Циклоны, область применения, конструктивная особенность, принцип действия.

 

Циклон: а) схема работы; б) одиночный циклон (с лева)

Батарейный циклон (с права).

Центробежные циклоны используют для очистки газов при запылённости 200 – 400 г/м³, при минимальном размере осаждаемых частиц 5 – 10 мкм.

Принцип действия циклона (а). Запылённый воздух вводится в верхнюю цилиндрическую часть 2 корпуса по касательной через входной патрубок 5. В циклоне воздух движется по спирали вниз по неподвижной винтовой лопасти (или крышку циклона выполняют с винтовой поверхностью 3). Частицы центробежными силами отбрасываются к внешним стенкам, перемещаются вниз в коническую часть 1, далее – в пылесборник 7 и через специальный затвор удаляются из циклона. Очищенный воздух выходит вверх по центральной трубе 6 в камеру 4 и выбрасывается в атмосферу. Скорость воздушной смеси на входе в циклон 15 – 25 м/с. Коэффициент очистки в центробежных циклонах составляет 70 – 90 %.

Батарейный циклон (выделяет частицы пыли величиной 10—100 мкм) состоит из нескольких малых циклонов, принцип работы которых подобен рассмотренному. Благодаря тому, что центробежная сила F _{ц.б .} = mv ² / R, с которой частицы прижимаются к стенкам циклона, тем больше, чем меньше радиус циклона, циклоны малых диаметров (при одинаковой скорости v) более эффективно отделяют пыль от воздуха, но производительность их с уменьшением диаметра циклона понижается. В связи с этим для очистки воздуха от пыли в количествах, которые практически имеются в помольных и других цехах, применяют батарейные циклоны, состоящие из 50 и более малых циклонов (диаметром 0, 05; 0, 1; 0, 15; 0, 2; 0, 25 м) и соединенные в одном агрегате.

Рукавные фильтры

В рукавных фильтрах пылевоздушная смесь пропускается через перегородки, изготовляемые из толстых тканей (шерстянки, миткали, муслина, бумазеи, байки и др.) Производительность матерчатых фильтров составляет 2-5 м³/мин с 1 м² поверхности ткани (по воздуху). Коэффициент качества очистки в матерчатых фильтрах достигает 98 – 99 % при запыленности смеси 110-450 г/м³.

Для очистки газов, разъедающих ткань и имеющих температуру выше 100°, необходимо использовать специальные ткани (стеклянные, перхлорвиниловые и т. д.).

Газ пропускают через ткань, сшитую в виде рукава, один конец которого открыт (для входа газов), а другой закрыт.

В закрытом металлическом корпусе 1 подвешиваются матерчатые рукава 2 цилиндрической формы. Рукава (по 8-12 шт.) собраны в секции. Секции разделены перегородками на отдельные камеры. Нижние концы рукавов открыты для входа газов. Запыленный газ по трубопроводу 3 подводится в нижнюю часть 4 фильтра, откуда направляется в нижние открытые отверстия рукавов. Проходя через поры ткани, газ очищается, оставляя пыль на внутренних стенках рукавов. Очищенный газ собирается в верхней части металлического кожуха, затем отводится через трубу в общий трубопровод 6. Через матерчатые фильтры газ просачивается при помощи вентиляторов, которые могут нагнетать их в фильтр или отсасывать через последний. B первом случае установка работает под давлением, во втором - под разрежением.

Фильтр работает под разрежением.

Во избежание загрязнения ткани частицами пыли, оседающими на внутренней поверхности рукавов, их периодически встряхивают. Пыль при этом падает в нижнюю часть кожуха, из которого отводится винтовым транспортером 7. Рукава каждой секции подвешены к планке 8, которая соединена со встряхивающим механизмом 9, работающим от электродвигателя. В момент встряхивания рукавов камера отсоединяется от сборного трубопровода 6 заслонкой 10 (в отдельных конструкциях вместо заслонки применяют клапан, действующий от механизма встряхивания). Для лучшей очистки от пыли ткань продувают воздухом в направлении, обратном основному движению газов. Рукава каждой камеры встряхивают, в течение 18-20 сек, затем клапаны продувочного воздуха закрывают, а заслонку 10 открывают, и секция вновь включается в работу. Диаметр рукавов обычно равен 180-210 мм, длина 2 -3, 5 м. Степень очистки газа 97 – 99 %.

Рукавные фильтры имеют недостатки: в них невозможно без замены обычных тканей специальными очищать газы, температура которых выше 100⁰. При очистке влажных газов на фильтрующей ткани конденсируется пары воды и ткань рукавов замазывается.

Кроме того, при встряхивании из фильтра удаляется не вся пыль, из-за чего рукава необходимо очищать в среднем через каждые три месяца. Для наблюдения за работой фильтров рекомендуется устанавливать V – образные манометры, повышение сопротивления в которых свидетельствует о замазывании фильтрующей ткани, а понижение – о разрыве ткани.

Для работы при более высокой температуре изготовляют рукава из стеклоткани.

Электрофильтры

Электрический метод очистки является наиболее совершенным. Степень очистки газов в электрофильтрах доходит до 99-99, 5 %.

Электрофильтры делятся на две группы: трубчатые и пластинчатые. Последние могут быть вертикальными и горизонтальными.

Принцип действия электрофильтров. Если пропускать воздух (газ) со взвешенными в нем частицами пыли через электрическое поле, созданное двумя электродами, то происходит его ионизация. Взвешенные частицы получают при этом электрический заряд, за счёт которого они с определённой скоростью перемещаются по направлению к электроду, заряд которого имеет противоположный знак.

Под ионизацией понимается процесс распада электрически нейтральной молекулы воздуха на положительно и отрицательно заряженные частицы (ионы). Электрическое поле может быть создано между электродами в виде двух концентрических цилиндров (полый цилиндр и стержень – проволока внутри него) или в виде плоскости и цилиндров (стержни или проволока и плоская пластина между ними).

При появлении ионного разряда вокруг поверхности проволоки (стержня) 1 возникает слабое голубоватое свечение, показывающее зону образования положительно и отрицательно заряженных ионов. Это свечение называется «короной», а соответствующий ионный разряд – «коронным разрядом». Провод, вокруг которого образовалась корона, носит название коронирующего электрода. Электрофильтры питаются постоянным током. Осадительный электрод 2 присоединяется к положительному полюсу, а к коронирующему электроду через проходной изолятор 3 подводится постоянный ток отрицательного знака, потому что отрицательно заряженные ионы, например, воздуха, движутся со скоростью в 1, 37 раза больше, чем положительные. Опыт показывает, что при этом улучшаются условия для выделения из газа пыли и степень очистки может достигать 99-99, 5 %. Положительно заряженные электроды имеют заземление 4 при подводе к коронирующему электроду постоянного тока положительного знака степень очистки составляет 99 %, а при подводе переменного тока – всего 71-72 %. Поэтому для создания электрического поля между электродами фильтра чаще используют постоянный ток высокого напряжения (до 75000 В).

Объем и сечение камеры электрофильтра определяют исходя из следующего. Практически время пребывания газа в камере принимают равным 2-3, 5 сек. Такая продолжительность считается достаточной для осаждения пыли на осадительном электроде. Это означает, что частицы пыли, получив заряд, достигают осадительного электрода и, отдав ему свой заряд, оседают на нем.

В так называемых пластинчатых электрофильтрах осадительные электроды имеют вид пластин, между которыми размещаются коронирующие электроды.

По направлению движения газов электрофильтры подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Новейшие мощные электрофильтры выпускаются обычно горизонтальными.

Скорость движения газов в новейших конструкциях доходит до 2-2, 2 м/сек.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: