5.4. Циклоны

Циклоны являются наиболее распространенными представителями сухих центробежных пылеуловителей, которые имеют сравнительно простую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации.

Циклоны имеют следующие преимущества:

– отсутствие движущихся частицв аппарате;

– надежное функционирование при высоких температурах газов (при облицовке внутренних поверхностей аппарата огнеупорным кирпичом – до 500 °С);

– возможность улавливания абразивных материалов;

– пыльулавливается в сухом виде;

– гидравлическое сопротивлениеаппаратов практически не изменяется во время работы, что важно при выборе вентиляционного оборудования;

– технологически просты в изготовлении;

– рост запыленности газов не приводит к снижению фракционной эффективности очистки.

Необходимо иметь в виду, что гидравлическое сопротивление высокоэффективных циклонов достигает 1250–1500 Па и частицы размером менее 5 мкм улавливаются циклонами плохо.

5.4.1. Основные виды и конструкции циклонов

Циклоны различают по способу подачи очищаемого газа в аппарат (рис. 5.5):

– подача газа в аппарат по спирали (рис. 5.5а);

– тангенциальная подача газа (рис. 5.5б);

– винтообразная подача газа (рис. 5.5в);

– подача газа через «розетку» с возвратом газа (рис. 5.5г);

– подача газа через «розетку» с прямоточным выходом (рис. 5.5д).

Рис. 5.5. Основные конструкции циклонов по способу подачи очищаемого газа: а – спиральный; б – тангенциальный; в – винтообразный; г – розеточный (циклон с возвратом газов); д – розеточный (прямоточный циклон)

Конструктивно также различают:

– цилиндрические и конические циклоны (рис. 5.6 и 5.7);

– групповые циклоны(рис. 5.8);

– батарейные циклоны(рис. 5.9).

Рис. 5.6 Конструкции циклонов основных типов: а – циклон НИИОГАЗ типа ЦН-15; б – циклон СИОТ; в – циклон ВЦНИИОТ; г – циклон Гипродревпром: 1 – входной патрубок; 2 – выхлопная труба; 3 – цилиндрический корпус; 4 – коническая часть; 5 – бункер; 6 – улитка на выходе; 7 – отверстие выхлопного патрубка; 8 – коническая вставка; 9 – перегородки

Кроме того, в практике пылеочистки принято делить циклоны на: высокоэффективные и высокопроизводительные. Аппараты первого типа отличаются более высокой эффективностью, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки, так как обладают более высоким гидравлическим сопротивлением; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, отличаются большей производительностью, но хуже улавливают мелкие частицы.

Циклоны типа цн

Из значительного числа различных конструкций циклонов наиболее распространены циклоны НИИОГАЗ, ЛИОТ и СИОТ (НИИОГАЗ – Научно-исследовательский институт очистки газов, ЛИОТ – Ленинградский институт охраны труда, СИОТ – Свердловский институт охраны труда). Как правило, циклоны изготовляют из листовой стали толщиной около 4…8 мм (при абразивной пыли выбирают лист большей толщины).

Конструкция циклонов НИИОГАЗ типа ЦН представлена нарисунке 5.7.От­ли­ч­ит­е­ль­ной особенностью циклонов этого типа является наклонный входной патрубок (вместо расположенного под углом 90° к вертикальной оси циклона). Циклон состоит из входного патрубка прямоугольной формы 2, цилинд-рической части корпуса циклона 1 и выходной трубы 3. В верхней цилиндрической части корпуса циклона имеется крышка 4, согнутая по винтовой линии на 360°, с шагом, равным высоте входного патрубка; нижняя часть корпуса 5 выполнена в виде конуса. На выходной трубе можно устанавливать улитку, служащую для преобразования вращательного движения газов в поступательное. Под циклоном обязательно устанавливают бункер для сбора уловленной пыли (при группе циклонов – общий бункер).

Имеется три типа циклонов НИИОГАЗ, отличающихся один от другого различным углом наклона входного патрубка: тип ЦН-15 – нормальный и ЦН-15у – укороченный, угол 15°; тип ЦН-24 – повышенной производи­тельности (с наименьшим коэффициентом гидравлического сопротивления ξ, предназначен для улавливания крупной пыли), угол 24°; тип ЦН-11 – повышенной эффективности (с наибольшим коэффициентом гидравлического сопротивления ξ), угол 11°.

Основным типом циклонов НИИОГАЗ является ЦН-15. В этом циклоне обеспечивается наибольшая степень улавливания пыли при наименьшем значении коэффициента гидравлического сопротивления. Циклоны НИИОГАЗа стандартизированы, и их геометрические размеры для всех типов циклонов выражаются в долях внутреннего диаметра цилиндрической части циклона D. На основании материалов сравнительных испытаний циклоны НИИОГАЗ по эффективности очистки газов и умеренной величине коэффициента гидравлического сопротивления являются достаточно совершенными.

Цилиндрические циклоны типа ЦН относят к высокопроизводительным циклонам, а конические циклоны (типа СИОТ и др.) – к высокоэффективным.

Батарейные циклоны типа БЦ-2: 1 – входной патрубок; 2 – камера грязного газа; 3 – камера очищенного газа; 4 – циклонный элемент; 5 – нижняя решетка; 6 – верхняя решетка; 7 – шибер; 8 – бункер; 9 – корпус БЦ-2; 10 – люк; 11 – клапан предохранительный