4.4.1. Принцип работы циклона

Принцип работы циклона основан на сообщении воздушному потоку вра­щательного движения между концент-рично расположенными цилиндрами 2 и 3 (рис. 61) и на использовании цент­робежных сил для выделения пыли из потока.

На частицу пыли, находящуюся в точках А\ и Аг циклона с тангенциаль­но-винтовой формой входной улитки, действует центробежная сила (Н)

Рис. 61. Схема циклона:

/ — конус; 2— наружный цилиндр; 3— внутренний ци­линдр; 4— выходной патрубок для воздуха; 5— входной патрубок; 6— противоподсосный конус; 7— выходной патрубок для пыли

6r

Для сферической частицы

(134)

где d_n— диаметр частицы пыли, м; р_п— плот­ность частицы пыли, кг/м;v_u— переносная ско­рость потока, м/с; г —радиус вращения, м.

Скорость частицы принимается рав­ной скорости потока.

Скорость v_u зависит от входной ско­рости:

V₈x =

где Q — объемный расход воздуха, м³/с; $вх — площадь входного отверстия циклона, м².

Приближенно принимают v_u = = (0,7...0,8)v_BX.

Под действием центробежной силы частицы пыли перемещаются по радиу­су с относительной скоростью v_r Для осаждения пыли в циклоне необходи­мо, чтобы за время вращения частица пыли переместилась из точки А или Б в точки Ат, или Б-$, расположенные на на­ружном цилиндре или конусе. Далее осажденная пыль под действием силы тяжести перемещается по стенкам ко­нуса 1 к выходному патрубку 7.

Скорость движения частицы по ра­диусу v_r (м/с) находят из равенства цен­тробежной силы и силы вязкостного сопротивления по закону Стокса:

Р = Р

85

Эффективность очистки воздуха от пыли в циклоне зависит от входной скорости или расхода воздуха, от раз­мера и плотности частиц пыли и от ди­аметра циклона. Чем больше размер и плотность частиц пыли, а также чем больше входная скорость воздуха в циклоне (но до определенного предела) и меньше диаметр циклона, тем выше эффективность очистки.

Предел повышения входной скорос­ти воздуха в циклоне наступает, когда с дальнейшим увеличением скорости воздуха не повышается скорость ради­ального перемещения пыли v_r из-за возрастания сил сопротивления. По­этому чрезмерное увеличение скорости на входе в циклон (выше оптимального значения) приводит к ухудшению эф­фективности очистки.

Эффективность очистки возрастает с уменьшением диаметра циклона. По­этому при проектировании следует применять батарейные установки цик­лонов малых диаметров вместо одиноч­ных циклонов больших диаметров. Одиночные циклоны больших диамет­ров применяют только на крупной пыли при аспирации оборудования, ра­ботающего на неочищенном зерне, на­пример при приеме зерна с железной дороги или с автомобильного транс­порта.

Из рис. 61 видно, что в результате вращательного движения потока по оси циклона создается вакуум (вихревой шнур) диаметром от 0,25 до 0,4J даже при работе циклона на нагнетании.

Из-за наличия вакуума по оси цик­лона увеличивается подсос воздуха че­рез центры выходных патрубков 4 и 7, что ухудшает эффективность работы циклона. Чтобы уменьшить влияние вихревого шнура, по оси циклона иног­да устанавливают противоподсосный конус 6. На выходе пыли из патрубка 7 необходимо монтировать шлюзовой затвор (или, в крайнем случае, двойной противоподсосный клапан).

Эффективность очистки воздуха от ыли в циклоне зависит от входной корости или расхода воздуха, от раз-iepa и плотности частиц пыли и от ди­метра циклона. Чем больше размер и лотность частиц пыли, а также чем ольше входная скорость воздуха в иклоне (но до определенного предела)

меньше диаметр циклона, тем выше ффективность очистки.

Предел повышения входной скорос-и воздуха в циклоне наступает, когда с альнейшим увеличением скорости оздуха не повышается скорость ради-пьного перемещения пыли v_r из-за озрастания сил сопротивления. По­тому чрезмерное увеличение скорости а входе в циклон (выше оптимального начения) приводит к ухудшению эф-кктивности очистки.

Эффективность очистки возрастает уменьшением диаметра циклона. По-гому при проектировании следует рименять батарейные установки цик-онов малых диаметров вместо одиноч-ых циклонов больших диаметров. |диночные циклоны больших диамет-ов применяют только на крупной ыли при аспирации оборудования, ра-отающего на неочищенном зерне, на-ример при приеме зерна с железной ороги или с автомобильного транс­орта.

Из рис. 61 видно, что в результате ращательного движения потока по оси иклона создается вакуум (вихревой шур) диаметром от 0,25 до 0,4^ даже ри работе циклона на нагнетании.

Из-за наличия вакуума по оси цик-она увеличивается подсос воздуха че-ез центры выходных патрубков 4 и 7, го ухудшает эффективность работы иклона. Чтобы уменьшить влияние ихревого шнура, по оси циклона иног-а устанавливают противоподсосный онус 6. На выходе пыли из патрубка 7 еобходимо монтировать шлюзовой 1твор (или, в крайнем случае, двойной ротивоподсосный клапан).