Вследствие дешевизны и простоты устройства и эксплуатации, относительно небольшого сопротивления и высокой производительности являются наиболее распространенным типом механического пылеуловителя. Циклонные пылеуловители имеют следующие преимущества перед другими аппаратами:

• отсутствие движущихся частей;
• надежная работа при температуре до 500 °С без конструктивных изменений;
• пыль улавливается в сухом виде;
• возможность улавливания абразивных пылей, для чего активные поверхности циклонов покрываются специальными материалами;
• возможность работы циклонов при высоких давлениях;
• стабильная величина гидравлического сопротивления;
• простота изготовления и возможность ремонта;
• повышение концентрации пыли не приводит к снижению фракционной эффективности аппарата.

К недостаткам можно отнести высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 1250-1500 Па, и низкую эффективность при улавливании частиц размером < 5 мкм.

Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газопылевого потока внутри корпуса аппарата. В результате действия циклона центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока Чистый газ, продолжая вращаться, совершает поворот на 180° и выходит из циклона через расположенную по оси выхлопную трубу (рис. 2.8). Частицы пыли, достигшие стенок корпуса, под действием перемещающегося в осевом направлении потока и сил тяжести движутся по направлению к выходному отверстию корпуса и выводятся из циклона.

Рис.2.8 Схема работы циклона.

Область циклонного процесса, или зона улавливания пыли, расположена между концом выхлопной трубы и пылеотводящим отверстием циклона. Часть этой зоны занимает конусный патрубок, в нем оканчивается циклонный вихрь. В цилиндрическом циклоне (без конусного патрубка) циклонный вихрь опирается на пылевой слой в бункере аппарата. При этом частицы вторично уносятся из бункера, т. е. происходит явление, аналогичное действию атмосферных вихрей на предметы, находящиеся на поверхности земли. Вторичный унос частиц возникает и тогда, когда выбран чрезмерно большой угол конусности нижнего патрубка циклона.

Хотя первые циклоны появились в промышленности более 100 лет назад, работы по улучшению их конструкции и повышению эффективности продолжаются.

В СССР применяется более 20 типов циклонов. Для унификации циклонов во ВНИИОТе (г. Ленинград) были проведены сравнительные испытания ряда циклонов по единой методике, одобренной Госстроем СССР. На основании результатов испытаний (рис. 2.9) Госстрой СССР включил в унифицированный ряд пылеулавливающего оборудования циклон типа ЦН-11 как наиболее эффективный и удобный для компоновки в группы. Типовые чертежи циклона ЦН-11, разработанные в институте "Проектпромвентиляция", высылает Центральный институт типового проектирования (г. Тбилиси). Циклоны типа ЦН-15, конструкций СИОТа и ВЦНИИОТа по степени очистки равноценны и несколько уступают аппаратам типа ЦН-11. Но диаметр циклона ЦН-15 на 10 % меньше, что дает определенные преимущества при компоновке в группы. Циклон конструкции СИОТ по высоте меньше циклона типа ЦН-11 почти на 30 %, но больше по диаметру на 17 %. Высокую эффективность показал циклон Т 4/630, однако по сравнению с ЦН-11 его масса почти в 2 раза, а высота в 1,5 раза больше, что не позволяет рекомендовать его в качестве унифицированного аппарата. При отсутствии особых условий рекомендуемая к применению номенклатура циклонов может быть ограничена цилиндрическими и коническими аппаратами.

Рис. 2.9. Зависимость степени очистки от гидравлического сопротивления при одинаковой производительности циклонов.

1 - Т-4/630; 2 - ЦН-11 ; 3 - ЦН-15 ; 4 - конструкции ВЦНИИОТа, 5 - конструкции СИОТа; 6 - конструкции ЛИОТа; 7 - ЦН-15 У; 8 - ЦН-24 ; 9 - "Матрешка".

Рис. 2.10 Цилиндрический циклон конструкций НИИОгаза.

Циклоны относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические - к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов обычно не превышает 2000, а конических 3000 мм. С увеличением диаметра циклона при постоянной тангенциальной скорости потока центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается и эффективность пылеулавливания снижается. Кроме тоге установка одного высокопроизводительного циклона вызывает затруднения из-за его большой высоты. В связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклон.

В групповых компоновках по нормалям НИИОгаза применяются циклоны типа ЦН-15, а по типовым нормалям, утверждении Госстроем СССР, циклоны типа ЦН-11. Их устанавливают попарно с общим числом циклонов 2-8 или вокруг вертикального подводящего газохода по 10-14 шт. (рис. 2.12).

Таблица 2.1. Соотношение размеров в долях внутреннегодиаметра D для циклонов ЦН-11, ЦН-15. ЦН-15У, ЦН-24.

Конические циклоны при равных производительностях с цилиндрическими отличаются от последних большими габаритами и поэтому обычно не применяются в групповом исполнении. Для подвода газа к отдельным циклонам при установке их в группу рекомендуется применять коллекторы. Обходные патрубки циклонов присоединяют к коллектору посредством фланцев. Коллектор выполняется из одного или не-скольких патрубков, которые с одной стороны подсоединяются к циклонам, а с другой - заканчиваются общей камерой.

Рис. 2.11. Спирально-конический циклон ЦН.

Отвод очищенного газа в циклонах может осуществляться несколькими способами: с помощью улитки, служащей для преобразования вращательного движения газов в поступательное, колена, общего сборника для группы циклонов или через выхлопную трубу. Сечения выходного отверстия улитки и входного патрубка циклонов следует выполнять одинаковыми.

В группах циклоны компонуются в два ряда или имеют круговую компоновку в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 2.3. Рабочие объемы бункеров для групп циклонов рекомендуется принимать по табл. 2.4. Для увеличения срока службы циклонов, подвергающихся абразивному износу, в местах наибольшего износа (в нижней части корпуса, во входной части улитки) рекомендуется приваривая дополнительные листы с наружной стороны стенок аппаратов. Циклоны диам. < 0,8 м из-за повышенного абразивного износа нельзя применяют для улавливания абразивных пылей.

Рис. 2.12. Групповые циклоны.

а - ступенчатая компоновка; б - круговая компоновка.

Таблица 2.4. Рабочие объемы бункеров для групп циклонов м 3 .

В отдельных случаях для снижения гидравлического сопротивления одиночные циклоны типа ЦН-15 , ЦН-15У, ЦН-24 снабжаются лопастными раскручивателями. Раскручиватель приваривается к нижней части выхлопной трубы.

Группы чаще всего составляют из циклонов основной серии ЦН (типа ЦН-24, ЦН-15У, ЦН-15, ЦН-11). Как правило, группы циклонов имеют общий коллектор грязного газа, общин сборник очищенного газа в общий пылевой бункер. Пылевые бункера циклонных групп могут иметь либо круглую, либо прямоугольную форму. Для групп из двух и четырех циклонов применяют обе формы бункеров, а для групп из шести и восьми циклонов - только прямоугольные. Необходимые объемы пылевых бункеров определяются их назначением. Объем бункера, оборудованного устройствами для непрерывной выгрузки пыли, может быть выбран меньшим, чем объем бункера, предназначенного для накопления и периодической выгрузки пыли. Минимальное расстояние от оси циклона до стенки бункера должно быть не менее 0,4D где D - диаметр циклона. Высота прямоугольной (или цилиндрической) части бункера должна быть не менее 0,5. Угол наклона стенок бункера к горизонту принимается не менее 60°. Конусы циклонов опускаются в бункер на глубину, равную 0,8 диаметра отверстия в них. Для уменьшения общей высоты бункера при непрерывной выгрузке пыли допускается устанавливать в одной группе циклонов несколько бункеров.

Рекомендованные в табл. 2.4 рабочие объемы бункеров могут быть использованы для циклонов других типов. Объемы бункеров для групп циклонов типа СК-ЦН-34 без ухудшения аэродинамики циклонного процесса могут приниматься несколько меньшими, чем рекомендованные в табл. 2.4. Но при высокой запыленности газов и малой объемной массе пыли объемы бункеров одиночных и групповых циклонов могут приниматься большими по сравнению с объемами, рекомендованными в табл. 2.4.

Влияние аэродинамических процессов, происходящих в бункере циклона, на степень очистки подтверждается результатами испытания двух циклонов, присоединенных к общему бункеру. Два варианта подвода воздуха через тангенциальные патрубки обусловили две разные схемы вращения потоков в бункере (рис. 2.13). Опыт показал, что, когда в зоне взаимодействия вихрей касательные скорости имели одно направление (рис. 2.13, а) и не нарушался основной режим вращения потоков в бункере, степень очистки была выше (не ниже, чем при одиночном циклоне); при неправильной компоновке (рис. 2.13,6) эффективность аппарата снижается. Поэтому установка циклонов без бункеров, с присоединением пылеотводящего отверстия в конусе циклона, например, непосредственно к пылеразгрузочному шнеку всегда приводит к ухудшению степени очистки. Когда пылеотводящее отверстие конуса расположено несколько ниже верхней крышки бункера, рекомендуется соединять конус циклона с бункером.

Вращение потока в выхлопной трубе, если не уменьшать на выходе из циклона ее диаметра, продолжается на расстоянии 20 и более калибров. Если же диаметр выхлопной трубы уменьшить, то гидравлическое сопротивление резко возрастает. Поэтому, когда циклон располагается не на конце нагнетающей ветви или устанавливается на всасывающем стороне вентилятора, следует не сужать выхлопную трубу, а предусматривать на ней раскручивающую улитку.

Рис. 2.13. Взаимодействие вихрей в бункере под двумя циклонами.

а - правильная компоновка; б - неправильная компоновка.

Условное обозначение типоразмеров одиночного и группового циклона: ЦН - циклон конструкции НИИОгаза; 15 - угол наклона оси входного патрубка относительно горизонтали (град); П - "правое" ("левое") вращение газа в "улитке"; число после тире - внутренний диаметр цилиндрической части циклона (мм); следующая цифра - количество циклонов в группе; У - с камерой очищенного газа в виде сборника; П - пирамидальная форма бункера. Например ЦН-15П-600П и ЦН-15Л-600×2УП. Циклоны типа ЦН-15 изготовляют в соответствия с ОСТ 26-14-1385 - 75 и ОСТ 26-14-1268 - 75; конструкционный материал - углеродистая сталь.

Циклон типа СЦ-ЦН-34 разработан для очистки газов от такого трудноулавливаемого продукта, как сажа. Циклоны этого типа характеризуются большей, чем обычные циклоны, эффективностью, достигаемой за счет увеличения гидравлических потерь в результате сужения сечений входного и выходного отверстий (рис. 2.14). Циклоны изготовляют одиночными с диаметром цилиндрической части от 600 до 3600 мм, с "левым" и "правым" вращением пылегазового потока.

Аппараты бывают в следующем исполнении: с бункером и подогревателем; с бункером без подогревателя.

Условное обозначение типоразмера циклона: СК - спиральный конический; ЦН - циклон конструкции НИИОгаза; 34 - отношение диаметра выхлопной трубы к диаметру цилиндрической части (равно 0,34); 5П - с бункером и подогревателем; Б - с бункером без подогревателя (при отсутствии Б или БП - без бункера и подогревателя); последнее число - диаметр цилиндрической части циклона (мм); П или Л - "правое" или "левое" вращение пылегазового потока. Например, СК ЦН-34БЦ-6000Л, СК-ЦН-34-600П.

Ниже приведен типоразмерный ряд циклонов СК-ЦН-34 "левого" и "правого" вращения с бункером и подогревателем.

В случае применения циклонов СК-ЦН-34 диам. < 800 мм для слипающихся пылей следует диаметр пылевыводящего отверстия циклона увеличивать, сохранив его прежнюю конусность. В этом случае d 1 = 0,35D Н кор = 1,8D.

Циклоны Крейзеля применяют в основном для очистки газов после вращающихся печей при обжиге извести, в цементной промышленности и др. Характерной особенностью их конструкции является полый конус с отверстием в вершине, установленный в нижней части корпуса. Между корпусом циклона и конусом имеется кольцевая щель шириной 4,5 мм, предусмотренная для спуска в бункер уловленной пыли. Бункер является неотъемлемой частью циклона (рис. 2.15).

Эти циклоны характеризуются большей, чем циклоны типа ЦН-15 и ЦН-24, производительностью одиночного аппарата при достаточно высокой эффективности.

Рис. 2.14. Циклон типа СК-ЦН-34 .

1 - входной патрубок; 2 - выходной патрубок 3 - улитка; 4 - конус; 5 - опорные стойки; 6 - бункер; 7 - подогреватель.

Рис. 2.15. Циклон Крейзеля .

1 - выхлопная труба; 2 - входной патрубок; 3 - цилиндрическая часть циклона; 4 - отверстие для газа; 5 - полый конус; 6 - кольцевая щель для спуска пыли.

Для уменьшения сопротивлении циклонов при большой их производительности и высокой степени очистки рекомендуется увеличивать высоту входного патрубка и входной спирали аппарата в 1,5 раза.

Рис. 2.16. Зависимость сопротивления циклона от его производительности.

Циклоны конструкции ВЦНИИОТа (рис. 2.17, табл. 2.5) с расширяющимся конусом применяются для улавливания сухой неслипающейся, не волокнистой и абразивной, а также слабо слипающейся (сажа, тальк) пыли. Характерной особенностью этого циклона является способ транспортировки отсепарированной пыли из корпуса в сборный бункер. Пылегазовый поток проходит в бункер через кольцевую щель, образованную двумя соосными конусными поверхностями. Обеспыленный поток возвращается обратно в корпус циклона через центральное отверстие внутреннего конуса. Такая конструкция отвода пыли в бункер позволяет применять аппарат для улавливания пылей с повышенными абразивными свойствами.

Рис. 2.17. Циклон конструкции ВЦНИИОТа.

1 - входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - корпус; 4 - внутренний конус; 5 - камера пылесборника; 6 - кольцевая щель.

Рис. 2.18. Циклон конструкции Гипродревпрома типа Ц .

1- входной патрубок; 2 - корпус; 3 - сепаратор.

Рис.2.19. Циклон конструкции СИОТ а.

1 - корпус; 2 - раскручиватель; 3,4 - входной и выходной патрубки; 5 - крышка корпуса; 6 - пылеотводящий патрубок; 7 - раскручиватель; 8 - колпак.

Таблица 2.7. Циклоны конструкции СИОТ а.

Рекомендуемая скорость пылегазового потока во входном патрубке 16-20 м/с, коэффициент местного сопротивления, отнесенный к этой скорости, 5,4; эффективность циклона составляет 98 -98,5 % .

Циклон конструкции СИОТа (рис. 2.19, табл. 2.7) имеет треугольную форму входного н отводящего патрубков. Циклоны этой конструкции рекомендуется применять для улавливания сухой не волокнистой, неслипающейся пыли. При установке циклона на всасывающей стороне вентилятора газопылевой поток выходит через раскручиватель с винтовой крышкой, а при установке на стороне нагнетания - через шахту с колпаком или раскручивателем в виде плоского щита. Коэффициент местного сопротивления, отнесенный к скорости входа пылегазового потока, равен 4,2 для циклона с винтовым раскручивателем и 6 без него. Максимальное разрежение 5 кПа.

Расчет и выбор циклонов. Циклоны рассчитывают или выбирают различными методами. Наиболее целесообразным считается метод обобщения и использования показателей, получаемых при испытаниях циклонов в промышленных условиях или на полупромышленных стендах. При помощи этого метода по ряду циклонов различных типов были получены данные о фракционной степени улавливания для определенных значений скорости очищаемого газа и плотности пыли, о коэффициенте гидравлического сопротивления ц др. Эти сведения с достаточной полнотой отражены в соответствующих нормалях и сопроводительной технической документации.

Для расчета или выбора циклонов необходимы следующие данные: объемный расход газов, подлежащих обеспыливанию при рабочих условиях, Q p, м 3 /с; динамическая вязкость газов прн рабочей температуре μг, Па-с; плотность газа прн рабочих условиях р г, кг/м 3 ; дисперсный состав пыли, задаваемый параметрами d m , мкм, lg оч; концентрация пыли в газах свх, г/м 3 ; плотность частиц пыли р ч, кг/м 3 ; требуемая степень очистки ȵ, %.

1. Задавшись типом циклона, по табл. 2.8 илн 2.9 определяют оптимальную скорость газа в аппарате w опт.

2. Рассчитывают необходимую площадь сечения циклонов, м 2

F = Q p /w опт (2.3)

3.Определяют диаметр циклона, м, задаваясь количеством циклонов N:

D = √ F/0,785N. (2.4)

Диаметр циклона округляют до величины, рекомендуемой табл. 2.1 или 2.2.

4.Вычисляют действительную скорость газа в циклоне:

w = Q p /0,785ND 2 (2.5)

Скорость в циклоне не должна отклоняться более чем на 15 % от оптимальной.

Таблица 2.10 Значения коэффициентов сопротивления циклонов.

(D = 500 мм; w = 3 м/с)

5. Рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона и ли группы циклонов:

£ = К 1 К 2 £c(п)ц 500 + К 3 (2.6)

где £c(п)ц 500 - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диам. 500 мм, выбираемый по табл. 2.10. Индекс "с" означает, что циклон работает в гидравлической сети, а индекс "п" - без сети, т. е. работает прямо на выхлоп в атмосферу; K 1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона, определяемый по табл. 2.11; К 2 - поправочный коэффициент на запыленность газа, определяемый по табл. 2.12; К 3 - коэффициент, учитывающий дополнительные потерн давления, связанные с компоновкой циклонов в группу, определяемый по табл. 2.13.

Таблица 2.12 Значения поправочных коэффициентов на запыленность газов (D = 500 мм)

Для одиночных циклонов К 3 = 0.

6. Определяют потерю давления в циклоне, Па, по формуле

∆Р = £ ц pw 2 /2 (2.7)

Если потери давления ∆р оказались приемлемыми, переходят к расчету полного коэффициента очистки газа в циклоне. При этом принимается, что коэффициент очистка газов в одиночном циклоне и в группе циклонов одинаков. В действительности коэффициент очистки газа в группе может оказаться несколько ниже, чем в одиночном циклоне. Это объясняется возможностью возникновения перетоков газа через общий бункер, снижающих коэффициент очистки газов в группе циклонов.

7. Взяв из табл. 2.8 или 2.9 два параметра, характеризующих парциальную эффективность выбранного типа циклона при указанных в таблице условиях, определяют значение параметра d 50 при рабочих условиях (диаметре циклона, скорости потока, плотности пыли, динамической вязкости газа) по уравнению

d 50 = d т 50 √ (D/D т)(p чт /р ч)(μ/μ т)(w т /w) (2.8)

Таблица 2.13. Коэффициент К 3 , учитывающий дополнительные потери давления, связанные с групповой компоновкой.

8.Определяют параметр х по формуле

(2.9)

9. По табл. 1.6 определяют значение Ф(x), представляющее собой полный коэффициент очистки газа, выраженный в долях.

По окончании расчета полученное значение ȵ сопоставляется с требуемым. Если окажется меньше требуемого, необходимо выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов необходимого значения рекомендуется следующая зависимость:

(2.10)

где индекс "1" относится к расчетным, а индекс "2"- к требуемым параметрам циклона.

Расчет последовательно установленных циклонов. Коэффициент очистки газов в установке, состоящей из двух или более последовательно установленных циклонов, удобно определять по графикам парциальных проскоков через каждый из циклонов, составленным в вероятностно-логарифмической системе координат. Расчет ведется в следующей последовательности:

1. Определяют значения d 50 для каждого из последовательно установленных циклонов.

2.Определяют значения d = 15.9 для каждого из циклонов по уравнению
(2.11)

3. В вероятностно-логарифмической системе координат (ординаты сетки должны быть представлены в относительных долях) наносят точки d50 и dɛ =15,9 для каждого из циклонов. Точки d 50 и d ɛ = 15,9 соединяют прямыми линиями парциальных проскоков через циклоны.

4. Определяют общий парциальный проскок через систему из двух последовательно установленных циклонов:
ɛ 1-2 = ɛ 1 ɛ 2 (2.12)

где ɛ 1-2 - общий парциальный проскок; ɛ 1 - парциальный проскок для первого циклона; ɛ 2 - то же, для второго.

Кривую наносят на тот же график.

5.Проводят прямую линию, аппроксимирующую кривую ɛ 1-2 , и находят значения d 50 , характеризующие эту прямую.

6.Исчисляют коэффициент очистки газов по уравнению 1.28

Выбор типа и размера циклона производится на основании заданного расхода газов, физико-механических свойств пыли, требуемого коэффициента очистки, габаритов установки, эксплуатационной надежности и стоимости очистки. При очистке больших объемов газов одиночные циклоны типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У ЦН-24 объединяются в группы по 2, 4, 6 н 8 элементов, расположенных в два ряда, н по 10, 12 и 14 элементов при круговой компоновке. Диаметр циклонов типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, объединенных в группы с прямоугольной компоновкой, не должен превышать 1800 мм, а при круговой компоновке 1000 мм.

При выборе циклонов конструкции НИИОгаза следует обращать внимание на надежность работы системы, особенно в тех случаях, когда ремонт или ревизия системы газоочистки невозможны без остановки технологического оборудования. Широкий диапазон типоразмеров циклонов позволяет удовлетворять многие требования, в том числе и по надежности. Наиболее характерными нарушениями нормальной работы циклонов являются истирание стенок циклонов абразивной пылью и залипание.

Циклоны типа ЦН-15У характеризуются низкими технико-экономическими показателями, и их использование может быть оправдано только в тех случаях, когда имеются строгие ограничения габаритов по высоте. Для очистки газов от мелкой пыли со средним медианным диам. 5,6 мкм, а также при высоких требованиях к качеству очистки следует
использовать наиболее высокоэффективные конические циклоны типа СДК-ЦН-33. При ограничениях по габаритам рекомендуется применять циклоны типа СК-ЦН-34, имеющие высокую эффективность при больших энергетических затратах. Для обеспечения устойчивой работы, исключающей забивание пылевыпускных отверстий, условная скорость для циклонов типа СК-ЦН-34 должна составлять не менее 2,0 м/с. При улавливаннн сажи в циклонах диам. > 1 м скорость может понижаться до 1.5 м/с. Недостатками конических циклонов являются большие габариты, трудность комплектования их в группы н относительно высокий расход металла на 1000 м 3 /ч очищаемых газов.

1.Одиночные и групповые циклоны устанавливают как на всасывающих, так н на нагнетательных трактах системы газоходов.

2.Для очистки газов от абразивной пыли, вызывающей износ крыльчаток вентиляторов, циклоны следует устанавливать перед вентиляторами.

3.Давление газов, поступающих на очистку, их температура могут быть любыми при условии обеспечения необходимой прочности и герметичности аппарата. Нормализованные циклоны рассчитаны на давление (или разряжение) 2500 Па и температуру до 400 °С.

4.При проектировании подводящих газоходов к циклонам следует обеспечить равномерное распределение газопылевого потока на входе в циклон за счет выполнения прямолинейных участков непосредственно перед входным патрубком или установки специальных устройств, например направляющих лопаток, распределяющих поток по сечению газоходов. Резкие повороты на отводящих газоходах в непосредственной близости от циклопов могут отрицательно влиять на равномерность распеделеиия газов в циклонах н увеличивать сопротивление аппаратов, поэтому их следует избегать. Для установки с переменным расходом газов, например в котельных металлургических заводов с различной производительностью летом и зимой, предусматривается использование нескольких групповых или одиночных циклонов, снабженных откачивающими устройствами.

5.Наличие запорных или дроссельных устройств внутри группового циклона, на коллекторах или выхлопных трубах не допускается во избежание нарушения равенства гидравлических сопротивлений между циклонными элементами. Исследования показали, что при отсутствии равенства гидравлических сопротивлений могут иметь место перетоки газов из бункера в циклон с малым сопротивлением, что приводит к значительному снижению эффективности очистки.

6.Присоединение подводящих и отводящих газоходов к циклонам следует выполнять преимущественно сварным, на бандажах, что обеспечивает надежность и герметичность соединения. В отдельных случая при небольших размерах подводящих н отводящих газоходов (например, для одиночных циклонов) возможна установка фланцевых соединена
по соответствующим ГОСТам.

7. Установка одиночных н групповых циклонов производится вертикально, так, чтобы пылевыпускное отверстие было обращено к низу.

В некоторых случаях допускается горизонтальное расположение одиночных циклонов. В этом случае бункер должен иметь специальную конструкцию.

Центробежные циклоны являются наиболее характерными представителями сухих инерционных пылеуловителей, которые, как правило, имеют простую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации. Из значительного числа различных конструкций центробежных циклонов распространены циклоны НИИОГАЗ, ВЦНИИОТ, СИОТ, и ЛИОТ (НИИОГАЗ – Научно-исследовательский институт очистки газов, ЛИОТ – Ленинградский институт охраны труда, СИОТ – Свердловский институт охраны труда) (рис. 1). Как правило, центробежные циклоны изготовляют, из листовой стали толщиной около 4 – 8 мм (при абразивной пыли выбирают лист большей толщины).

Рис. 1. Конструкции циклонов основных типов:

а – НИИОГАЗ ЦН – 15; б – СИОТ; в - ВЦНИИОТ; г – Гипродрева;

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.

Циклоны нииогаз типа цн

Наибольшее распространение среди центробежных циклонов получили циклоны НИИОГАЗа типа ЦН. Конструкция циклонов НИИОГАЗ типа ЦН представлена на рис. 2. 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, цилиндрической 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 7, 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, предназначенный для улавливания крупной пыли), угол 24°; тип ЦН-11 –повышенной эффективности (с наибольшим коэффициентом гидравлического сопротивления ξ), угол 11°.

Наибольшее распространение среди циклонов НИИОГАЗа получил циклон типа ЦН-15. В этом циклоне обеспечивается наибольшая степень улавливания пыли при наименьшем значении коэффициента гидравлического сопротивления.

В таблице 4.1 приведены геометрические размеры всех типов циклонов НИИОГАЗ, выражение в долях внутреннего диаметра цилиндрической части циклона D (рис. 3).

Общими для всех типов соотношениями размеров являются: наружный диаметр выходной трубы d = 0,6 . D ; внутренний диаметр пыле выпускного отверстие d 1 = 0,3 . D – при малой, и, d 1 = 0,4 . D – при большой начальной запыленности очищаемых газов; ширина входного патрубка b 1 = 0,26 . D , а, в месте его присоединения к корпусу циклона b = 0,2 . D ; длина входного патрубка l = 0,6 . D ; расстояние от низа циклона до фланца h фл = 0,24…0,32 . D .

На основании материалов сравнительных испытаний циклоны НИИОГАЗ по эффективности очистки газов и умеренной величине коэффициента гидравлического сопротивления являются достаточно совершенными.

Циклоны могут выполняться как для «правого», так и для «левого» вращения» газового потока. «Правым» принято называть вращение газового потока в циклоне по часовой стрелке, если смотреть со стороны выхлопной трубы, «левым» - вращение против часовой стрелки. Согласно ГОСТ 9617–67 для циклонов принят следующий ряд диаметров: 200, 300, 400, 500, 600. 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000. 2400 и 3000 мм.

Для ограничения числа типоразмеров; групповых циклонов, сборки из аппаратов с диаметрами 300, 500 и 700 мм рекомендуется по возможности не применять (см. таблицу 4.2), а заменять их равноценными по производительности группами из циклонов других диаметров.

Для всех одиночных циклонов бункеры выполняются цилиндрической формы.

Группы циклонов чаще всего составляют из циклонов основной серии ЦH (ЦН-24, ЦН-15у; ЦН-15, ЦН-11). Как правило, группы циклонов имеют общие коллектор разного газа, сборник очищенного газа и пылевой бункер. Пылевые бункеры циклонных групп могут иметь круглую либо прямоугольную форму. Для групп из двух и четырех циклонов применяются обе формы бункеров, а для групп из шести и восьми - только прямоугольные.

Конические циклоны при равных производительностях с цилиндрическими отличают от последних большим габаритом и поэтому обычно не применяются в групповом исполнении.

Считается, что центробежные циклоны НИИОГАЗа обеспечивают наибольшую эффективность пылеулавливания при одинаковых затратах, т.е. «стоимость» очистки газа наиболее оптимальна.

Таблица 4.1.

Размеры циклонов НИИОГАЗА

Элементы конструкции (в долях от внутреннего диаметра цилиндрической части D ) и коэффициент ξ	Тип циклона
входного патрубка (внутренний размер), а выходной трубы с фланцем, h т цилиндрической части корпуса циклона, h ц конуса циклона h к внешней части выходной трубы h в Общая высота циклона Н Коэффициент гидравлического сопротивления ξ, отнесенный к полному сечению цилиндрической части циклона
2. Для циклонов диаметром до 150 мм к высоте h в и высоте h т следует прибавить 30 мм.

Групповые циклоны устанавливаются как на всасывающих, так и на нагнетательных трактах системы газоходов.

Для очистки газов от абразивной пыли, вызывающей износ крыльчаток вентиляторов, циклоны следует устанавливать перед вентиляторами.

Давление газов, поступающих на очистку, и их температура могут быть любыми при условии обеспечения необходимой прочности аппарата.

При проектировании подводящих газоходов к циклонам следует обеспечить равномерное распределение газопылевого потока на входе в циклон, за счет выполнения прямолинейных участков непосредственно перед входным патрубком или за счет установки специальных устройств.

Резкие повороты на отходящих газоходах в непосредственной близости от циклонов могут отрицательно влиять на равномерность распределения газов в циклонах и увеличивать сопротивление аппаратов, поэтому их следует избегать.

Наличие запорных или дроссейных устройств внутри группового циклона на коллекторах или выхлопных трубах не допускается во избежание нарушения равенства гидравлических сопротивлений между циклонными элементами.

Присоединение подводящих и отводящих газоходов к циклонам следует выполнять преимущественно сварочным, на бандажах, что обеспечивает надежность и герметичность соединения. В отдельных случаях при небольших размерах подводящих и отводящих газоходов возможна установка фланцевых соединений по соответствующим ГОСТам.

Установка групповых циклонов производится вертикально, так, чтобы пылевыпускное отверстие было обращено книзу.

Эксплуатация циклонов НИИОГаз

За работой циклонных аппаратов должно быть организованно постоянное наблюдение.

Для надежности работы циклонных аппаратов температура газов должна быть выше точки росы на 20 - 25 С при негигроскопичной пыли и газах с большой влажностью.

При выборе допускаемой запыленности газов рекомендуется учитывать склонность прилипания пыли к стенкам циклона, зависящую от физико - химических свойств, дисперсного состава пыли, влажности газов, материала и состояния поверхности стенок.

В качестве общего правила следует иметь в виду, что чем Тоньше пыль, тем легче она прилипает. Пыли у которых 60 - 70% частиц имеют диаметр меньше 10 мкм ведут себя как липкие хотя те же пыли крупнее 10 мкм обладают хорошей сыпучестью.

Для облегчения надежной работы циклонов при очистке газов от среднеслипающихся пылей допустимая запыленность газов должна быть уменьшена в 4 раза, а для сильно слипающихся в 8 - 10 раз

Длительная надежная работа ЦН в значительной степени зависит от интенсивного абразивного износа. При улавливании крупной аброзивной пыли, концентрация ее должна снижаться в 2 - 3 раза против допустимого, для чего следует производить предварительную очистку газом от наиболее крупных частиц в пыли отстойнике, коллектора, разгрузителя и других простейших пыли уловителях.

Уменьшению степени абразивного износа также способствует снижение скоростей газового потока на входе в циклон, хотя в последнем случае будет иметь место и некоторое уменьшение эффективности очистки. При улавливании абразивной пыли толщина стенок должна увеличиваться в 2 раза или стенки циклона должна иметь покрытия из резины, каменного литья или других износоустойчивых материалов.

На эффективность работы ЦН существенное влияние оказывает режим работы аппарата. Для обеспечения наиболее высоких показателей в расходе газов не должно превышать 10 - 12%.

После окончания монтажа и испытания аппарата на гидравлическое сопротивление и коэффициент очистки должен быть составлен паспорт. В паспорте указываются все основные технические характеристики аппарата, время установки и пуска, эксплуатационные качества и результаты испытания. К паспорту прилагаются установочные чертежи. Если в процессе монтажа и изготовления были внесены какие-либо изменения, они должны быть внесены в паспорт.

При эксплуатации циклоны должны подвергаться систематическим техническим осмотрам.

Два раза в год, приурочивая к остановке основного оборудования, производят детальный внутренний и наружный осмотр циклонов. Если в работе циклонов не обнаруживается неисправностей, полный технический осмотр может производится и более редко.

В процессе технических проверяется состояние теплоизоляции, наличие отложений пыли во входном патрубке, на стенках корпуса. В конусной части и бункере. Производится осмотр, ремонт наладка затворов, средств, транспортирующих уловленную пыль, люков и взрывных клапанов, сигнализаторов уровня пыли, замена изношенных деталей, ремонт теплоизоляций и заварка не плотностей.

О ремонте помечают в паспорте.

1. Пуск установки

Пуск производится после тщательного осмотра, в процессе которого проверяется отсутствие посторонних предметов в подводящем коллекторе, бункере, чистота внутренних поверхностей, надежность работы пылевых затворов, герметичность люка. Как правило пред пуском имеющееся в бункере пыль должна быть выпущена.

циклонный аппарат газоочистительная установка

После осмотра и устранения обнаруженных неисправностей аппарат может быть включен в работу по распоряжению начальника основного агрегата

2. Обслуживание работающей установки.

Количество газов, поступающих в установку, должно находиться в пределах, предусмотренных для данного аппарата. При уменьшении количества газов снижается скорость их движения в циклонах, что приводит к снижению коэффициента. При значительном увеличении количества газов возрастает гидравлическое сопротивление установки,

При этом в некоторых случаях коэффициент очистки может уменьшиться.

В рабочей установке гидравлическое сопротивление измеряется постоянно включенным манометром и не должно отклоняться более чем на 25 - 30 % от номинала.

Уменьшение гидравлического сопротивления с одновременным ухудшением очистки газов происходит либо вследствие уменьшения расхода газов, либо из - за того, что частично газы, минуя циклоны, уходят через неплотности в шиберах или фланцевых соединениях.

Увеличение гидравлического сопротивления установки с одновременным ухудшением очистки газов явл. результатом увеличения расхода газов или указывает на большое скопление пыли в бункере.

Для контроля за уровнем пыли циклонные установки снабжаться сигнализаторами уровня, при этом датчик верхнего уровня должен быть установлен выше высоты бункера. Путем легкого остукивания, по звуку, проверяют, не разбита ли течка после пылевыгрузных устройств.

Пылевые затворы и средства транспорта условленной пыли должны действовать безотказно. Подсосы воздуха через пылевые затворы недопустимы, так как при работе аппарата под разрежением происходит резкое снижение коэффициента очистки.

Подсос воздуха в циклоне может быть обнаружен путем определения содержания какого - либо газа, например СО2 - прибором ВТИ - 2 или другими средствами до и после циклонной установи.

Кроме негерметичности пылезатворов присосы могут быть вызваны неплотностями в корпусе, фланцевых соединениях, в прокладках люка.

В процессе эксплуатации установки следует постоянно наблюдать за температурой газов на входе и выходе из циклонов.

В циклонных аппаратах не должно происходить конденсации паров воды. Температура стенок циклонов и бункера должна быть выше точки росы очищаемых газов.

Особенно опасно снижение температуры при улавливании пылей, имеющих повышенное содержание СаО или других компонентов, вызывающих слипание пыли при наличии влаги и забивании течек. Кроме того, конденсация водяных паров приводит к коррозии внутренней поверхности стенок циклонов, бункеров и газопроводов. Наличие слоя пыли на стенках усугубляет процесс коррозии металла.

Таким образом, меры по предотвращению коррозии стенок циклонов сводятся прежде всего к содержанию в исправном состоянии наружной теплоизоляции, недопущению процессов, вызывающих снижение температуры газов до точки росы.

По температуре выходящих из циклонной установки газов можно судить о возгорании пыли в аппарате.

Возгорание может иметь место при попадании в бункер большого количества сажи, несгоревших частиц торфа или угля.

Во время работы необходимо не менее трех раз в смену производить осмотр установки и контролировать показания расходометров, термометров. Манометров, а также работу пылевыгрузных устройств.

Результат наблюдения регистрировать в журнале.

3. Выключение циклонной установки.

Выключение циклонной установки происходит путем перекрытия газохода шиберной заслонкой или отключением вентилятора, обеспечивающего транспортирование газов.

Пылевыгрузочные устройства, работающие непрерывно, должны отключаться через 5 - 10 мин. После выключения циклонной установки.

Пылевыгрузные устройства, работающие переодически, должны быть открыты, и необходимо принять меры для полного опорожнения бункера так как оставшаяся пыль теряет сыпучесть и может образовать пробку в пылевыпускном отверстии бункера.

Эксплуатационные дефекты .

Определение влияния эксплуатационных дефектов циклонных аппаратов на эффективность их работы производилась на воздухе, запыленном молотой золовой пылью, при температуре 32єС, концентрацией 20-30 г/м, удельным весом г 2,2 г/м и дисперсностью, приведенной в таблице:

Ниже в таблице приведены данные по снижению степени очистки всего уловителя на каждый процент забитых батарейных циклонов в зависимости от места забивания пылью.

Наиболее массовые дефекты в батарейных золоуловителях, работающих на слабослипающихся пылях, являются:

1. При горизонтальной решётке крепления выхлопных труб БЦ в камере очищенного газа, частичное забивание сечений выхлопных труб до 30-40% от общего количества БЦ.

2. Полное забивание пылеводного отверстия корпуса БЦ-254В до 8% от общего количества БЦ.

Наблюдается полное забивание закручивающей розетки в БЦ-254Р комками агломерата в пылеуловителях аглофабрик, при отсутствии грубых уловителей перед основным пылеуловителем. Наблюдается налипание липкой пыли, например, фталевого ангидрида на стенки корпуса в циклоне ЦН-15 в зоне первой половины оборота потока, считая от входного патрубка и на конической части корпуса. Слой налипшей пыли может полностью перекрыть сечение каналов циклона.

Таким образом, при неудачном выборе циклонных аппаратов и неудачной компановке пылеуловителя снижение парадной степени очистки только по причине заноса пылью проходных сечений и каналов циклонов может доходить до 20 и более процентов.

Абразивный износ .

Абразивный износ является основной причиной необходимости производства средних и капитальных ремонтов пылезолоуловителей, работающих на абразивных пылях. Интенсивность износа циклонного аппарата в значительной мере определяет экономичность и надежность пылеуловителя и даже заинтересованность потребителей в установке тех или иных конструкций уловителей.

Наблюдения показали, что местами максимального износа стенок циклонного аппарата вплоть до сквозного являются такие, где одни и те же частицы пыли многократно трутся об один и тот же участок поверхности стенки аппарата, где концентрация пыли и скорость потока являются максимальными.

К таким местам мы относим:

Стенка нижней части конуса корпуса вблизи пылевыводного отверстия - зона действия рециркуляционного потока в объеме окончательной сепарации.

Стенки верхней части корпуса на первой четверти оборота, считая от входного патрубка - зона действия верхней ветви парного вихря.

Стенка верхней части корпуса БЦ с закручивающим аппаратом "Винт" и "Розетка" по торцам лопаток закручивающих аппаратов - зона действия верхних и нижних ветвей парного вихря

Стенка выхлопной трубы вне корпуса первых рядов БЦ в пылезолоуловнтеле, при подаче запыленного воздуха для питания БЦ в зазор между выхлопными трубами.

5. Места опор БЦ на нижней трубной решетке при наличии в них щелей, сообщающих бункер с распределительной камерой уловителя.

Меры безопасности при эксплуатации циклонов НИИОГаз .

При эксплуатации ЦН должны применяться меры безопасности против ожогов о горячие поверхности аппаратов или горячей пылью, золой и газами, против отравлений токсичными газами, против воспламенения и взрывов взрывоопасных пылей. Для предотвращения ожогов поверхность циклонов должна быть изолирована и все отверстия в корпуса аппаратов, через которые могут выходить нагретые газы, тщательно уплотнены.

Циклоны, работающие в атмосфере легковоспламеняющихся или взрывоопасных пылей, снабжаются взрывными пластинами. При необходимости принять меры, исключающие возможность выбросов вредных и взравоопасных газов в помещение, а также искрообразование и травмирование осколками и частями мембран при их срабатывании. Накопление взрывоопасной пыли в бункерах не допускается.

При обнаружении циклонов на высоте более 1,8 м для доступа к люкам, шиберам и другой арматуре выполняются стационарные лестницы и площадки с ограждением.

Все движущиеся и вращающиеся части затворов, вентиляторов должны быть надежно ограждены. Снимать ограждение для ремонта механизмов разрешено после полной остановки.

За состояние аппаратов и газоходов, работающих в условиях, вызывающих коррозию, должен быть установлен специальный надзор путем периодического осмотра и определения при ремонте толщины стенок аппарата. Результат заносят в паспорт.

При остановках циклонов для очистки или ремонта аппараты должны быть отключены от газопроводов с помощью шиберов. Закрытые шиберы запирают на замок, и возле них вывешивают плакат: "ремонт циклона".

При работе внутри аппаратов рабочие должны пройти инструктаж по технике безопасности, Лица не прошедшие его к обслуживанию не допускаются. При работе в атмосфере токсичных газов или пылей рабочие должны иметь средства индивидуальной защиты.

При работе внутри аппаратов применяются только взрывозщитные светильники. Применение переносных электрических светильников с напряжением выше 12 в - ВОСПРЕЩАЕТСЯ.

Ремонтные работы с применением открытого огня в пожаровзрывоопасных производствах должны проводиться в соответствии с “ Типовыми положениями по организации огненных работ в пожаровзрывоопасных производствах химической и металлургической промышленности“. Также должны применяться меры безопасности, предусмотренные инструкциями, действующими на предприятиях, эксплуатирующих циклоны.

Показанные на рис. 4.2. Отличительной их особенностью являются наклонный входной патрубок, сравнительно короткие цилиндрическая часть и выхлопная труба, а также малый угол раскрытия конической части. Наклон входного патрубка и винтообразная верхняя крышка способствуют направлению вращающегося газового потока вниз, что снижает гидравлическое сопротивление циклона . На выхлопной трубе циклона иногда устанавливают улитку, раскручивающую вращающийся газовый поток.

Рис. 4.2. Основные типы циклонов: а — конструкции НИИОгаза; б — конструкции ЛИОТ; в — конструкции СИОТ.

Под циклоном устанавливают бункер для сбора уловленной пыли. В конической части циклона ни в коем случае не должна скапливаться пыль во избежание взмучивания и вторичного уноса ее в выхлопную трубу.

Существуют три типа цилиндрических циклонов конструкции НИИОгаза основной серии ЦН, различающиеся между собой углом наклона входного патрубка к горизонту:

а) ЦН-15 с углом наклона 15°, нормальный и укороченный (ЦН-15у);

б) ЦН-11 с углом наклона 11°, с повышенной эффективностью, с большим гидравлическим сопротивлением;

в) ЦН-24 с углом наклона 24°, с повышенной пропускной способностью при меньшей эффективности и сниженном гидравлическом сопротивлении.

Наибольшее распространение получили циклоны типа ЦН-15, которые обеспечивают достаточно высокую эффективность при умеренном гидравлическом сопротивлении. Однако Госстрой СССР в унифицированный ряд пылеулавливающего оборудования включил циклон ЦН-11 как наиболее эффективный и удобный для компоновки в группы.

Все циклоны конструкции НИИОгаза нормализованы. Любой из размеров каждого типа может быть выражен в долях от диаметра циклона D. Согласно ГОСТ 9617—67 для циклонов приняты следующие величины диаметров, (мм): 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 3000. Вследствие снижения эффективности с увеличением размеров применять циклоны типа ЦН диаметром более 1000 мм не рекомендуется. В этом случае устанавливают группу циклонов, работающих параллельно. Применяют двухрядную и круговую компоновку (рис. 4.3).

Рис.4.3. Схема групповой компоновки циклонов: а - двухрядной; б- групповой.

Основное требование, предъявляемое к компоновке циклонов в группу, заключается в необходимости одинаковых аэродинамических условий работы каждого циклона. При несоблюдении этого условия через одни циклоны проходит больше газа, через другие меньше и нормальная работа группы нарушается вследствие перетоков газа через общий бункер.

Помимо циклонов конструкции НИИОгаза, достаточно широкое применение нашли циклоны конструкции ЛИОТ (Ленинградского института охраны труда) и СИОТ (Свердловского института охраны труда), они обычно используются в системах промышленной вентиляции.

Циклоны конструкции ЛИОТ (см. рис. 4.2, б) по сравнению с циклонами конструкции НИИОгаза имеют удлиненную цилиндрическую часть и глубоко введенную выхлопную трубу, а также больший угол раскрытия конической части. В циклонах конструкции СИОТ (см. рис. 4.2, в) отсутствует цилиндрическая часть, а входной патрубок имеет треугольную форму. Данные циклоны также нормализованы, и любой их размер может быть выражен в долях диаметра. По эффективности пылеулавливания эти циклоны мало отличаются от циклонов конструкции НИИОгаза.

Помимо цилиндрических, применяют конические циклоны конструкции НИИОгаза серии С (сажевые) типа СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 и СК-ЦН-22 (рис. 4.4), которые отличаются от циклонов серии ЦН улиточным вводом газа, удлиненной конической частью и меньшим отношением диаметров выхлопной трубы и циклона (соответственно 0,33; 0,34 и 0,22). По сравнению с циклонами серии ЦН они характеризуются не только значительно большим гидравлическим сопротивлением, но и более высокой эффективностью. При одинаковой производительности размеры циклонов типа СДК-ЦН-33 (рис. 4.4, а), СК-ЦН-34 (рис. 4.4, б) и СК-ЦН-22 (рис. 4.4, в) намного больше размеров циклонов серии ЦН. Эти циклоны можно применять диаметром до 3000 мм.

Прямоточные циклоны (рис. 4.5) широко распространены в качестве каплеуловителей в системах мокрой очистки газов. Коагулированная и укрупненная мокрая пыль повышенной плотности и капли жидкости улавливаются в таких аппаратах весьма эффективно при малом гидравлическом сопротивлении аппарата (отсутствует поворот, на 180°). Для улавливания мелкой сухой пыли прямоточные циклоны практически непригодны вследствие низкой эффективности.

Рис. 4.4. Схемы конических циклонов НИИОгаза: а - СДК-ЦН-33; б - СК-ЦН-34; в - СК-ЦН-22.

Рис. 4.5. Схема прямоточного циклона

Основные условия эксплуатации циклонов сводятся к следующему:

1. Необходимо следить, чтобы в конической части циклона не накапливалась пыль. Для ее сбора под циклоном предусмотрен специальный бункер.

2. Подсос воздуха в нижней части циклона недопустим. Бункер для сбора пыли должен быть герметичным. Спуск пыли из бункера осуществляется через патрубок с двойным затвором-мигалкой (см. рис. 4.1), отрегулированной так, чтобы клапаны работали поочередно.

3. Стандартные конструкции циклонов могут работать при температуре газа не выше 400 °С и давлении (разрежении) не более 2,5 кПа.

4. При работе на газе с высокой температурой циклоны внутри футеруют огнеупорными плитками, а выхлопную трубу выполняют из жаропрочной стали или керамики. При низкой наружной температуре минимальная температура стенки циклона должна превышать температуру точки росы не менее чем на 20—25 °С. Для обеспечения этого условия стенки циклонов в ряде случаев покрывают снаружи теплоизоляцией.

5. Начальная концентрация для неслипающихся пылей в циклонах диаметром 800 мм и более допускается до 400г/м 3 . Для слипающихся пылей и циклонов меньших размеров концентрация пыли должна быть в 2 - 4 раза ниже.

6. Циклон должен работать с постоянной газовой нагрузкой. При значительных колебаниях расхода должны устанавливаться группы циклонов с возможностью отключения отдельных элементов.

Интенсивность абразивного износа зависит от запыленности газа, скорости газового потока в циклоне и абразивных свойств пыли. Одной из мер повышения износостойкости циклона является нанесение на изнашиваемую поверхность стойких к износу покрытий, например футеровка циклона плитками из плавленого диабаза, базальта, камнелитых материалов или броневых плит. Другим способом защиты от износа является изготовление циклонов из износостойких материалов — высокопроч-ного чугуна или неметаллических износостойких материалов. Важное значение имеет и совершенствование конструкций циклонов в направлении подбора оптимального угла атаки газа на стенку, снижения скорости газа в циклоне, выбора оптимальной высоты-циклона и угла раскрытия конуса, уменьшения вторичных течений в циклоне и т. п. По всем перечисленным направлениям повышения износостойкости циклонов ведутся работы, однако внедрение полученных результатов в практику происходит очень медленно.

ИНСТРУКЦИЯ по эксплуатации и обслуживанию установки очистки газа: циклон типа ЦН-15

ИНСТРУКЦИЯ

по эксплуатации и обслуживанию установки очистки газа:

циклон типа ЦН-15

1.ВВЕДЕНИЕ:

Настоящая инструкция составлена на основании:

Правил эксплуатации установок очистки газа (ПЭУ), утвержденных Министерством химического и нефтяного машиностроения СССР 28.11.1983 г.

Правил проектирования, монтажа, приемки в эксплуатацию вентиляционных установок, утвержденных Президиумом ЦК профсоюза рабочих авиационной и оборонной промышленности.

2.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.В инструкции изложены основные положения по эксплуатации и обслуживанию циклонов типа ЦН-15.

2.2. В дополнение к данной инструкции необходимо руководствоваться следующими основными нормативными документами:

2.2.1. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

2.2.2. ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями».

2.2.3. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».

2.2.4. ГОСТ 12.4.021-75 «Системы вентиляционные. Общие требования».

2.3. К эксплуатации допускаются смонтированные, отлаженные и испытанные пылеулавливающие установки (циклоны).

2.4. Ответственным за эксплуатацию циклонов является главный энергетик предприятия.

2.5. Непосредственной эксплуатацией пылеулавливающих установок (циклонов) занимается слесарь по вентиляции, знающий их устройство, усвоивший правила их безопасной и правильной эксплуатации и прошедший инструктаж по охране труда.

3. УСТРОЙСТВО ЦИКЛОНА ЦН-15

3.1. Очистка воздуха от пыли в циклонах осуществляется за счет центробежных сил. Запыленный воздух через входной патрубок тангенциально (по касательной) вводится в верхнюю часть циклона, винтообразную крышку – закручивающий аппарат. Далее вращающийся поток опускается по кольцевому пространству, образуемому цилиндрической частью корпуса, а затем, продолжая вращаться, выходит из циклона в выхлопную трубу. Частицы пыли, масса которых достаточно велика, успевают достигнуть стенок циклона и отделяются от потока воздуха. Под действием силы тяжести и осевого течения в сухих циклонах отделившиеся частицы пыли опускаются и через пылевыпускное отверстие попадают в бункер, где и оседают.

3.2. Циклоны изготавливаются правого и левого исполнения (у правого циклона движение воздуха при взгляде сверху происходит по ходу часовой стрелки, у левого против хода часовой стрелки).

3.3. Общий вид циклона представлен на рисунке 1.

Рукавные фильтры типа ФРО­-Н

4. Использование рукавных фильтров типа ФРО-Н с мешками-накопителями (Н) отходов, в которых бункерная часть содержит шнек, а патрубки для крепления мешков − накопителей древесных отходов снабжены пневмошиберами и датчиками для фиксации заполнения накопителей (рис. 2), изготавливаемых компанией JHM-Moldow.

Абразивостойкий циклон типа CЦH-50, Циклон СЦН-50

Абразивостойкий циклон типа CЦH-50 необходим для эффективной очистки газа от абразивной пыли в литейных производствах, энергетике, металлургии, в производстве строительных материалов. Срок службы данного циклона больше в 1,5–2,5 раза по сравнению с циклоном ЦН-15

Вертикальный прямоточный циклон типа ВПЦ, Циклоны ВПЦ

Вертикальный прямоточный циклон типа ВПЦ совмещает важные свойства противоточного и прямоточного циклонов, создан с целью улавливания абразивных пылей средней и крупной дисперсности. Степень очистки газов от пыли достигает 96 %. Срок эксплуатации циклона ВПЦ

Батарейный циклон типа БЦ

Батарейный циклон типа БЦ очищает дымовые газы тепловых электростанций, промышленных котельных, сжигающих твердое топливо и в других отраслях промышленности. Собирается батарейный циклон из нескольких десятков и даже сотен циклонных элементов

Износостойкий циклон с пылевыводным каналом типа ЦПКИ,Циклон ЦПКИ

Циклон ЦПКИ производится в двух вариантах – по схеме стандартного циклона и по схеме циклона-разделителя, имеющего возможность одновременно отделять уловленную пыль на крупные и мелкие фракции. По производительности и степени отчистки Циклон типа ЦПКИ схож по характеристикам с циклоном ЦН-15

Циклон с двойным выводом газа типа ДВГ НИИОГАЗ, ДП-10 , ДП-10А, ДП-12, ДП-12М, ДП-15

Циклон с двойным выводом газа типа ДВГ несет на себе два осевых патрубка для вывода очищенного газа, один из которых выходит сквозь крышку циклона, а второй – через нижнюю часть и бункер. Нижний выхлопной патрубок на конце, расположенном внутри корпуса циклона, оснащен цилиндрическим насадком …

Дымосос-пылеуловитель типа ДП

Дымосос-пылеуловитель типа ДП Создан для транспортировки и очистки дымовых газов и аспирационного воздуха от пыли со средним размером частиц более 20 микрон. Дымосос-пылеуловитель вполне может заменить циклоны ЦН-15 и БЦ-2 в качестве самостоятельного аппарата обеспыливания

Циклон со спиральным входом газа типа СЦН-40,Циклон СЦН -40

Циклон СЦН -40 обладает более высокой степенью очистки по сравнению с чаще применяемыми циклонами ЦН-15, СК-ЦН-34 и УЦ-38. Вынос пыли из циклона СЦН-40 в 2,5 раза меньше циклона ЦН-15 и в 1,5 раза меньше циклона СК-ЦН-34 и УЦ-38

Вентиляционный пылеулавливающий агрегат ЗИЛ-900

Аппарат включает корпус, где находятся сухой циклон и матерчатый 7-рукавный фильтр, вентилятор с электродвигателем, механизм встряхивания и бункер с совком, предназначенным для сбора выделяемой пыли.

Фильтры для сверхтонкой очистки атмосферного воздуха от микроорганизмов, пыли и радиоактивных аэрозолей

Фильтры с сверхтонкой очисткой гарантируют практически абсолютную очистку воздуха. Данные фильтры обладают рамочной конструкцией в виде нескольких П-образных рамок, между которыми имеется фильтрующий материал.

Разновидность воздушных фильтров

Фильтры I класса (волокнистые) удерживают частицы пыли всех размеров в результате прикасания и диффузии, а крупные частицы пыли — в процессе их зацепления волокнами, которые заполняют фильтр.В фильтрах II класса (волокнистые фильтры с толстыми волокнами) частицы меньше 1 мкм удерживаются не полностью. В фильтрах III класса, наполненных проволокой, более толстыми волокнами, зигзагообразными и перфорированными листами и т.п., действует в основном инерционный эффект.

Эффективность электрических пылеуловителей

В электрических пылеуловителях частицы пыли, содержащиеся в воздухе, получают заряд и оседают на осадительных электродах. Процессы эти происходят в электрическом поле, сформированном двумя электродами с разными зарядами. Один из электродов одновременно выступает в роли осадителя.

Свойства мокрых пылеуловителей

Входной и выходной патрубки у циклона данного вида могут располагаться под углом от 0 до 225°. В горизонтальной верхней части циклона есть два люка для наблюдения за работой насадок, проводящих воду. Степень очистки в таких циклонах-промывателях достигает 95%. Используют циклоны-промыватели для очистки воздуха от разных видов пыли, кроме волокнистых и цементирующихся. Устанавливают их на всасывании.

Промышленная вентиляция. Ее характеристика

Чтобы поддерживать в помещении установленные санитарно-гигиенические параметры воздушной среды надо постоянно удалять загрязненный (отработанный) воздух и обеспечивать поступление свежего воздуха, то есть осуществлять воздухообмен. Удаление отработанного воздуха из помещения выполняется вытяжной вентиляцией (вытяжкой, циклоном), чистый воздух подается за счет приточной вентиляции (притоком).

Требования к вентиляции помещений промышленного назначения

При расчетах вентиляции необходимые метеорологические условия и предельно возможные концентрации вредных веществ в воздухе помещений для работы определяют согласно существующим санитарным нормам проектирования предприятий промышленности.

Тканевые пылеуловители: их описание и эксплуатация

Тканевые виды пылеуловителей в зависимости от формы фильтрующей поверхности выполняют рамочными и рукавными. В качестве фильтрующего материала используют фильтр-сукно, хлопчатобумажные ткани, шерсть, капрон, стеклоткань, лавсан и разные сетки.

Разновидность устройств для очистки воздуха

Воздух, переходящий в атмосферу из местных отсосов предприятий и общеобменной вентиляции помещений производства, который содержит вредные вещества, должен быть очищен и рассеян в атмосфере с соблюдением санитарных норм проектирования предприятий промышленности.

Сухие пылеулавливатели: описание и применение

Циклоны используются широко для очистки вентиляционных выбросов от пыли, а также они распространены во многих отраслях промышленности (керамической, горнорудной, энергетической и т.д.). Более широкое распространение получили циклоны СИОТ, НИИОГаз и ЛИОТ.

Характеристика промышленной вентиляции

При наличии в помещении нагретых поверхностей оборудования воздух, соприкасаясь с ним, нагревается, его плотность становится меньше плотности окружающих масс воздуха и он вытесняется вверх. Так образуются тепловые струи.

Требования, предъявляемые к вентиляции

При расчетах вентиляции требуемые метеорологические условия и предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочих помещений определяют по санитарным нормам проектирования промышленных предприятий.

Расчет вентиляционного устройства

При поступательно-вращательном движении пыль, находящаяся в воздухе, под действием центробежной силы движется к наружной стенке циклона и, ударяясь об нее, оседает вниз. Наиболее мелкие частицы, не успевшие дойти до наружной стенки циклона, уносятся из циклона через внутреннюю выхлопную трубу.

Методы расчета циклонов

Подставляя все полученные величины в уравнение (9), получим время, в течение которого частица пыли с минимальным диаметром и наиболее невыгодно расположенная, т.е. находящаяся у внутренней стенки циклона, дойдет до наружной его стенки.

Виды устройств очистки воздуха

Воздух, выбрасываемый в атмосферу из системы местных отсосов и общеобменной вентиляции производственных помещений, содержащий загрязняющие вещества, должен очищаться и рассеиваться в атмосфере с учетом требований санитарных норм проектирования промышленных предприятий.

Характеристика сухих пылеуловителей

Для повышения эффективности очистки и сокращения времени осаждения пылевых частиц, т. е. сокращения длины камеры, ее разбивают на ряд каналов или устраивают лабиринты. Из-за своей громоздкости все эти камеры широкого распространения не получили. Эффективность очистки в лабиринтовых камерах доходит до 55-60%.

Характеристика мокрых пылеуловителей

К мокрым инерционным пылеуловителям относятся центробежные скрубберы, циклоны-промыватели, пылеуловители Вентури и др.

Тканевые пылеуловители: описание и применение

При применении тканевых пылеуловителей степень очистки воздуха может составлять 99% и более. При пропускании запыленного воздуха через ткань содержащаяся в нем пыль задерживается в порах фильтрующего материала или на слое пыли, накапливающейся на его поверхности.

Электрические пылеуловители

В электропылеуловителях содержащиеся в воздухе частицы пыли приобретают заряд и осаждаются на осадительных электродах. Эти процессы происходят в электрическом поле, образованном двумя электродами с разноименными зарядами. Один из электродов является одновременно и осадителем.

Фильтры воздушные

Воздушные фильтры могут быть разделены на три класса, из которых фильтры I класса задерживают пылевые частицы всех размеров (при низшем пределе эффективности очистки атмосферного воздуха 99%), фильтры II класса - частицы размером более 1 мкм (при эффективности 85%), а фильтры III класса - частицы размером от 10 до 50 мкм (при эффективности 60%).

Фильтрующие материалы ФП

Фильтры с материалом ФП обеспечивают практически абсолютную очистку воздуха. Эти фильтры имеют рамочную конструкцию в виде набора П-образных рамок, между которыми уложен фильтрующий материал ФП.

Индивидуальные агрегаты для очистки воздуха от пыли

Аппарат состоит из корпуса, в котором размещены сухой циклон и матерчатый семирукавный фильтр, из вентилятора с электродвигателем, встряхивающего механизма и бункера с совком для сбора выпадающей пыли.

Методы очистки от вредных примесей

Методы, применяемые для очистки воздуха от пылевых и газообразных загрязнителей, и требуемая эффективность очистки определяются в первую очередь санитарными и технологическими требованиями и зависят от физико-химических свойств самих примесей, от состава и активности реагентов и от конструктивного решения устройств, применяемых для очистки. В связи с этим применяемые методы очистки весьма разнообразны и отличаются как по конструкции аппаратов.

Испытание и наладка устройств для очистки воздуха от пыли

Устройство для очистки воздуха от пыли испытывают, чтобы определить эффективность его действия, основным показателем которой является соответствие конечного содержания пыли в воздухе, выбрасываемого в атмосферу, требованиям санитарных норм. Если пылеочистные устройства не дают необходимого эффекта, то проводят соответствующую наладку.