10039

ческой) части бункера должна быть не менее 0,5D. Угол наклона стенок бунке-

ра к горизонту принимается не менее 60°. Конусы циклонов опускаются в бун-

кер на глубину, равную 0,8 диаметр отверстия в них. Для уменьшения общей высоты бункера при непрерывной выгрузки пыли допускается устанавливать в одной группе циклонов несколько бункеров.

Для осмотра и очистки бункеров и коллекторов предусматриваются люки

250 и 500 мм. В некоторых случаях люки устанавливают на выходных улитках циклонов. Следует отметить, что для циклонов, работающих в группе,

эффективность очистки несколько меньше, чем у одиночного циклона, работа-

ющего при одинаковом с групповым расходе газа. Это объясняется наличием и хотя и незначительных, но ухудшающих работу перетоков газ, вследствие имеющихся на практике несимметричности расположения входящих в группу циклонов, неабсолютной идентичностью самих циклонов, входящих в группу

(вследствие допусков и отклонений при изготовлении) и ряда других причин, в

том числе и эксплуатационного характера.

Отличающаяся от рекомендованной компоновка циклонов в группу ож-

жет привести к существенному снижению эффективности очистки. Схемы ком-

поновки в группу двух циклонов показаны на рисунке 5.

В случае правильной компоновки (см. рис 5а вихре в общем бункере в зоне их касания имеют одно направление, что не приводит к дестабилизации и турбулизации потоков в бункере в зоне их касания сталкиваются, гидродина-

мическая обстановка дестабилизируется и, как следствие, эффективность очистки уменьшается. Таким образом, циклоны, соединенные в группу, должны быть полностью симметричными; в групповом циклоне устанавливать какие-

либо запорные устройства не следует, так как нарушается равенство перепадов давления между объединенными в группу циклонами.

На эффективность работы групповых циклонов влияет конструкция верх-

него сборного коллектора, который предназначен для выравнивания давления в отдельных циклонах.

49

Рис. 5. Схемы компоновки циклонов в группу: а – правильная; б – неправильная.

Групповые циклоны имеют следующие недостатки: неравномерное рас-

пределение воздуха по элементам циклона, если перед ним нет прямого участка воздуховода (при наличии которого обеспечивается более равномерное распре-

деление), и засорение входных отверстий, имеющих перегородки, крупными примесями. При небольших капительных затратах и эксплуатационных расхо-

дах циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 80÷90 % от частиц пыли более 10 мкм. В основном их рекомендуется использовать для предвари-

тельной очистки газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами

(например, тканевыми фильтрами или электрофильтрами). В ряде случаев до-

стигаемая эффективность циклонов оказывается достаточной для выброса газов или воздуха в атмосферу.

Эффективность очистки газа в циклоне определяется дисперсным соста-

вом и плотностью частиц улавливаемой пыли, а также вязкостью газа, завися-

щего от его температуры. При уменьшении диаметра циклона и повышения до определенного предела скорости газа в циклоне эффективность очистки воз-

растает. Она может быть рассчитана исходя из данных фракционной эффектив-

ности, приведенных в соответствующий подраздел настоящего справочника.

В технической характеристике, как правило, приводят значения эффек-

тивности пылеулавливания, относящиеся к конкретному виду пыли и конкрет-

ным условиям эксплуатации, которые характеризуются следующими параметрами δ50; ; D; Vц (Vвых); с; ρм; tг; µ и др.

50

Поэтому при отличных от указанной характеристиках следует произво-

дить пересчет величины эффективности пылеулавливания.

При стандартных условиях работы циклона (диаметр циклона D* = 600

мм, скорость газа Vц* = 3,5 м/с, вязкость газа μ*= 22,2∙10‒6Па∙с и плотности ча-

стиц ρм*= 1930 кг/м3) параметр δ =50 (мкм) ориентировочно может быть рассчи-

тан по величине коэффициента гидравлического сопротивления ζц по формуле:

При рабочих условиях D, Vц, µ и ρм, отличных от стандартных, пересчет параметра δ =50 не реально допустимый осуществляется по формуле:

Значение lg циклонов, для которых оно не определено, ориентировочно может быть принято равным усредненному значению: по данным [32] – 0,35; по данным [38] – 0,398. При групповой компоновке циклонов эффективность пы-

леулавливания по сравнению с ее расчетным значением для одиночных цикло-

нов несколько снижается.

При очистке газов с высокой концентрацией пыли эффективность очист-

ки увеличивается. Эффективность очистки газов в циклонах НИИОГАЗ при концентрации пыли более 20÷150 г/м3 рассчитывается для неслипающихся пы-

лей по следующей формуле:

где ρо – эффективность очистки при запыленности до 10 г/м3, %; с – концентра-

ция пыли на входе в циклон, г/м3.

Для повышения общей эффективности очитки газов циклоны могут быть установлены последовательно. Эффективность очистки определяется, %:

51

где 01… оп – эффективность очистки газов в первом, втором и последующих циклонах (определяются с учетом изменения дисперсного состава пыли), %.

Тип циклона избирают исходя из требуемой эффективности очистки с учетом гидравлических потерь, металлоемкость и габаритных размеров аппара-

та. Типоразмер циклона выбирают исходя из производительности с учетом оп-

тимальной скорости в цилиндрической части циклона (или циклонного элемен-

та). При этом необходимо учитывать: наличие подсосов в элементах и стыках аспирационных и технологических систем, а также в самих циклонах и бунке-

рах; возможные отклонения расчетных параметров от фактических; темпера-

турные колебания и прочие факторы, влияющие на производительность систем.

Не рекомендуется принимать крайние значения расходных характеристик.

Значения коэффициентов гидравлического сопротивления циклонов (или циклонного элемента) ζц (ζвых), отнесены к условной (плановой) скорости в ци-

линдрической части аппаратов (Vц) во входном патрубке (Vвх), взаимосвязь ко-

торых приведена в таблице 9.

Значения максимально допустимого давления (разряжения) в циклоне яв-

ляются расчетными величинами, характеризующими механическую прочность корпуса аппарата. В зависимости от направления вращения газового потока циклоны бывают правого (поток вращается по часовой стрелки при виде свер-

ху) и левого исполнения (поток вращается против часовой стрелки при виде сверху). Встречаются исключения: в [35] для циклона СК-ЦН-34 названия «ле-

вый» и «правый» выбраны на основе противоположного принципа, поэтому при заказе необходимо уточнять исполнение заказе необходимо уточнять ис-

полнение с предприятием – изготовителем.

52

Направление вращения выбирают исходя из условий компоновки циклона в схеме, а также расположения циклонов в группе.

При улавливании взрывоопасных пылей применяются циклоны с повы-

шенными скоростями движения пылегазового потока. Разработан специальные конструкции циклонов ЦП-2 и ЦН-15 во взрывоопасном исполнении. Газовый тракт циклона не должен иметь горизонтальных участков, на которых могла бы оседать взрывоопасная пыль. Наиболее опасным тестом отложения пыли и возникновения взрыва является бункер циклона. Бункер должен оборудоваться взрывными клапанами. Для снижения вероятности взрыва иногда, вместо бун-

кера, применяется система отсоса уловленной пыли, непосредственно от цик-

лонов. Расчет взрывных клапанов излагается в специальной литературе. При установке циклонов, особенно работающих на пожаровзрывоопасных пылях

(например, древесная пыль), следует предусматривать заземление.

2.1. Циклоны ЦН-11

Технические характеристики циклонов ЦН-11 приведены в таблицах 1019, а также на рисунках 6-10.

54

Рис. 9. Значение коэффициента k1 и k2 [2, 36, 47, 48]

Таблица 19

Рис. 10. Общий вид и геометрические размеры: 1 – фланец опорный; 2 – косынка; 3 –стенка патрубка; 4 – цилиндрическая часть корпуса; 5 – коническая часть корпуса [2, 41]

2.2. Циклоны ЦН-15

Технические характеристики циклонов ЦН-15 приведены в таблицах 2037, а также на рисунках 11-16. Для увеличения срока службы циклонов, подвер-

гающихся абразивному износу, в местах наибольшего износа (в нижней и во входной частях корпуса) рекомендуется приравнивать дополнительные листы с наружной стороны стенок циклонов. Циклоны диаметров менее 800 мм из-за повышенного износа не следует применять для улавливания абразивных пылей.

При работе циклонов должна быть обеспечена непрерывная нагрузка уловленной пыли. При этом уровень пыли в бункерах должен быть не выше плоскости, отстоящей от крышки бункера на 0,5 диаметра циклона.

Отвод очищенного газа от циклонов группы выполняется либо через улитки, устанавливаемые на каждом циклоне, и объединяемые общи коллекто-

ром, либо непосредственно через общий коллектор (сборник) группы.

Для осмотра бункеров и коллекторов предусматриваются съемные люки диаметром 250 и 500 мм. В некоторых случаях съемные люки устанавливаются на выходных улитках циклонов. В [36] для снижения гидравлического сопро-

тивления групп рекомендована установка кольцевых диффузоров на выхлоп-

ные трубы циклонов и исключены компоновки с отводов газа через раскручи-

вающие улитки. Это приводит к неоправданному увеличению металлоемкости и общей высоты групповых циклонов. Поэтому в дальнейшее институтами НИИОГАЗ и Гипрогазоочистка принято решение о компоновке групповых цик-

лонов, рекомендуемой [36].

Условное обозначение типоразмера одиночного и группового циклона

[34]: ЦН – циклон НИИОГАЗа; 15 – угол наклона выходного патрубка относи-

тельно горизонтали (град); П (Л) – «правое» («левое») исполнение; число после тире – внутренний диаметр цилиндрического части корпуса циклона (мм); сле-

дующая цифра – количество циклонов в группе; У – с камерой очищенного га-

за в виде «улитки»; С – с камерой очищенного газа в виде сборника; П – пира-

мидальная форма бункера. Например: ЦН-15П-500×2УП.

58