2.2.3. Батарейні циклони

Мультициклон (батарейний циклон) – повітро- або газоочисний апарат відцентрової дії. Складається з кількох невеликих однотипних апаратів (циклонів) діаметром від 40 до 200 мм, що розміщені у спільному корпусі, мають спільний завантажувальний пристрій і спільні колектори продуктів розділення.

Рис. 2.5. Зовнішній вигляд групи батарейних циклонів.

Батарейні циклони призначені для виділення пилу крупністю до 5 мкм і являють собою агрерати, що складаються з окремих, невеликого розміру, циклонів, які функціонують паралельно. Застосовують батарейні циклони, різні за конструкцією, розмірами, способом підведення газу і т. д.

Зі збільшенням діаметра циклона при постійній швидкості руху газу у вхідному патрубку відцентрова сила, що діє на частинку зменшується і одночасно знижується ефективність пиловловлення. Тому для пиловловлення встановлюють декілька циклонів меншого розміру, об'єднаних в групи або батареї, і при цьому забезпечують необхідну продуктивність очисного пристрою і задану ефективність очищення газів.

За даними практики ефективність уловлення пилу у циклонів діаметром 2 — 3 м складає до 80%, а у циклонів діаметром 0,3 — 0,5 м вона може досягати 90 — 95%, внаслідок дії на частинку більшої відцентрової сили. Ступінь очищення залежить від крупності частинок в суміші і способу подачі її в циклон. Однак у циклонів малого розміру є суттєвий недолік — мала продуктивність, тому їх об'єднують у батареї. Батарейні циклони складаються з декількох десятків і навіть сотень включених паралельно циклонів.

Батарейний циклон складається з вхідного 1 і вихідного 5 патрубків, вхідної 2 і вихідної 4 камер, захисного клапана 3, циклонних елементів 6 з вихлоп-ними тубами 9, корпуса 7 і пилового бункера 8. Запилений газ по вхідному патрубку надходить у клиноподібну вхідну камеру, проходить простір між вихлопними трубами і через закручуючі пристрої надходить в циклонні елементи. Уловлений пил потрапляє в пиловий бункер, з якого виводиться розвантажувальним пристроєм. Очищений газ по вихлопних трубах через вихідну камеру і вихідний патрубок видаляється з циклона.

Батарейні циклони застосовують для уловлення золи з димових газів котельних пристроїв, які працюють на твердому паливі, а також для уловлення пилу з відпрацьованих газів сушарок і агломераційних пристроїв.

Зі збільшенням діаметра циклона при постійній тангенціаль­ній швидкості потоку відцентрова сила, яка діє на пилові частинки, змен-шується і ефективність пиловловлювача знижується. Крім того влашту-вання одного високопродуктивного циклона утрудняє його розташування із-за великої висоти. В зв’язку з цим в техніці  пиловловлювання широке застосуван­ня знайшли групові та батарейні циклони.

Групи частіше всього компонують з циклонів серії ЦН (ЦН-15,     ЦН-24). Як правило, групи циклонів мають загальний колектор забруд-неного газу, загальний збірник очищеного газу і  загальний пиловий бункер. Групові циклони загальним числом 2...8 розташовують попарно, з числом 10...14 – кругом верти­кального підвідного газоходу. Відвід очище-ного газу від групи циклонів здійснюють  через відводи, встановлені на кожному циклоні й об’єднані загальним колектором, чи безпосередньо через загальний колектор групи. 

Основні параметри сухих групових циклонів з тангенціальним ходом газу наведені в табл. 2.1. Розрахунок групових циклонів проводиться за вище викладе­ною методикою. 

Батарейні  циклони (мультициклони) склада­ються з декількох десятків або навіть сотень паралельно встанов­лених циклонних елементів, об’єднаних в одному корпусі з загаль­ним підведенням і відведенням газів, а також з загальним бункером для пилу.  

Батарейні циклони можуть бути складені зі звичайних і прямо­точних циклонних елементів.

Рис. 2.6 Схема батарейного циклону:  1 – елементи з тангенціальними патрубками; 2 – вхідний патрубок;   3 – камера очищеного газу;

4 – конічна камера; 5 – опорні конструкції; 6 – бункер для пилу

На рис. 2.2 наведена схема батарейного циклону зі звичайни­ми еле-ментами. Запилений газ через вхідний патрубок 2 поступає в розподільну камеру 4, звідки входить в кільцеві зазори між корпусами елементів 1 і вихлопними трубами. В цих зазорах встановлені направлювальні апарати, які закручують потік газів. Вловлена зола чи пил поступає в загальний бун-кер 6. Знепилений газ через вихлопні труби поступає в камеру очищеного газу 3. Для закріплення корпусів елементів і вихлопних труб служать відпо­відно нижня і верхня опорні решітки 5.

Таблиця 2.1. Основні параметри сухих групових циклонів з тангенціальним входом газу

Внутрішній діаметр циклона,  мм	Кількість циклонів в групі	Площа перерізу циліндричної частини  групи циклонів, м2 , розрахункова	Циклон з кутом нахилу, вхідного патрубка 15°
			Продуктивність, м3/год, розрахункова		Маса, кг, не більше
					з камерою очищеного газу у вигляді „рав­лика”			з камерою очищеного газу у вигляді збір­ника
			при	при
					з циліндрич-ним  бункером	з пірамідаль­ним  бун­кером	з циліндрич-ним бункером		з пірамідаль-ним бункером
1	2	3	4	5	6	7	8		9
300 400 500 600 700 800 900 400 500 600 700 800 900 500 600 700 800 900 500 600	2     4     6   8	0,14 0,25 0,39 0,56 0,76 1,05 1,27 0,5 0,78 1,13 1,54       2,01       2,54       1,17       1,69       2,31       3,11       3,81       1,57 2,26	1200       2100       3300       4800       6500       8600      10700       4200       6600       9500      13000     17000     21500     10000     14300     19500     23500     32200     13300     19500	1700        3000        4600        6700        9200      12000      15100        6000        9300      13500      18300      24000      30300      14000      20200      27500      36000      45400      19000      27400	245  425  630  880  1170  1600  2060  920  1270  1965  2580 3460 4450    -    -    -    -    -    -    -	280  450  670  880 1130 1480 1810   845 1210 1675 2180 2840  3560  1940  2710  3500  4570  5730 2700 4090	275    440    630    860  1140  1540  1986    910  1260  1708  2510 3300 4315    -    -    -    -    -    -    -		310   465   665   865  1110  1420  1750   640  1150  1600  2110 2730  3450  1880  2640  3400  4410  5580  2620  3815

Примітка:  ρt– густина очищуваного газу при робочих умовах, кг/м3

продовження таблиці 2.1
Циклон з кутом нахилу вхідного патрубка 24°
Продуктивність, м3/год, розрахункова			Маса, кг, не більше
при	при	з камерою очищеного газу у вигляді „рав­лика”			з камерою очищеного газу у вигляді збірника
		з циліндричнимбункером		з пірамідальним     бункером	з цилінд­ричним бун­кером	з пірамідальним бункером
10	11	12		13	14	15
- 2400  3800  5400  7400  9600  12000  4800  7600  10800 14800  19200  24000  11400  16200  22200 28800 36000 15200 21600	- 3360  5200  7400  10300  13400  17000  6700  10400  14800  20600  26800  34000  15600  22200 30900 40200  51000 20800 29600	- 440  655  830  1200  1630  2120  970  1400  2070  2730  3490  4665 - - - - - - -		- 470 700  825  1180  1515  I880  900  1290  2010  2290  3490  3810  2070  2689 3740 4920 6230 2900 4387	- 440  625  856  1120  1520  1980  920  1280  1900  2500  3050  4330 - - - - - - -	- 470  675  870  1090  1400  1740  855  1170  1830  2095 2730  3470  1930  2475 3420 4455 5630 2670 3960

  

Таблиця 2.2 Технічні характеристики батарейних циклонів серійного виготовлення
Тип циклона	Число елементів в секції, шт.	Оптимальна  швидкість  газу в елементі, м/с	Продуктив­ність по газу однієї секції, м3/с	Коефі­ці-єнт опору	Максимальне розрід­ження, кПа	Область промислового     застосування
ЦБ-254 Р (ОCT 26-14-2003-  -77) ЦБ-23І У (ОCT 26-14-2002-  -77)  ЦБ-2 (ОСТ 108-033) ПБЦ  (ТУ 12-44-21-038-75)	25; 30;     40; 50;     50; 80   12; 16; 20;  25; 30; 42;  56; 63   20; 25; 30;  36; 42; 56                   24; 36; 48;        96	4,5   4,5   4,5   3,5	5,6-16,2       2,2-11,7       4,84-13,6        4,2-16,7	90        110         70         150	15       2,5-5,0           15           40	Очищення газів при температурі до 400°С Теж Очищення газів при температурі до 150°С. Випускаються у вибухонебезпечному виконанні Очищення газів при тем­пературі до 1200С. Випускаються: у вибухонебезпечному виконанні

 

Направлювальні апарати для закручування газів в циклонних елементах найчастіше застосовують  типу „гвинт” з двома гвин­товими лопатками, нахиленими під кутом 25°, або типу „розетка” з вісьмома лопатками, нахиленими під кутом 25° чи 30°. 

В батарейних циклонах з прямоточними елементами очищуваний газ не закручується, тому їх ефективність значно менша, ніж зі звичайними. В зв’язку з цим як самостійні пиловловлювачі вони застосовуються дуже рідко. Частіше їх застосовують для попереднього очищення перед такими високоефективними апара­тами, як електрофільтри, рукавні фільтри тощо.  Технічні характеристики деяких широко розповсюджених цикло­нів наведені в табл. 2.2.