). 6-10 лопаток розетки встановлюються так, щоб зверху вздовж осі циклонного елемента верхня частина лопатки перекривала край нижньої плоскої частини попередньої лопатки.

При зазначених розмірах циклонного елемента пиловідвідний отвір не забивається пилом, так як при великому відносному діаметрі отвору пиловідвідного тиск в пилозбірнику нижче тиску у вихлопній трубі. Внаслідок цього немає вихідного потоку газу через отвір для відведення пилу. Велика величина кільцевого зазору між корпусом та вихлопною трубою також зменшує його закупорку пилом.

Описані деякі струшувальні (ударні) пристрої для очищення стінок батарейних циклонів від пилу, що налипає. В одному з них, призначеному для прямоточних апаратів, як ударники використовують закручувачі вхідних газів. Закручувач 7 (рис. 4 а), укріплений на штанзі 4, що приводиться в рух через вал 5 важелем 2. Між крильчаткою закручувача і корпусом 1 циклону утворений кільцевий зазор 6, в якому хитається патрубок 3, жорстко пов'язаний з крильчаткою, і удар корпусу. Інший пристрій складається з стрижнів-шатунів, розташованих між рядами циклонних елементів і приводним від колінчастого валу приводом. На стрижнях підвішені молоточки, що гойдаються. При зворотно-поступальному русі стрижнів молоточки поперемінно вдаряють у дві пари розташованих поруч циклонів, струшуючи пил.

У тих випадках, коли очищення струшуванням неефективне, вдаються до періодичного розбирання батарейних циклонів. Щоб уникнути цієї трудомісткої та тривалої операції, розроблено пристосування для очищення внутрішніх поверхонь елементів мультициклонів без їх розбирання.

У складеному вигляді пристрій (рис. 4 б) вводиться у вихлопну трубу елемента і закріплюється болтом. При обертанні ручки штанга 8 піднімається до упору, а очистна планка 9, піднімаючись у кожусі, знімає пил з конічної та тангенціальної частини труби. Декілька поворотів штанги забезпечують гарне видалення на липкому пилу. Пристрій створено стосовно мультициклону, проте при певній зміні конструкції даний пристрій може бути використаний і для інших типів батарейних циклонів.

Відомо, що ефективність роботи циклонного елемента значною мірою залежить від правильної геометричної форми деталей: корпусу, вихлопної труби, конічної частини. Порушення, геометрії деталей (овальність, вм'ятини та ін.) змінюють аеродинаміку газового потоку і в результаті ведуть до підвищеного пиловинесення, забивання елементів і т.д.

 

Рис. 4

Звичайні широко поширені зварні конструкції циклонних елементів схильні при виготовленні спотворень геометричної форми через велику протяжність і складну конфігурацію зварних швів, теплових деформацій (особливо за відсутності спеціальної технології та оснащення при виготовленні в механічних майстернях хімічних підприємств).

Тому відомий інтерес представляє циклонний елемент розбірної конструкції, у якій полегшено збереження правильної геометрії. При цьому також виключено численні болтові з'єднання.

Циклонний елемент (рис. 4, в) складається з труби 17, нижнього бонусу 18, вихідного патрубка 13, осьового направляючого апарату 16. Ущільнення забезпечується прокладками 12. На патрубку приварені бобишки 11 з нижнім, скосом, а під ними знаходиться вільне натиск , що спирається через прокладку на маточину направляючого апарату. В отворі розділової стінки 14 патрубок укріплений за допомогою конічного опорного кільця 15. Між бобишками і кільцем натискним забиваються клини 10 що забезпечує в результаті розпору між стінками 14 і 19 міцне і герметичне з'єднання елементів циклону. Клини можуть бути виконані у вигляді виступів на натискному кільці. Тоді розпір здійснюється поворотом цього кільця. Варіант таких конструкцій передбачає застосування розпірних болтів замість клинів.

НВФ МЕТАЛУМ виготовляє будь-які конструкції циклонних пиловловлювачів з урахуванням технологічного процесу на Вашому виробництві. Батарейні циклони та мультициклони в деяких випадках можуть замінити циклони конструкції НДІОГАЗ (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24, СК-ЦН-34, СДК-ЦН-33, СЦН-40). На харчових підприємствах для заміни циклонів ЦОЛ, 4БЦШ (У21-ББЦ), УЦ-38 на батарейні або мультициклони потрібно проводити додаткові розрахунки та дослідження, оскільки пил харчових виробництв має підвищені адгезійні властивості і сильно налипає на стінки. У деревообробній промисловості, де переважно використовуються циклони ЛТА, ОЕКДМ-К, Ц, ЦДО, УЦ, також необхідно проводити додаткові конструктивні дослідження.

Для більш детальної інформації дзвоніть за тел. 097 743 69 84 або пишіть на e-mail: metallum_office@ukr.net.