2. Объясните схему и принцип действия циклона.

Одним из наиболее распространенных пылеулавливающих аппаратов является циклон. Однако с высокой эффективностью циклоны способны улавливать пыль только 15-20 мкм и более.

Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газового потока внутри корпуса циклона. Это вращение достигается путем тангенциального ввода газа в циклон. В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке газа, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока. Газ, освобожденный от пыли, продолжая вращаться, совершает поворот на 180° и выходит из циклона через расположенную по оси выхлопную трубу (рисунок). Частицы пыли, достигшие стенок корпуса, под действием перемещающегося в осевом направлении вращающегося потока и сил тяжести движутся по направлению к выходному отверстию корпуса и выводятся из циклона. Ввиду того, что решающим фактором, обусловливающим движение пыли, являются, аэродинамические силы, а не силы тяжести, циклоны можно располагать наклонно и даже горизонтально.

Рис. Циклон

1 - корпус

2 - входной патрубок

3 - выхлопная труба

4 - сборник пыли

В циклонах наиболее совершенной конструкции можно достаточно полно улавливать частицы крупнее 5 мкм.

Условия эксплуатации циклонов:

1. Необходимо следить, чтобы в конической части циклона не накапливалась пыль. Для ее сбора под циклоном предусмотрен специальный бункер.

2. Подсос воздуха в нижней части циклона недопустим. Бункер для сбора пыли должен быть герметичным.

3. Стандартные конструкции циклонов могут работать при температуре газа не выше 400 °С и давлении (разрежении) не более 2,5 кПа.

4. При работе на газе с высокой температурой циклоны внутри футеруют огнеупорными плитками, а выхлопную трубу выполняют из жаропрочной стали или керамики. При низкой наружной температуре минимальная температура стенки циклона должна превышать температуру точки росы не менее чем на 20-25 °С. Для обеспечения этого условия стенки циклонов в ряде случаев покрывают снаружи теплоизоляцией.

5. Циклон должен работать с постоянной газовой нагрузкой. При значительных

колебаниях расхода должны устанавливаться группы циклонов с возможностью отключения отдельных элементов.

6. Рекомендуется установка циклонов перед вентиляторами, чтобы последние работали на очищенном газе и не подвергались абразивному износу.

Способом защиты от износа является изготовление циклонов из износостойких материалов - высокопрочного чугуна или неметаллических износостойких материалов. Большое значение имеет и совершенствование конструкций циклонов в направлении подбора оптимального угла атаки газа на стенку, снижения скорости газа в циклоне, выбора оптимальной высоты циклона и угла раскрытия конуса, уменьшения вторичных течений в циклоне и т. п.

Увеличение диаметра циклона приводит к снижению его эффективности.

Часто циклонные элементы компонуют в батареи, где они работают параллельно. Очищаемые газы вводятся через вводной патрубок в общую распределительную камеру, откуда распределяются по отдельным элементам. Пыль, осаждающаяся в циклонных элементах, ссыпается в общий для всех элементов бункер. Число циклонных элементов, объединенных общим пылевым бункером, не должно превышать 8 в ряду по ходу газов и 12 в ряду, перпендикулярном ему.