Циклони для очищення повітря від пилу в аспіраційних установках на підприємствах легкої промисловості
Циклони належать до розряду відцентрових пиловыддылювачыв, що є досить простий і компактний пристрій.
Є велика кількість циклонів різних типів. Розглянемо конструкцію циліндричного циклону ЛІОТ.
Циклон ЛІОТ є порожнистим сталевим циліндром 1 (рис. 1), що переходить у нижній частині в конус 2. Усередині циліндричної частини циклону концентрично встановлена кругла труба 3, що закінчується парасолькою 4.
Пильне повітря, нагнітаючи у верхню частину циліндра зі швидкістю 10...25м/с, прямує по дотичній до внутрішньої поверхні циліндра 1. Усередині циліндра повітря рухається гвинтовою лінією вниз, до дна конічної частини; під дією відцентрової сили частинки пилу відкидаються до стінок циліндра, опускаються вниз і через штуцер видаляються 5 в бункер. Очищене повітря по внутрішній трубі 3 відводиться з циклону.
Як показали аеродинамічні дослідження, у центрі циклону завдяки обертанню повітряного потоку утворюється зона розрідження. Наслідком цього є значне підсмоктування повітря знизу циклону через штуцер. Цей підсмоктування може бути настільки значним, що потік повітря, що входить через штуцер, понесе через вертикальну трубу 3 весь пил, уловлений в конічній частині циклону, що, отже, призведе до знищення ефекту роботи циклону. Для ліквідації підсмоктування повітря встановлюють конус 6, що закриває зону розрідження або шлюзовий затвор після штуцера.
Рис. 1. Циклон ЛИОТ
1 – циліндрична частина циклону; 2 – конічна частина циклону; 3 – вихлопна труба; 4 – парасолька для захисту від потрапляння опадів; 5 – штуцер (клапан) для герметизації та виведення пилу в бункер відходів; 6 – конус, котрий призначений для ліквідації підсмоктування повітря та повторного винесення пилу
Циклони ЛІОТ застосовуються головним чином для виділення з повітря великого важкого пилу (наприклад, наждакового), деревної стружки, костри і т.д.
Для очищення повітря від дрібного волокнистого пилу використовувати циклони ЛІОТ доцільно використовувати в технічно обґрунтованих випадках з дотриманням норм та правил експлуатації та обслуговування, котрі розроблені для конкретного виробництва.
Очищення повітря у циклоні покращується зі збільшенням вхідної швидкості повітряного потоку. Однак із збільшенням швидкості понад 25м/с ступінь очищення повітря підвищується незначно, а опір циклону збільшується пропорційно квадрату швидкості. Тому граничною вхідною швидкістю повітря циклон можна вважати 25м/с.
Зі зменшенням розмірів геометрично подібних циклонів ступінь очищення повітря від пилу збільшується; тому доцільно замінювати один великий циклон мультициклонами, тобто кількома циклонами малого розміру, що працюють паралельно.
Циклони РІСІ (рис. 2) використовуються в аспіраційних установках для очищення пилоповітряних потоків від усіх видів злипається і волокнистого пилу.
Рис. 2. Циклон РІСІ
1 – корпус циклону; 2 – вихідний патрубок (труба); 3 – вхідний патрубок; 4 – опорна плита; а – циклон лівого виконання; б – циклон правого виконання
Відмінною конструктивною особливістю даних апаратів є нижня частина 1, яка виконана у формі двох конусів, нижній з яких розкривається у протилежному напрямку. Повітря з пилом, як і у всіх конструкціях циклонів надходить через вхідний патрубок 3. Для запобігання налипання пилу конічна частина циклону розширюється. Очищене повітря виходить через вихідний патрубок 2. Для зручності монтажу вся конструкція встановлюється опорною плитою 4.
Для зручності використання та мобільності циклон РІСІ компонується на пересувному візку та зі змінними бачками (рис. 3).
Рис. 3. Компонування циклону РІСІ на візку з вихлопним равликом
1 – равлик; 2 – циклон; 3 – перехідний патрубок; 4 – гнучка вставка; 5, 7 – бачки; 6 – візок; 8 – опорна конструкція (рама)
Циклони ЦМ (рис. 4) є модернізованою конструкцією циклону ЦОК який застосовується для уловлювання абразивного пилу. Циклон складається з вхідного патрубка 1 через який тангенціально по спіралі надходить запилений потік приймаючий його вузол 2. Корпус складається з циліндричної частини 3 і конуса 4, що розширюється. Внизу для запобігання повторного винесення пилу встановлений за допомогою 6 відбійний конус 5. Циклон кріпиться до 7 на стінці якого передбачено 1 або кілька люків 8. Конічна частина 9 бункера облаштована розвантажувачем 10, який запобігає підсмоктування повітря з-за. Очищене повітря виходить через вихлопну трубу 11, на верху якої встановлений розкручувач потоку 12 у вигляді равлика.
Рис. 4. Циклон ЦМ
1 – вхідний патрубок; 2 – приймаючий вузол; 3 – циліндр; 4 – зворотний конус; 5 – відбійний конус; 6 – лапки; 7 – циліндрична частина бункера пилу; 8 – люк для огляду та чищення бункера; 9 – конічна частина бункера; 10 - герметизуючий клапан, який виводить пил (шлюзовий затвор); 11 – вихлопна труба; 12 – спіралеподібний розкручувач потоку
Особливістю циклону ЦМ в порівнянні з циклоном РІСІ є пристрій відбійного конуса в нижній частині як в циклоні ЛІОТ, що підвищує ефективність пиловловлення до 95...98%.
Циклон ЦМ зарекомендував себе з позитивного боку різних галузях. Він використовується для уловлювання абразивного пилу на машинобудівних підприємствах, волокнистих матеріалів на текстильних та деревообробних фабриках, липких частинок на харчових та харчоконцентратних підприємствах.
Втрати тиску ΔР у циклонах можна визначити за такою формулою:
ΔР=ξγV2/2, Па
де ξ - коефіцієнт опору циклону, що залежить від його конструкції, умов входу повітря та інших умов; для циклонів ЛІОТ ξ=1,75; для циклонів РІС ξ=2,35; для циклонів ЦМ ξ=3,4
V - швидкість входу повітря в циклон м/с;
γ – питома вага повітря кг/м3.