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

Особливості експлуатації циклонів пиловловлювачів

Особливості експлуатації циклонів пиловловлювачів

При очищенні газів від пилів, що сильно злипаються, може знадобитися вживання спеціальних заходів для попередження забивання апаратів уловлюваним продуктом. До таких заходів відноситься встановлення вібраторів на бункерах, а якщо потрібно, то і на конічній частині циклонів. Включення вібраторів у роботу провадиться періодично. Оптимальний період часу між включеннями та тривалістю роботи вібраторів визначаються в процесі експлуатації дослідним шляхом залежно від схильності пилу до залипання. При установці вібраторів бажана установка компенсаторів між циклонами та ділянками газоходів, що примикають.

Якщо вібратори не дають очікуваного ефекту, то можливе встановлення спеціального ворушника (рис. 1) всередині циклону. Ворушники значно погіршують аеродинаміку циклонного процесу і як наслідок призводять до зниження коефіцієнта очищення, що досягається в апаратах. Однак таке рішення іноді виявляється єдино можливим для забезпечення працездатності апарату на пилах, що сильно злипаються. Обертання ланцюгів ворушника проводиться від спеціального приводу зі швидкістю 4-6 об/хв. Іноді для досягнення необхідного ефекту досить буває розмістити всередині один підвішений по осі циклону ланцюг, кінець якого звисає в бункер. Перебуваючи в безперервному русі під впливом потоку газів, такий ланцюг перешкоджає виникненню зводів пилу над отвором пиловипуску апарату. При цьому ефективність апарату зменшується, ніж у випадку установки ворушника, показаного на рис. 1.

 

Рис. 1. Циклон СК-ЦН-34 з ворушником

У разі швидкого зношування стінок циклонів при очищенні димових газів, що несуть високоабразивний пил (зола екібастузського вугілля), слід знизити швидкість газів через апарат до мінімальних рекомендованих значень. Зазвичай для цього потрібне встановлення додаткового паралельно включеного апарату.

До різкого зниження швидкості зношування призводить і попереднє відділення найбільших частинок у передвключених пилевідстійників. Якщо дозволяють розміри апарату, то бажане футерування апаратів зсередини керамічною плиткою.

Зношування деталей батарейних циклонів. При роботі батарейного циклону на абразивних пилах окремі вузли апарату піддаються ерозійному стирання, що з часом призводить до зниження ефективності роботи апарату. Знос залежить від стирання матеріалу деталей, швидкості газу, а також від запиленості газу, форми, розміру та матеріалу порошинок.

Найбільшого зносу схильні:

а) лобова поверхня перших рядів вихлопних труб у розподільчій камері (рис. 2, а);

б) внутрішня поверхня корпусів циклонних елементів, лопатки направляючих апаратів (рис. 2, 6);

в) деталі, що труться, пилових затворів.

Рис. 2. Характер зносу елементів батарейного циклону

а - циклонного елемента; б - при різній конфігурації підводять газоходів

Розташування місць найбільш інтенсивного зношування вихлопних труб залежить від конфігурації підвідного газопроводу.

Як видно із рис. 2, а, при підведенні пилогазового потоку знизу, найбільша концентрація пилу і найбільша швидкість газу мають місце у верхній частині вихлопних труб, при підведенні газів, що очищаються, зверху концентрація пилу і збільшення швидкості газу спостерігаються в нижній частині вихлопної труби. У зазначених місцях утворюються отвори у вихлопних трубах.

Інтенсивність зносу залежить головним чином від швидкості газів, що очищаються.

Необхідно підкреслити, що навіть при горизонтальному підведенні газів поля швидкостей і концентрації бувають нерівномірними, у чому позначаються особливості конфігурації газоходів, що передують вхідному патрубку.

Захист перших рядів вихлопних труб досягається шляхом навішування або приварювання захисних щитків (рис. 3). Дане рішення знаходить все більше застосування на практиці і конструктивно передбачено в батарейних циклонах ЦКТІ типу БЦА.

 

Рис. 3. Захист вихлопних труб

Стирання внутрішньої поверхні циклонних елементів відбувається по спіралі, в циліндричній частині - безпосередньо біля кромок гвинтових лопатей або розеток, що закручують, а в конічній частині - в місцях утворення найбільш концентрованого пилового вихору. Одночасно зношуються лопатки апарату, що закручує, в периферійній частині, а також сточуються їх спіральні торці, що примикають до корпусу елемента.

Збільшення зазору між краями направляючого апарату та корпусом зрештою призводить до зниження ефективності апарату. При подальшому зносі корпусу утворюються наскрізні отвори, які призводять до шкідливих перетікань газу між циклонними елементами і порушують їхню аеродинаміку.

Для подовження терміну служби перерахованих деталей у разі значної абразивної дії пилу слід або зменшити запиленість газу, наприклад, за допомогою попереднього очищення газу, встановивши перед батарейним циклоном найпростіші апарати для попереднього вловлювання великих частинок, або знизити у можливих межах швидкість газового потоку шляхом збільшення числа циклонних елементів. Можна також збільшити товщину деталей або виготовити їх із міцніших матеріалів.

Боротьба з перетіканням газів та підсмоктуванням повітря. Перетікання газів усередині загального бункера з одних елементів до інших можливо через різний гідравлічний опір окремих елементів. Деякий газовий обмін відбувається навіть за однакового гідравлічного опору циклонних елементів та однакових умов їх роботи.

З порушенням нормального обміну газів (рис. 4) особливо збільшуються перетікання від пиловивідних отворів елементів перших рядів до останніх. При цьому в тих елементах, де кількість підсмоктуються газів збільшується, відбувається зниження ступеня очищення газів внаслідок захоплення висхідним газовим потоком пилу, що зсипається в бункер. І, навпаки, у разі більшого відведення газів із циклонного елемента в бункер ступінь очищення дещо збільшується. Але оскільки зниження ступеня очищення газів через збільшення підсмоктування в циклонний елемент відбувається різкіше, ніж підвищення ступеня очищення за рахунок збільшеного відведення газів, зазначені вище явища є причиною загального зниження ефективності апарату.

 

Рис. 4. Схема шкідливих перетоків газів

Для запобігання порушенням газового обміну необхідно стежити за правильним виготовленням і монтажем елементів батарейного циклону. Неприпустиме встановлення в одному апараті «розеток» з різними кутами нахилу або напрямних апаратів типу «гвинт» з різним кроком спіралей. Повинні витримуватися правильна орієнтація вхідних кромок спіралей та встановлений радіальний зазор між кромками направляючих апаратів та внутрішньою поверхнею корпусів.

Якщо секції батарейного циклону число рядів у напрямку ходу газу перевищує 8, то установка перегородки у центрі бункера рекомендується. Якщо ж число елементів у секції більше 96, то встановлення такої перегородки є обов'язковим.

Перегородка в бункері (якщо вона була передбачена при проектуванні) встановлюється перпендикулярно напрямку потоку газу в газорозподільній камері. У верхній частині перегородка приварюється до середньої балки нижньої опорної ґрати та, крім того, по всьому периметру – до стінок бункера. Перегородка повинна закінчуватися на відстані 200 - 250мм від пиловипускного отвору бункера. У разі очищення газів від пилів, що середньо злипаються, ця відстань може бути збільшена до 300 — 350мм. За наявності перегородки рекомендується підтримувати в бункері шар пилу на 100 - 250мм вище за нижню кромку перегородки. Це додатково знижує перетікання газу з одних елементів до інших через бункер.

Шкідливі перетікання газів можливі через нещільність верхньої трубної решітки з розподільної камери в камеру чистого газу. При цьому неочищені димові гази, минаючи циклонні елементи, перемішуються з газами, що пройшли очищення. Щільність верх, нею трубної решітки практично може бути досягнута лише шляхом припарювання суцільним швом квадратних фланців вихлопних труб до ребер жорсткості верхньої трубної решітки.

Навіть незначні підсмоктування повітря через нещільність бункера призводять до різкого зниження ступеня очищення газів. Залежність ефективності роботи циклонів від величини присоса через пиловідвідні отвори показано в таблиці 1.

Табл. 1. Залежність коефіцієнта очищення циклону від підсмоктування повітря.

Тип пиловловлювача

Середня ефективність (η, %) в залежності від підсмоктування повітря (Δ, %)

0

5

10

15

МП-ВТІ-2700

91,00

85,54

80,08

69,16

МП-ВТІ-2700

94,70

89,02

83,34

71,97

ЦС-ВТІ-1300

92,00

86,48

80,96

69,92

ЦС-ВТІ-1300

91,50

86,01

80,52

69,54

БЦ-150р/10х14

80,00

75,20

70,40

60,80

БЦ-250р/6х5

83,00

78,02

73,04

63,08

ЦН-11-400х6УП

88,60

83,28

77,97

67,34

ЦН-15-500х6УП

85,40

80,28

75,15

64,90

ЦН-15-500ух6УП

83,20

78,21

73,22

63,23

ЦН-24-700х2УП

79,60

74,82

70,05

60,50

СДК-ЦН-33-1400

95,40

89,68

83,95

72,50

СК-ЦН-34-1400

93,60

87,98

82,37

71,14

Основною причиною підсмоктування повітря в конусі циклону, як правило, є погане налагодження пиловивідних затворів: мигалок, шлюзових затворів, гідрозатворів і т.д.