Как подобрать вентилятор к циклону

Расчет вентиляционного устройства

Циклон ЛИОЭТ. Высокая степень очистки получается в циклонах системы ЛИОЭТ (Ленинградский институт организации и экономики труда). После входа в циклон благодаря поверхности верхней крышки при первом же своем повороте воздушный поток получает винтовое движение, которое и сохраняется вплоть до выхода воздуха в выхлопную трубу. 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.

Для расчета основных размеров циклона принимаются следующие допущения:

1) частицы пыли имеют форму шара;

2) траектория движения шаров принимается плоской;

3) центробежная сила направлена по радиусу циклона (в действительности она направлена нормально к спиралеобразной траектории частицы);

4) отделение пыли происходит после удара ее о наружную стенку циклона.

Сопротивление воздуха движущемуся в нем телу выражается величиной

где k — коэффициент сопротивления;

F — площадь миделевого сечения, т. е. наибольшая площадь сечения тела, перпендикулярного направлению его движения;

v — скорость движения частицы;

y — удельный вес воздуха;

р₁ — плотность воздуха.

Величина центробежной силы, развивающейся при вращении частицы, равна

где т —- масса частицы;

w — скорость вращения частицы;

х — расстояние ее от центра циклона.

где Q — угловая скорость вращения частицы.

C = m Q 2 x 2 = mQ 2 x,

масса частицы равна

где р₂ — ее плотность.

При равномерном движении частицы от внутреннего цилиндра к наружному существует равновесие между центробежной силой и сопротивлением воздуха движущейся частицы (шара) или

С = п d 3 p₂ Q 2 x = k п d 2 * v 2 p₁ (4)

Коэффициент сопротивления k есть функция числа Рейнольдса

где v — скорость пылинки в м/сек; d — диаметр пылинки в м; l —кинематическая вязкость воздуха в м 2 /сек.

Для всех случаев, когда при движении пылинки Re 24 (6)

Подставляя значение k в формулу (1) получим

S= 24l nd 2 v 2 p₁= 3nvdp₁l

S = 3nvdp₁ l₁ + 4l 1/3 * nd 2 * v 2 _ p₁

S = 3nvdp₁ l+ 1 nd 5/3 v 5/3 p₁l 1/3 (8)

В пределах1*10 3 5 наблюдается квадратичная зависимость сопротивления от скорости и обтекание пылинки соответствует турбулентному режиму.

Движение пылинки в пространстве между внутренним и наружным цилиндрами циклона вообще происходит при малых числах Re, однако, не зная размеров циклона, нельзя заранее определить и число Re; по этому при расчете циклона сначала следует задаться характером обтекания пылинок, рассчитать циклон, а затем проверить.

Допустим предварительно, что Re

v = dx = d 2 Q 2 p₂ x

Интегрируя в пределах переменного от R₁ до R₂ получим

Отношение плотностей можно заменить отношением объемных весов воздуха y₁ /y₂, тогда получим

При расчете циклонов сначала принимают скорость в выхлопном отверстии циклона и по расходу пыльного воздуха определяют R₁, а затем, сообразуясь с размером нагнетательной трубы, подходящей тангенциально к циклону, определяют R₂.

Далее, принимая минимальный диаметр частицы осаждаемой пыли равным d и зная объёмные веса y₁ иy₂ из уравнения (9), определяют время прохождения в циклоне самой невыгодно расположенной частицы пыли, т.е. той частицы, которая в момент поступления пыльного воздуха в циклоне находилась вблизи его внутренней стенки; затем вычисляется путь частицы, число витков воздуха в циклоне и высота цилиндрической части циклона.

Если w-средняя окружная скорость воздушного потока в циклоне, то путь воздушного потока будет wt

Средний радиус циклона R₀

При числе оборотов воздушного потока в циклоне, равным N, тот же путь потока будет

t= 2 nR ₀ N = 2 nN (10)

Подставляем это значение t в уравнение (9)

Откуда получим значение минимальных диаметров пылинок, осаждаемых в циклоне

Пусть имеется циклон с наружным радиусом R₂. Считая в формуле (11) величину R₂ постоянной и R₁ переменной, а также что движущиеся частицы находятся на расстоянии R₁, получим переменные величины минимальных диаметров пылинок, осаждаемых в циклоне. Минимальный диаметр будет у частиц, непосредственно прилегающих к наружной стенке циклона, в том случае, когда R₁= R₂ (d=0). По мере уменьшения величины диаметр осаждающихся частиц увеличивается. Следовательно, у наружной стенки циклона степень очистки составляет 100%; ближе к внутренней стенке степень очистки уменьшается.

Источник

Циклон для пыли. Виды циклонов для очистки воздуха и их принцип действия

Циклон для пыли является одним из основных аппаратов для очистки воздуха и отходящих технологических газов от твердых загрязнений, которые образуются в результате деятельности различных производственных предприятий. Благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных узлов и механизмов, возможности увеличения производительности путем объединения в группы и батареи, циклоны сухой очистки широко применяются в технологических и подготовительных производственных процессах.

В зависимости от условий эксплуатации, физических и химических свойств загрязнений, концентрации запыленности и производительности аспирационной системы выбирается определенная конструкция, материал изготовления и размеры пылеулавливающей установки. Широкое использование циклон-аппараты получили в металлургической, химической, энергетической, деревообрабатывающей, горнодобывающей, машиностроительной промышленностях, на предприятиях по переработке и хранению зерна, изготовлению мебели, сыпучих строительных материалов, удобрений, продуктов питания, в сельскохозяйственной области.

Конструкция и устройство циклона

Конструктивно циклон для удаления пыли из воздуха или технологических газов состоит из нескольких основных частей:

В зависимости от условий использования и вида загрязнений рабочей среды различают различные виды циклонов для очистки воздуха. Высокая эффективность очистки достигается в интервале размера загрязняющих частиц от 5 мкм до 40 мкм. Температура рабочей среды не должна превышать 400°C, а пыль не должна иметь слипающихся и волокнистых включений.

Корпус устройства может иметь конусную форму с расширением вниз или вверх, цилиндрический и конусный сегменты могут различаться длиной, высота оборудования учитывает скорость потока и концентрацию загрязнений. Для увеличения производительности без потери эффективности очистки циклоны могут объединяться попарно в группы или создавать батареи. Циклонный пылеуловитель купить можно для использования в качестве первой или основной ступени очистки. При включении устройства в состав аспирационной системы до вентилятора на выхлопной вертикальной трубе располагают спиралевидный патрубок, который задает направление очищенному воздуху, снижает гидравлическое сопротивление и нагрузку на вентилятор.

Принцип действия циклона для пыли

Работа циклона для очистки воздуха основана на применении центробежной и инерционной сил. Запыленный воздух под действием вентилятора проходит по воздуховодам и попадает во входной патрубок устройства со скоростью до 20 м/с. Патрубок имеет спиральную форму, которая придает потоку вращательное движение вдоль стенок корпуса. В сужающейся части скорость запыленного воздуха увеличивается, частицы загрязнений по инерции продолжают опускаться в нижнюю часть циклона. Очищенный воздух резко меняет направление на 180° и попадает в выхлопную вертикальную трубу, через которую выходит наружу.

В зависимости от места расположения пылеочистного оборудования и схемы его включения в состав аспирационной системы входные патрубки могут придавать потоку левое или правое вращение. Пыль, под действием силы инерции, продолжает осыпаться в нижнюю часть и попадает в накопительный бункер, из которого регулярно удаляется. Для выгрузки существует шибер или затвор с механическим или электрическим приводом. Вся конструкция располагается на стальной раме с небольшой площадкой, которая обеспечивает устройству устойчивость и доступ обслуживающего персонала к устройству выгрузки.

Элементы циклонов для пылеулавливания изготавливают из углеродистой и низколегированной стали. При наличии в рабочей среде агрессивных химических веществ или абразивных частиц толщину корпуса увеличивают или изготавливают из легированной стали.

Виды циклонов и их особенности

Наибольшее применение в промышленном производстве получили циклоны марки ЦН-15 и ЦН-11. Эти универсальные устройства предназначены для сухой очистки газовоздушной смеси от твердой неслипающейся и волокнистой пыли. Их нельзя применять в условиях взрывоопасной среды. В зависимости от производительности вентилятора одиночные модели ЦН имеют диаметр корпуса от 200 до 1200 мм, организация в группы предполагает наличие двух, четырех, шести и восьми циклонов с диаметром от 300 до 900 мм. Накопитель для пыли имеет пирамидальную форму, порядок очистки циклона предполагает регулярную выгрузку по мере достижения критического уровня (не выше плоскости, расположенной от крышки накопителя на 0,5 диаметра корпуса). Условное обозначение состоит из букв и цифр: Ц – циклон, Н – разработка НИИОГАЗ, 15,11 – угол наклона входного патрубка.

Для очистки воздуха от крупных отходов деревообработки в виде щепы, витой стружки, сырых опилок, коры, тяжелой пыли используют модели ОЭКДМ, имеющие наиболее низкое значение коэффициента гидравлического сопротивления. Мелкая стружка, древесная пыль, опилки эффективно улавливаются циклонами ЦДО, УЦ, Ц, которые отличаются высокой производительностью и низким уровнем сопротивления. Очистка газов от частиц сажи, продуктов горения и технического углерода осуществляется с помощью устройств СК-ЦН-34. Такие циклоны часто используются в энергетике (при сжигании топлива), в химической промышленности, при производстве нефтепродуктов способом каталитического крекинга.

Широкое применение циклонов в качестве сухой очистки воздуха и газов обеспечили их существенные преимущества:

Источник

Как подобрать вентилятор к циклону

Циклон для очистки пыли. Терминология и фундаментальный принцип работы фильтра циклонного типа.

Циклон для очистки пыли относится с механическому типу пылеулавливающего оборудования. Своим названием циклонный пылеуловитель обязан климатическому явлению – циклону, который представляет собой масштабное завихрение воздушных масс вокруг центра, т.н. глаза бури (en. eye of the storm).

Схожее радиальное закручивание, но, разумеется, в куда меньших масштабах, происходит и в рабочей камере циклонного фильтра, название которого также нередко сопровождают дополнительными определениями:

Циклоны относятся к механическим пылеуловителям. Это означает, что данный класс оборудования производит захват примесей на физическом, механическом базисе и, принципиально, ни в какой степени, не способен воздействовать на химический состав обрабатываемой среды.

Циклон для очистки пыли. Конструкция и устройство.

Конструкционно, наиболее распространённый, «традиционный» противоточный циклон представляет собой вертикальную цилиндроконическую колонну – цилиндрическую трубу, низ которой конусно сужается и соединяется с пылесборником.

Промышленные циклонные фильтры ограниченно изготавливаются и в других исполнениях: прямоточные (горизонтальные), с обратным конусом (ЦОК), рукавные, мешочные, мультициклоны (батарейные / групповые исполнения).

Важным элементом конструкции является устройство, благодаря которому происходит закручивание среды – это может быть т.н. улитка (в вертикальных циклонах), лопастные направляющие (т.н. лопастные розетки) в прямоточных исполнениях, радиальные патрубки или иные средства для завихрения потока.

Базовый принцип действия противоточного циклонного пылеуловителя

В бытовых пылесосах циклонная насадка, для повышения компактности, выполнена в прямоточном исполнении, т.е. воздухопоток не меняет своего направления, проходя через насадку.

Вне зависимости от форм-фактора, все фильтры циклонного типа, так или иначе, призваны выполнять единственную задачу – осуществлять завихрение воздушной среды и обеспечивать инерционный относ пылевых (механических) частиц на стенки рабочей камеры с их последующим отводом в пылесборный бункер.

Более подробно принцип работы циклонных воздушных фильтров можно описать следующими пунктами, (данный принцип, с небольшими вариациями, относится ко всем видам вихревых ротационных пылеосадителей промышленного, строительного и бытового назначения):

Типы и назначения циклонных фильтров

В рамках детального рассмотрения циклонных пылеуловителей не будет лишним вкратце коснуться некоторых наиболее распространенных типов гравитационных ротационных пылеуловителей, их особенностей и назначений.

Предваряя таблицу, осветим основные назначения фильтров циклонного типа – это захват сухих, механических частиц неслипающейся, (кроме талька и золы), природы особо крупной (стружка, опилки, щепа), крупной (пескоподобные включения) и средней дисперсности (пыль).

Промышленная воздухоочистная система на базе двух пылеосадителей ротационного типа

Циклон с вентилятором, установленным на раму, может создавать разность давлений в воздушной сети, что позволяет использовать такие аппараты для промышленной аспирации (вытяжки) пылевого осадка и одновременного перемещения воздушных масс по магистрали (т.н. циклон вентиляционный).

Циклоны могут использоваться как самостоятельно, так и в составе многоступенчатых газоочистных систем – в роли предварительного фильтра грубой очистки.

Следует иметь в виду, что гравитационные ротационные фильтры могут осуществлять обеспыливание как воздушных, так и газовых потоков, т.е. проводить пылеосаждение из газовых сред, (при использовании коррозионностойких конструкционных материалов возможно экономически и технологически эффективное обеспыливание химически активных, кислых сред, печных выбросов).

Сгруппируем данные в таблицу.

Технические характеристики циклонных фильтров

Циклон входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).

Источник

Затвор мигалка МГ: механизм выгрузки пыли из бункера

В процессе очистки воздуха на промышленных предприятиях возникает вопрос о своевременной очистки бункеров циклонов и фильтров от скопившейся пыли. Вопрос своевременной очистки и удаления излишков пылевых скоплений решается путем установки на выходное отверстие бункера — затвора типа Мигалка МГ. Рассмотрим в статье подробнее как применяют такой затвор, а так же его основные характеристики.

Выгружной затвор Мигалка (другое обозначение — клапан Мигалка автономный) представляет собой стальной затвор с одной или двумя заслонками и противовесами. Противовесы закреплены на рычаге заслонки для автоматического срабатывания.

Обзор циклонов ЦН-15: их преимущества и недостатки

Практически на всех промышленных предприятиях, в процессе производства в воздух выделяется пыль. Удаление из воздуха частиц такой пыли является главным вопросом обеспечения безопасности производственных процессов и охраны труда. Мы подготовили краткий обзор пылеулаливающего агрегата марки — ЦН-15.

Циклоны и Пылеуловители

Циклоны для пылеулавливания обеспечивают высокую степень очистки воздуха в помещениях промышленного назначения и цехах. Циклон также может называться пылеуловителем. Пылеуловители служат людям достаточно большое время, и конструкции их исполнения остались практически без изменений. Вся суть конструкции этого устройства состоит в том, что пылеосадочная камера имеет круглую форму, а воздух в нее подается сбоку, и инерционное вращение потока заставляет выпадать из него даже мелкие частицы. На основе этой конструкции выполняется циклон — устройство для улавливания в воздухе или газе мелких частиц пыли.

Как снизить энергозатраты, уменьшить пылевые выбросы?

В период мирового кризиса эффективным направлением технической политики на деревообрабатывающих предприятиях является комплексное уменьшение энергозатрат и пылевых выбросов в атмосферу в системах пневмотранспорта, пылеулавливания и вентиляции, которые приходится оплачивать по все возрастающим ценам, а также сокращение инвестиций в эти системы при реконструкции и новом проектировании.

Рекомендации по выбору вентиляторов дымоудаления

Многие главные инженеры и технические специалисты по проектированию систем вентиляции, пылеудаления и дымоудаления сталкиваются со сложным выбором той или иной модели вентиялоров. Рассмотрим подробнее основные рекомендации по выбору вентиляторов дымоудаления.

При выборе того или иного вентилятора дымоудаления крышного, необходимо обращать внимание на наиболее значимые параметры, такие как:

Применение и принцип работы циклонов

Циклонные пылеуловители — один из наиболее распространенных видов газоочистного оборудования, которое применяется в производствах. Широкое использование циклоны получили благодаря простоте их конструкции, надежности в эксплуатации, относительно небольшими материальными затратами на изготовление и эксплуатацию.
Хотелось бы затронуть и историю создания первых циклонов. Не известно, кем и когда был создан первый простейший циклон, но есть мнение, что в России нечто похожее на циклоны использовалось еще на знаменитых демидовских заводах.

Циклон. История создания и практика эксплуатации

Циклон для очистки воздуха: история появления

Воздухоочистительный циклон

Циклон является устройством, предназначенным для очистки воздуха и используемым в транспортном машиностроении, химической и металлургической промышленности. Циклон состоит из корпуса, входного и выходного патрубка, выхлопной трубы. Выхлопная труба изготавливается в виде диффузора, образующего кольцевой канал совместно с конической частью корпуса. Диффузор имеет с центральный угол расширения 5-8° и степень расширения 1,5-2,0, а отношение между шириной кольцевого канала и шириной входного патрубка составляет 1,0-1,2. У выхлопной трубы установочная длина в корпусе циклона относится к диаметру самого циклона как 1,15-1,25. Корпус циклона имеет в цилиндроконическо-цилиндрическую форму.

Входной патрубок смонтирован в верхней цилиндрической части циклона под углом 58-62° по отношению к оси корпуса. Отношение между площадью поперечного сечения входного патрубка и площадью входного отверстия выхлопной трубы составляет 1,0-1,2. Ширина входного патрубка в 2,4-2,6 раза меньше, чем его высот, и в 4,0-4,5 раза меньше, чем диаметр корпуса циклона. Вход во входной патрубок исполнен в виде косого сечения, имеющего угол 15-18° по отношению к оси корпуса, а длина входного патрубка в средней части наружной стенки к диаметру его корпуса находится в соотношении 0,7-0,9. Данный циклон при его довольно малом удельном объеме, по сравнению с другими известными конструкциями, более производителен и надежен в работе в случае применения в целях защиты двигателей внутреннего сгорания средств транспорта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к области воздухоочистки и может применяться для очистки воздуха компрессоров и транспортных средств, для очистки воздуха на объектах химической и металлургической промышленности, во время уборки помещений промышленных объектов и цехов, а также для очистки воздуха в пневматических системах.

Предполагается преимущественное использование предлагаемого изобретения в воздухоочистительных системах, установленных на двигателях внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств.

Задача эффективной защиты ДВС от последствий абразивного износа и создание воздухоочистительных устройств, имеющих малые удельные объемы и не требующих периодического технического обслуживания при пересечении зараженной местности, вполне может быть решена путем разработки высокоэффективных малоразмерных циклонов с повышенной производительностью.

Известны циклоны воздухоочистительных систем транспортных средств, имеющие в своем составе корпус, тангенциально расположенный входной патрубок и трубку вывода очищенного воздуха (см. В. Е. Маев и Н.Н. Пономарев. Воздухоочистители автомобильных и тракторных двигателей, М. 1971, стр. 26-31; журнал «Тракторы и сельхозмашины», М. 1962, N 1, с. 8-11).

Известен также циклон, имеющий корпус с верхней цилиндрической частью, которая конусом расширяется вниз, и нижней цилиндрической частью, имеющей угол наклона стенок в конической части 5-6 o (см. авторское свидетельство N 874205, B 04 C 5/08, опубликовано в 1974 г.).

Кроме того, известен другой циклон, имеющий цилиндроконический корпус, тангенциально расположенный входной патрубок, находящийся в цилиндрической части корпуса, пылеотводящий патрубок, находящийся в конической части, и выхлопную трубу, сужающийся конец которой находится внутри корпуса. При этом конец выхлопной трубы изготовлен с постепенно увеличивающимся углом сужения (см. авторское свидетельство N 768476, B 04 C 5/13, опубликовано в 1978 г.).

Практически все рассмотренные конструктивные схемы имеют общий недостаток, который состоит в отсутствии определенных соотношений геометрических размеров, что иногда затрудняет, а иногда и полностью исключает любую возможность разработки оптимальной конструкции циклона.

Основная цель предлагаемого изобретения состоит в разработке конструктивной схемы, сочетающей в себе наиболее прогрессивные уже существующие и совершенно новые конструктивные подходы, направленные на создание высокоэффективного малогабаритного циклона с повышенной производительностью, позволяющего объединять циклоны в батареи, предназначенные для малогабаритных воздухоочистительных систем транспортных средств, и отыскании наиболее рационального соотношения геометрических размеров, которые позволят достичь повышения эффективности в очистке воздуха, снижения гидравлического сопротивления, повышения способности плотной по-батарейной компоновки циклонов без существенного снижения оценочных параметров во время их совместной работы. При этом увеличение эффективности в очистке воздуха должно сочетаться с одновременным воспрещением попадания вследствие рикошета в уже очищенный воздух довольно крупных частиц пыли.

Циклон для очистки воздуха включает в себя корпус цилиндроконической формы, имеющий в своем составе выходной патрубок, тангенциальный входной патрубок и выхлопную трубу, выполненную в виде диффузора, снабженного цилиндрическим участком на своем выходе.

На фиг. 1 и 2 имеются следующие обозначения:

D —диаметр внутренней полости в корпусе циклона;

D1 —диаметр внутренней полости выходного патрубка;

d — внутренний диаметр входного отверстия выхлопной трубы;

d1 — внутренний диаметр выходного отверстия выхлопной трубы;

L — длина корпуса циклона;

L1 — длина верхней части цилиндрической формы;

L2 — длина конуса корпуса циклона;

L3 — длина выходного патрубка на корпусе циклона;

L — установочная длина выхлопной трубы внутри корпуса циклона;

b — ширина входного патрубка;

— угол монтажа входного патрубка на корпусе циклона;

l1 — длина средней линии на наружной стенки входного патрубка;

— угол между плоскостью косого среза входного патрубка и осью циклонной установки;

1 — центральный угол расширения диффузора.

Во время использования предлагаемого циклона по его прямому назначению в воздухоочистительных системах ДВС транспортных средств данных циклоны объединяют в батареи. Число циклонов в составе батарей определяется объемом воздуха, расходуемого двигателями. При образовании батарей выхлопные трубы циклонных установок герметично крепятся в верхней, а выходные патрубки — в нижней трубной доске. Верхняя трубная доска герметично стыкуется с коллектором очищенного воздуха, который, в свою очередь, стыкуется с всасывающим коллектором двигателя. Нижняя же трубная доска стыкуется с пылесборником воздухоочистителя, через него и с отсасывающим приспособлением, к примеру, эжектором.

Под воздействием разрежений, которые создаются двигателем и отсасывающим устройством, запыленный воздух втягивается во входные патрубки. За счет тангенциального позиционирования входного патрубка содержащий пыль воздух приобретает закрутку. Вследствие вращательного, а также поступательного движения потока, направленного к нижней части циклона, пылевые частицы отбрасываются под воздействием центробежных сил к стенке корпуса и, продолжая вращательное движение, стекают в пылесборник. Дополнительная сепарация обеспечивается благодаря повороту потока воздуха на 180 o и вращательному движению воздушного потока в восходящем вихре вплоть до входа данного потока в выхлопную трубу. Очищенный воздух засасывается в выхлопную трубу и далее проходит в коллектор чистого воздуха воздухоочистителя.

В описываемой конструкции циклона факторы увеличения эффективности очистки, уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения производительности достигаются с помощью следующих технических решений.

Необходимо отметить, что указанные ниже соотношения геометрических параметров подобраны как наиболее рациональные во всем комплексе улучшения характеристик циклона на основе многократных расчетных и экспериментальных исследований однофакторного и многофакторного экспериментов, а оценка, в конечном счете, производилась на основе рационального сочетания всех геометрических параметров.

Использование ширины кольцевого канала, равной или превышающей ширину входного патрубка, исключает удары частичек пыли о стенки диффузора, чем исключается явление рикошета и обеспечивается снижение гидравлических потерь в циклоне.

Установочная длина выхлопной трубы в циклоне выбранной формы имеет свое оптимальное значение как с точки зрения эффективности очистки, так и с точки зрения гидравлического сопротивления. Наиболее рациональные пределы могут быть равными 1=(1,15 — 1,25) D. В данном конкретном случае и в последующем с целью сравнения геометрических параметров принимается внутренний диаметр корпуса циклона, поскольку он чаще всего встречается в технической литературе.

С нашей точки зрения, совершенно новым отличительным признаком является также и корпус самого циклона конусно-цилиндрической формы со следующими соотношениями его размеров:

Форма корпуса циклона и соотношения составляющих его размеров по форме относительно диаметра корпуса выбраны в диапазоне наиболее рациональных с точки зрения возможностей компоновки таких циклонов в батарею с целью получения наиболее плотной компоновки, т.е. минимально возможных габаритно-объемных показателей, и гидравлического сопротивления обтеканию потоком воздуха пучка циклонов. При этом обеспечивается высокая степень очистки и низкое сопротивление самих циклонов.

Новые отличительные признаки, с нашей точки зрения, имеет циклон и по входному патрубку.

Как правило, в уже известных конструкциях циклонов площадь проходного сечения входного патрубка равняется площади входного сечения выхлопной трубы. У описываемого циклона это соотношение находится в интервале (1,0 — 1,2), что обусловлено в первую очередь тем, что описываемый циклон предназначен в основном для работы с отсосом, т.е. часть воздуха, составляющая (10-20)% от очищенного воздуха, выбрасывается (отсасывается) из пылесборника вместе с содержащейся пылью. При выбранном ранее соотношении между шириной кольцевого канала и шириной входного патрубка увеличение площади входного патрубка может быть достигнуто только за счет увеличения его высоты. Увеличение проходного сечения входного патрубка производится также с целью дополнительного снижения гидравлических потерь в самом циклоне.

Для описываемой конструкции циклона самыми рациональными диапазонами соотношений геометрических размеров, определяющих площадь проходного сечения входного патрубка, явились следующие:

В описываемом циклоне, с нашей точки зрения, новый отличительный признак состоит в самой форме входного патрубка.

Известно, что увеличение длины патрубка обусловливает улучшение эффективности очистки, но при объединении циклонов в батарею длина входного патрубка ограничена в значительной степени, особенно малая длина получается у верхней стенки в случае использования наклонно установленного входного патрубка. Во избежание этого недостатка предлагается входной патрубок с косым сечением, который не ограничивает компоновки циклонов в батарею, существенно удлиняет верхнюю часть входного патрубка и не перекрывает входное сечение соседних циклонов.

При этом для последующего снижения гидравлических потерь в циклоне входной патрубок имеет входные кромки в виде дуги окружности.

Для данного циклона зоной наиболее рациональных соотношений размеров явились следующие:

угол косого сечения — 15-18; l1/D = 0,7— 0,9.

Поскольку заявляемый циклон в основном предназначается для применения в батареях, а одним из самых распространенных способов крепления циклонов в трубных досках батарей является развальцовка циклонов, заявляемый циклон снабжается на выходных цилиндрических частях выхлопной трубы и выходного патрубка зигами со следующими соотношениями геометрических размеров h1:r = 1-1,5

Установлено экспериментальным путем, что выход радиуса зига на корпусе циклона за пределы установленных соотношений ведет к ухудшению эффективности очистки вследствие появления явления рикошета, а уменьшение — к снижению надежности прочности и уплотнения. В целях унификации геометрические параметры зига на выхлопной трубе приняты такими же, что и на корпусе циклона.

ФОРМУЛА ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Циклон для очистки воздуха, имеющий корпус с тангенциальным входным, выходным патрубками и выхлопной трубой, характеризующийся тем, что выхлопная труба выполнена в виде диффузора, образующего с конусной частью корпуса кольцевой канал, ширина которого находится в соотношении 1,0 — 1,2 к ширине входного патрубка, при этом центральный угол расширения диффузора составляет 5 — 8°, а степень расширения диффузора 1,5 — 2, причем установочная длина выхлопной трубы внутри корпуса находится в соотношении 1,15 — 1,25 к диаметру циклона, а на выходе выхлопная труба включает в себя цилиндрический участок.

2. Циклон в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что корпус циклона имеет цилиндроконическо-цилиндрическую форму со следующими соотношениями размеров:

где D — внутренний диаметр корпуса циклона;

D1 — внутренний диаметр выходного патрубка;

L1 — длина верхней цилиндрической части;

L2 — длина конической части;

L3 — длина выходного патрубка.

3. Циклон в соответствии с пунктами 1 или 2, характеризующийся тем, что входной патрубок установлен на верхней цилиндрической части корпуса циклона под углом 58-62° к оси корпуса, площадь поперечного сечения входного патрубка находится в соотношении 1,0-1,2 к площади входного отверстия выхлопной трубы, ширина входного патрубка в 2,4-2,6 раза меньше его высоты и в 4,0-4,5 раза меньше диаметра корпуса циклона, вход во входной патрубок выполнен в виде косого сечения с углом 15-18° к оси корпуса и снабжен кромками в виде дуги окружности, при этом длина входного патрубка в средней части наружной стенки входного патрубка находится в соотношении 0,7-0,9 к диаметру корпуса.

4. Циклон по любому из пунктов с 1 по 3, характеризующийся тем, что цилиндрические части выхлопной трубы и выходного патрубка оснащены зигами.

Типы устройств, используемых для очистки воздушных масс

В промышленности очистке подлежит не только воздух, подаваемый в помещения цехов, отделов, но также и воздух, удаляемый из них в окружающую атмосферу. Это производится для того чтобы не допустить загрязнения наружного воздуха возле предприятия, а также в прилегающих жилых кварталах.

Воздух, выбрасываемый в атмосферу из отсосов предприятий и из общеобменных вентиляционных устройств Читать дальше »

Свойства, присущие сухим пылеуловителям и циклонам

Пылеуловители гравитационного типа. К самым простым видам пылеуловителей относятся пылеосадочные камеры, входящие в состав категории пылеуловителей гравитационного типа. Их функционирование заключается на том, что скорость потока грязного воздуха, входящего в камеру и расширяющегося в ее полости, снижается, вследствие чего твердые частицы, содержащиеся в нем, осаждаются под тяжестью собственного веса.

Отличительные особенности мокрых пылеуловителей

Инерционный тип пылеуловителей. Пылеуловители мокрого инерционного типа включают в себя центробежные скрубберы, циклоны-промыватели, пылеуловители Вентури.

Остановимся на принципе функционирования центробежного скруббера ВТИ. Содержащий пыль воздух вводится в полость скруббера через патрубок, расположенный наклонно. В полости аппарата установлено смывное приспособление. Поток воздуха, имеющий скорость от 15 до 23 м/с и содержащий смоченные и Читать дальше »

Абсорберы и скрубберы: аппараты для обеспечения мокрого способа очистки газов

Экологическая или технологическая обработка газа-носителя в скрубберных установках (полых, насадочных, турбулентных) производится не только с целью очистки газов от пылевых частиц и взвесей возгонов (аэрозоль, туман, смольные пары), но и с целью абсорбции газообразных примесей, а также с целью охлаждения газов (осушки и увлажнения). В качестве жидкости для орошения в скрубберах Читать дальше »

Применение модернизированных циклонов

Циклоны (пылеулавливатели) используются в промышленности для сепарации из газового потока сухих твердых частиц.
Промышленной группой Синергия производится подбор и расчёт различных групповых и одиночных циклонов типа ЦН (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24) и СЦН (СЦН-40, СЦН-40М, СЦН-50);
Кроме того, имеется возможность по изготовлению высокоэффективных циклонов в соответствии с проектами и потребностями заказчика.
Спроектированные нами циклоны (пылеуловители) Читать дальше »

Источник