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

Циклони пиловловлювачі аспіраційних установок

Циклони пиловловлювачі аспіраційних установок

Циклони є найпростішими пиловідділюючими пристроями, в яких використовується принцип відцентрової сепарації. Запилений потік, що надходить з великою швидкістю по дотичній в циліндричний кожух циклону, набуває обертального руху, в процесі якого виважені частинки відкидаються до стінок і опускаються в пилозбірник. Очищене повітря відводиться в осьовому напрямку вгору. Відомо дуже велике число найрізноманітніших конструкцій циклонів, широко застосовуваних переважно для затримання сухого пилу, що не злипається.

Рекомендується застосовувати найбільш прості конструкції циклонів, у яких тим чи іншим способом визначено оптимальні форми та співвідношення основних частин.

Найбільшого поширення мають циклони: НДІОГАЗ серії ЦН (рис. 1), СІОТ (рис. 2), ЛІОТ (рис. 3) і останнім часом почали застосовувати запропоновані ВЦНДІОП циклони з дифузорною нижньою частиною (рис. 4). На рис. 5 показаний «бочкоподібний» циклон Гіпродрева.

 

Рис. 1. Циклони НДІОГАЗ (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24).

 

Рис. 2. Циклон СІОТ.

 

Рис. 3. Циклон ЛІОТ (ЦОЛ, ЛТА).

 

Рис. 4. Циклон ВЦНІІОП (ЦОК, ЦМ, РИСИ).

 

Рис. 5. Циклон Гіпродрева бочкоподібний (ОЕКДМ-К).

Ефективність пилозатримання циклонів підвищується зі зростанням маси порошинок, а також зі збільшенням швидкості та часу перебування повітряного потоку всередині циклону. За інших рівних умов ефективність пилозатримання циклонів приблизно обернено пропорційна діаметру в місці входу запиленого повітря.

 

Рис. 6. Компоновка батареї 6x2 циклонів ВЦНІІОП (L=75000м3/год):

1 - вхід повітря, 2 - циклони, 3 - бункер для збору пилу, 4 - клапан-мигалка, 5 - колектор виходу очищеного повітря.

Тому при продуктивності 10000 і 15000 м3/год слід ставити, наприклад, два або три циклони № 3 ЛІОТ або один циклон № 7, або два № 5, але їх ефективність буде нижчою. При необхідності очищати ще більші обсяги повітря циклони компонуються у великі групи (до 16-20 шт.) З відповідним зменшенням їх діаметрів (рис. 6 та 7).

 

Рис. 7. Різні способи компонування групи циклонів.

В умовах виробничої експлуатації циклони будь-якої конструкції можуть забезпечити зниження вмісту пилу в повітрі, що викидається, до 150 мг/м3 при початковій запиленості не вище 1000 мг/м3, тобто, наприклад, у випадках ручного заточування інструменту або заточування-шліфування сталевих виробів на плоскошліфувальних і універсально-заточних верстатах.

При виборі типу циклону слід керуватися такими особливостями конструкцій, що описуються:

  1. Циклони НДІОГАЗ ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24 (рис. 1) найбільш високі, але займають найменшу площу. Вони розраховані на більшу продуктивність, ніж інші циклони того ж діаметра. Їх доцільно застосовувати при високих концентраціях пилу.
  2. Циклон СІОТ (див. рис. 2) має найменшу висоту, але займає найбільшу площу. Він більш за інших схильний до абразивного зносу в нижній частині конуса, тому він не може бути рекомендований за наявності в повітрі абразивного пилу, зокрема піску, горілої формувальної землі і т. п. бронзової, цинкової, глиняної, тощо пилу. Також їх часто приймають як пиловловлювач аспіраційних установок вапняних підприємств.
  3. Циклон ЛІОТ (рис. 3) дуже надійний в експлуатації і може бути рекомендований у всіх випадках, коли він підходить за габаритами та ефективністю. На базі цього пиловловлювача розроблені циклони ЦОЛ та ЛТА.
  4. Нова конструкція циклону з дифузорною нижньою частиною та зворотним конусом конструкції ВЦНДІОП (див. рис.4) з успіхом застосовується на багатьох заводах. Цей циклон має низку позитивних якостей: високою ефективністю пилозатримання, повною гарантією від «зависання» матеріалу та відсутністю зносу нижньої частини.
  5. Так звані «бочкоподібні» циклони Гіпродрєва (див. рис. 5), призначені для уловлювання великих деревних відходів, є пристроями попереднього очищення і незадовільно утримують дрібну тирсу і пил. Однак вони мають порівняно малий опір, так як прохідні перерізи в них більше, ніж у циклонів-пиловідділювачів. Більш досконалою конструкцією цього типу є циклон ОЕКДМ-К.

На машинобудівних заводах циклони зі зворотним конусом встановлюються на паралельну роботу із загальною продуктивністю до 16200 м3/год, при швидкості входу повітря у вхідному патрубку 19,1 м/сек. Циклони очищають повітря від абразивнометалевого пилу в обезпилюючій установці від 13 верстатів з абразивними колами.

За випробуванням вимірювальних лабораторією ефективність пилозатримання становить:

Циклон ВЦНДІВТ № 1: запиленість повітря перед циклоном - 826,8 мг/м3; після циклону – 3,3 мг/м3, η = 99,6%;

циклон ВЦНДІВТ № 2: запиленість повітря перед циклоном - 81,0 мг/м3; після циклону – 1,22 мг/м3; η = 98,5%.

Усі спроби відбиралися одночасно. Відмінність у концентраціях пилу перед циклонами пояснюється особливостями технологічного процесу. Ефективність пилозатримання навіть при дуже малій початковій концентрації (<100 мг/м3) для циклону, продуктивність якого перевищує граничну рекомендовану нами (5000 м3/год), дуже висока. Відмінність ефективності пилозатримання паралельно працюючих циклонів пояснюється тим, що при розділенні запилених потоків менша концентрація пилу в одній частині потоку зазвичай супроводжується більшою дисперсністю пилу в ньому. Крім того, при більшій концентрації пилу в циклонних апаратах великі частинки, рухаючись швидше до стінки пиловідділювача, механічно захоплюють багато дрібних порошинок.

На рис. 7 представлені різні види компонування груп циклонів, що розташовуються по колу, що випускаються НВФ МЕТАЛЛУМ. Таке компонування із зіркоподібною розподільною головкою найбільш надійно забезпечує рівномірність розподілу повітря, що очищається, по окремих циклонах.

Циклони з тангенціальним входом та колектори для об'єднання їх у групи підбираються розрахунковим шляхом виходячи з конструктивних міркувань.

Різні компонування циклонів групи призначені для очищення повітря від відносно грубого пилу. Циклони працюють при порівняно невеликих втратах тиску - 392 - 785 Па та великих продуктивностях.

Також за допомогою певних компоновок можна досягти більш тонкого очищення повітря від пилу при порівняно великих втратах тиску - 589 - 1177 Па та за відносно менших продуктивностей. Розмір діаметра повітроводу, що підводить запилене повітря груповий циклон, визначається необхідністю транспортування повітрям підмішаної до нього пилу.

Загальна збірка для пилу все ж таки може бути причиною неоднаково ефективної роботи циклонів групи.

При монтажних роботах слід враховувати, що на ефективність установки впливає також довжина відведення пилу від конуса циклону до пилозбірника.

Ця довжина повинна становити не менше десяти діаметрів пилевідвідного патрубка, щоб запобігти зворотному винесення пилу, що відводиться з циклону в пилозбірник.

При сухому нелипкому пилу на трубі слід встановлювати косий клапан з вантажем (мал. 8), що врівноважує вагу стовпа пилу, дещо більший, ніж розрідження в циклоні.

 

Рис. 8. Противиносний клапан з вантажем для герметизації.

Також широко застосовується в промисловості в аспіраційних установках як пиловловлювачі окремий тип - батарейні циклонні пиловловлювачі типу БП, які виготовляються на замовлення.

Пилоуловлювачі складаються з ковпака, блоку циклонів та бункера для збору пилу з автоматичним розвантаженням.

Батарейні пиловловлювачі БП відокремлює пил із запиленого повітря у відцентровому полі. Запилене повітря подається в циклони тангенціально. Найбільші і важкі частинки пилу досягають стінок циклонів і опускаються в бункер, а очищене повітря видаляється через патрубок, що відводить.

Нижче наводиться технічна характеристика батарейних пиловловлювачів типу БП.

 

БП-З

БП-15

БП-35

БП-50

Продуктивність запиленого повітря в м3/год

3000

15000

35000

50000

Опір, який створює циклон, в Па

687

687

834

834

Кількість циклонів у блоці

8

8

8

8

Діаметр циклонів в мм

200

450

700

800

Маса в кг

525

2992

4134

4881