35.Циклоны

Циклоны различных типов получили широкое применение для сухой очистки газов. Это механические обеспыливающие устройства, в которых очистка газа основана на использовании инерционных свойств частиц пыли. Циклоны являются наиболее характерными представителями сухих инерционных пылеуловителей. Они, как правило, имеют простую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации. Общая схема одной из конструкций циклона представлена на рис.3. Запыленный воздух вводится тангенциально в верхнюю часть циклона. Здесь формируется вращающийся поток, который затем опускается по кольцевому пространству , образованному цилиндрической частью циклона и выхлопной трубой. Продолжая вращаться, воздушный поток выходит из циклона через выхлопную трубу. Отделение загрязнений происходит следующим образом. При входе в циклон частицы дисперсной фазы по инерции движутся прямолинейно. Затем центробежные силы искривляют траекторию их движения. Те из частиц, масса которых достаточно велика, достигают стенок циклона, под действием силы тяжести опускаются в нижнюю часть аппарата, далее через пылевыпускное отверстие проходят в бункер , где и оседают.

Очищенный газ

Загрязненный газ

патрубок для ввода

загрязненного газа

корпус

циклона

бункер для пыли

пыль

пыль

Для очистки больших объемов воздуха циклоны могут компоноваться в группы, объединенные общим пылесборником и коллектором очищенного воздуха.

Величина центробежной силы измеряется в ньютонах и определяется формулой:         кг м/сек²                                                         где:  m – масса частицы, кг                V_ц – скорость вращения запыленного потока, м/сек                R – радиус вращения, м         Осаждение пыли в центробежном поле циклона происходит в сотни раз эффективнее по сравнению с гравитационным полем, обусловленным земным ускорением силы тяжести.         Известную зависимость осаждения частиц в гравитационном поле можно использовать для центробежного поля, заменив при этом земное ускорение – g (м/сек²) на центробежное  [м/сек²]         Тогда скорость осаждения частиц в центробежном поле будет иметь вид:            м/сек         Критический размер улавливаемых частиц находится из выражения:            м                                                     где: m - динамическая вязкость газа, Н сек/м²                Q - объем очищаемого газа, м³/сек                R - радиус вращения потока газа, м                S - площадь осаждения, определяется поверхностью корпуса циклона, м²                _{n -} плотность частицы пыли, кг/м³               V_ц - скорость вращения запыленного газа, принимается равной скорости газа на входе в циклон, м/сек.  Из приведенной зависимости следует, что эффективность циклона зависит не только от скорости вращения радиуса циклона, вязкости газовой среды, плотности частицы пыли, а также от отно­шения газовой нагрузки к поверхности циклона         При увеличении поверхности осаждения (поверхность цилиндрической и конической частей циклона)повышается степень очистки циклона, при условии сохранения остальных параметров вихревого потока одинаковыми.