5.6.3 Расчет циклона

При расчете циклона обычно заданы следующие параметры:

– производительность V, м³/с;

– минимальный диаметр частиц d_min;

– температура газа t_газа;

– содержание дисперсной фазы а, % и форма частиц.

Расчет циклона ведется в следующем порядке:

5.6.3.1 Выбирают марку циклона (т.е. задаются коэффициентом сопротивления ξ, который является постоянным для данного циклона независимо от его диаметра).

5.6.3.2 Определяют скорость движения газа в циклоне через гидравлическое сопротивление циклона, которое можно представить уравнением

. (5.45)

5.6.3.3 Выбирают оптимальное значение величины Δp/ρ для данного типа циклона и определяют скорость воздушного потока в циклоне w_ц:

. (5.46)

5.6.3.4 По уравнению расхода определяют диаметр циклона:

(5.47)

5.6.3.5 Для полученного значения диаметра по нормалям находят все остальные размеры.

5.6.3.6 Проверяют, может ли обеспечить выбранный циклон достаточную степень очистки для частиц заданного диаметра. Если степень очистки будет недостаточна, необходимо внести корректировку в выбираемые параметры (тип циклона, Δp/ρ, ξ).

Для увеличения производительности требуются циклоны с большим диаметром, а это, в свою очередь, снижает степень очистки. В таких случаях применяют батарейные циклоны, в которых организуется совместная параллельная работа циклонов меньшего диаметра (рисунок 5.19).

1 – корпус; 2 – газораспределительная камера;

3 – корпуса циклонных элементов; 4 – трубные решетки;

5 – бункер для пыли

Рисунок 5.19 – Батарейный циклон

5.6.4 Осаждение в электрическом поле

Физическая сущность процесса осаждения в электрическом поле заключается в следующем.

Газовый поток направляется внутрь трубчатых (или между пластинчатыми) положительных электродов, которые заземляются. Внутри трубчатых электродов (рисунок 5.20а) или между пластинчатыми электродами (рисунок 5.20б) натягиваются тонкие проволоки, являющиеся катодами.

Вследствие высокой разности потенциалов на электродах и неоднородности электрического поля в слое газа у катода образуется односторонний поток электронов, направленный к аноду. В этом слое в результате соударений электронов с нейтральными молекулами газ ионизируется. Внешним признаком ионизации является свечение слоя газа или образование «короны» у катода.

При ионизации образуются как положительные, так и отрицательные ионы; положительные ионы остаются вблизи «короны», а отрицательные направляются с огромной скоростью к аноду, встречая на своем пути взвешенные в газе частицы.

П

Рисунок 5.20 – Электроды трубчатые (а) и пластинчатые (б)

олучившие отрицательный заряд взвешенные частицы под действием электрического поля перемещаются к аноду (осадительный

электрод) и оседают на нем. Скорость движения взвешенных частиц, получивших заряд, невелика и зависит от размера частиц и гидравлического сопротивления газовой среды. Скорость электроосаждения колеблется в пределах от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров в секунду.

Аппараты для электроосаждения называются электрофильтрами. В зависимости от формы электрода, электрофильтры бывают трубчатые и пластинчатые.

Достоинства электрофильтров:

– высокая степень очистки;

– низкие эксплуатационные затраты;

– низкое гидравлическое сопротивление аппарата;

– электрическое поле действует только на дисперсную фазу.

Недостатки электрофильтров:

– высокая капиталоемкость;

– зависимость степени очистки от проводимости пыли (проводимость  способность терять и принимать заряды);

– сложность конструкции и их эксплуатация.