23. Батарейлы циклондардын құрылысы

Наиболее распространенным аппаратом, улавливающим пыль из отходящих газов, являются батарейные циклоны.

Схема циклона, принцип действия которого заключается в том, что тангенциально к цилиндрическому корпусу подводится с высокой скоростью (порядка 20 м/сек) запыленный газ. Твердая частица золы, двигаясь по инерции    прямо,    прижимается  к   корпусу циклона и вместе с газовым потоком спускается по конической части циклона вниз. От этого спирального вихревого движения образуется пониженное давление в центре циклона, вследствие чего поток газов в нижней части конуса меняет свое направление и идет в центре циклона вверх, направляясь в выходную трубу. Зола будет осаждаться внизу, откуда ее периодически или непрерывно следует удалять, одновременно смачивая водой, чтобы избежать пыления.

Газ к циклону обычно подводится прямоугольным патрубком, и чем уже этот патрубок, тем лучше работает циклон, больше улавливается    золы,    выше   его к. п. д.

Уменьшение ширины щели подводящего патрубка укорачивает путь движения твердой частицы

до момента соприкосновения с цилиндрической стенкой, вследствие чего эффективнее получается работа циклона. Уменьшением диаметра цилиндрической части циклона достигается повышение угловой скорости вращения вихревого потока, что также способствует лучшему золоулавливанию.

На основании этих соображений и были предложены батарейные золоуловители, при конструировании которых группу мелких циклонов собирают в один общий кожух, и все они работают параллельно

Практическое решение задач наилучшего распределении газов, снижения уноса, отвода пыли и так далее при необходимости установки большого числа циклонов привело к созданию батарейного циклона.

Батарейный циклон представляет собой пылеулавливающий аппарат, составленный из большого числа параллельно включенных циклонных элементов, которые заключены в один корпус, и имеющий общий под вод и отвод газов, а также сборный бункер.

Например, высота единичного высокоэффективного циклона типа ЦН-15 производительностью по газу 4600 м³/ч и диаметром 900 мм составляет 7600 мм (циклон, бункер и выхлопная труба); для тех же условий высота батарейного циклона 2400 мм.

Батарейный циклон. Принцип работы

Обеспыливаемый газ через входной патрубок поступает в распределительную камеру, откуда он выходит в кольцевые зазоры между корпусами элементов и выхлопными трубами. В зазорах  Батарейный циклон имеет направляющие аппараты, закручивающие газовый поток таким образом, что создающаяся центробежная сила отбрасывает частицы пыли к стенкам корпусов элементов и пыль ссыпается через пылеотводящие отверстия в сборный бункер. Очищенный газ через выхлопные трубы поступает в камеру. Для крепления корпусов элементов и выхлопных труб служат соответственно нижняя и верхняя трубные доски. Поступившая в бункер пыль отводится по течке, на которой установлены разгрузочные устройства, подающие пыль в систему пылетранспорта.

Наиболее распространенные типы циклонных элементов: циклонный элемент с направляющим аппаратом типа «винт»,  с направляющим ап­паратом типа «розетка», с безударным входом.

Циклонный элемент батарейного циклона состоит из корпуса, выхлопной трубы и направляющего аппарата. Газ из распределительной камеры поступает в элементы по оси. Лопатки направляющего аппарата сообщают газу вращательное движение, и он направляется по нисходящей в сторону отверстия для спуска пыли. Частицы пыли приобретают центробежное ускорение и перемещаются к периферии вращающегося потока. В результате концентрация пыли в верхних слоях газа, движущихся у стенок корпуса элемента, возрастает, а в областях, расположенных ближе к оси элемента, снижается. Частицы пыли, сконцентрировавшиеся на внутренней поверхности корпуса, движутся вместе с вращающимся потоком и поступают в сборный бункер. При этом в бункер батарейного циклона поступает также небольшая часть газов из нисходящего вихря, которая у нормально работающего элемента полностью всасывается через центральную часть отверстия для спуска пыли, давая начало внутреннему восходящему вихрю чистого газа. Частицы пыли отделяются ох входящих в бункер газов под действием сил инерции, возникающей при изменении направления движения на 180°. По мере движения этого потока вверх (в сторону нижнего отверстия выхлопной трубы) к нему постепенно присоединяются порции газа, отделяющиеся от внутренней части нисходящего вихря. Это явление незначительно увеличивает пылеунос в выхлопную трубу, так как поток воздуха движется со скоростью, недостаточной для противодействий движению частиц к периферии элемента из-за распределения по значительной высоте.

При сопоставлении технико-экономических показателей батарейного и обычного циклонов следует учитывать следующее: батарейный циклон позволяет получить степень очистки газов несколько ниже той, которую можно достичь в равных по диаметру обычном циклоне. Принято считать, что примерно одинаковым КПД обладает обычный циклон вдвое большего диаметра, чем батарейный циклон; большое число циклонных элементов, объединенных общим бункером в одной секции батарейного циклона, требует равномерного распределения очищаемых газов; в случае применения элементов малого диаметра соответственно увеличивается их необходимое число, что повышает опасность неравномерного распределения газов и возрастания вредных перетоков газов между элементами через общий бункер. Поэтому чаще всего в батарейный циклон устанавливаются элементы диаметром 250 мм.