Пономарёв В.Б., Замураев А.Е. - Аспирация и очистка промышленных выбросов и сбросов (1027477), страница 14
Текст из файла (страница 14)
7.11 Прямоточный циклон с неподвижным импеллером:1 – неподвижные лопасти; 2 – пылесборник.Многокамерные прямоточные циклоны часто применяются для предварительной очистки топочных газов, характеризующихся высоким содержаниемлетучей золы, перед тем как частично очищенный газ поступит на электрофильтры. Типичная конструкция многокамерной установки показана нарис.
7.12.Важной модификацией прямоточного циклона с неподвижным импеллеромявляется циклон, в котором используется принцип обратного потока (рис. 7.13).Он был запатентован Зеннеком и Шауфером [18] в 1953 г; эффективность циклона была значительно улучшена благодаря уменьшению увлечения маленькихчастиц за счет их отскока от стенок циклона.Запыленный газ поступает в основной циклон через тщательно рассчитанное спиральное отверстие, и выходит из циклона через его дальний конец, причем частицы пыли удаляются из газа, движущегося по спирали.
Противоточныйгазовый поток подается через тангенциальные сопла, размещенные в боковыхстенках циклона; он вращается в том же тангенциальном направлении, что и запыленный газ, но в противоположном осевом направлении. При этом частицыпыли выхватываются из центральной спирали. Внешняя газовая спираль движется к бункеру, расположенному за входом запыленного газа, изменяет свое120направление, и частицы оседают в бункере. Затем этот поток соединяется с основным газовым потоком.Рис.
7.12 Многокамерные прямоточные циклоны с пропусканием пыли впылеосадительные камеры и последующие циклоны: 1 – пылесборник, 2 – неподвижные лопасти, 3 – дополнительный вентилятор, 4 – циклон, 5 – бункер циклона, 6 – осадительная камераДействие такой двойной спирали подобно действию окружающей вихревойобласти смерча (торнадо); поэтому в некоторых странах такие циклоны известны под торговой маркой «Торнадо».На практике вторичный газ поступает во внутреннюю камеру из внешнейкольцевой камеры через зазор 75 – 125 мм (в зависимости от размеров циклона).121Рис.
7.13 Прямоточный циклон с обратным потоком воздухаОбщее устройство показано на рис. 7.14. Для промышленных установокрасход газа составляет от 34 до 6800 м3/ч, содержание пыли в нем до 230 г/м3.Преимуществами таких циклонов являются незначительность истирания стенок122и возможность очистки горячих газов, которые могут быть охлаждены потокомвторичного воздуха, поэтому для изготовления корпуса циклона не требуютсяогнеупорные материалы.Рис. 7.14 Принципиальная схема прямоточного циклона с обратным потоком: 1 – сопло (кольцевой зазор); 2 – пылесборник; 3 – стояк;4 – камера вторичного воздуха; 5 – стабилизатор потока;6 – вихревая форсунка; 7 – диафрагма пылесборника.Для высокоабразивных крупнозернистых пылей нашел применение прямоточный циклон ЦКТИ (рис. 7.15).
Цмклон может футероваться термокислотнойкерамической плиткой. Коэффициент сопротивления на полное сечение аппарата составляет около ζ = 50 при оптимальной скорости газа в циклоне 8 м/с.1230,5DБ0,7D1,8DБ0,6DD60DБ-Б00,4DРис. 7.15. Схема циклона ЦКТИСреди возвратно – поточных конструкций широкую известность за рубежом приобрели циклоны типа «Дуклон», «Сирокко», а у нас – аналогичные аппараты серии ЦН (циклоны НИИОГаза): ЦН–11, ЦН–15, ЦН–15У, ЦН–24(рис.7.16).Отличием циклонов серии ЦН является удлиненная цилиндрическая частьи наклон входного патрубка под углом 11°, 15° или 24°. Их конструктивные основные характеристики приведены в табл. 7.9. Циклоны ЦН – 15У (укороченные)имеют ухудшенные показатели и применяются в стесненных по высоте условиях.Не допускается применение циклонов типа ЦН в обычном исполнениидля очистки взрывоопасных сред.
Они не рекомендуются также для улавлива124ния сильнослипающихся пылей. Циклоны во взрывобезопасном исполненииимеют предохранительные клапаны на входном патрубке и крышке.Рис. 7.16 Циклоны серии ЦНВ России и СНГ для циклонов принят стандартизированный ряд внутренних диаметров D: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600,1800, 2000, 2400 и 3000 мм.
Для всех одиночных циклонов бункеры выполняютсяцилиндрическими с коническим днищем. Диаметр бункера принимают 1,5D дляцилиндрических и 1,1 ... 1,2D для конических циклонов. Высота цилиндрическойчасти бункера принимается 0,8D, угол конусности стенок днища – 60°. Для данных циклонов рекомендуется режим работы при оптимальной скорости в планеравной W = 3,5 м/с.125Размеры (в долях внутреннего диаметра) циклонов НИИОГазНаименованиеВнутр.
диаметр выхлопной трубы D1Таблица 7.9ЦН–15ЦН–15УЦН–24ЦН–110,590,590,590,59Внутр. диаметр пылевыпускн. отв. D20,3 – 0,4Ширина патрубка b в циклоне0,20,20,20,2Ширина патрубка b1 на входе0,260,260,260,26Длина входного патрубка l0,60,60,60,6Высота установки фланца h10,10,10,10,1Высота входного патрубка h20,660,660,660,66Высота выхлопной трубы h31,741,52,111,56Высота цилиндрической части h42,261,512,112,0621,51,752Высота внешн.
части выхлопн. трубы h60,30,30,40,3Общая высота циклона h74,563,314,264,38Высота конической части h5К коническим циклонам относится циклон СИОТ, а также циклоны СДК–ЦН–33, СК–ЦН–34 и СК–ЦН–34М разработки НИИОГАЗ. Они отличаются отциклонов типа ЦН длиной конической части, наличием спирального входногопатрубка и малым отношением диаметров выхлопной трубы и корпуса циклона(соответственно 0,334, 0,340 и 0,22).
Циклон СК–ЦН–34М применяют дляулавливания пылей с высокими абразивными свойствами или слипаемостью.Потери давления в этом циклоне значительно выше, чем в других коническихциклонах. Для циклонов СДК–ЦН–33 (34) рекомендуется режим работы приоптимальной скорости в плане равной W = 2,0 м/с.Циклоны типа СЦН–40 (рис. 7.17) предназначаются для высокоэффективной очистки технологических газов и аспирационного воздуха от мелкой исреднедисперсной пыли. Могут использоваться как самостоятельный агрегатобеспыливания, так и в качестве первой ступени в установках технологическойочистки газов от пыли.126Рис.
7.17 Циклон СЦН–40 с размерами в долях внутреннего диаметраСкорость газового потока в плане аппарата составляет 1,3 – 1,9 м/с, на входе в аппарат 16 – 24 м/с, коэффициент гидравлического сопротивления, отнесенный к сечению корпуса циклона – 1100.Циклоны могут располагаться как на всасывающей стороне вентилятора,так и на нагнетательной.Циклоны СЦН–40 обладают более высокой степенью очистки по сравнению с известными циклонами типа ЦН–15, ЦН–11, СК–ЦН–34, УЦ–38.
Выноспыли из циклона СЦН–40 в 2,5 раза меньше, чем из циклона ЦН–15 и в 1,5 разаменьше по сравнению с циклонами СК–ЦН–34 и УЦ–38 при равных энергозатратах. Циклоны СЦН–40 имеют относительно высокую скорость газа в пристенной зоне (до 24 м/с), поэтому при улавливании липкой пыли менее подвержены забиванию конуса циклона. Абразивный износ циклона СЦН–40 при127одинаковых производительности и сопротивлении в 1,25 раза ниже, чем у циклона ЦН–15.Циклоны СЦН–40 целесообразно устанавливать в тех случаях, когда требуется повышенная степень очистки газов и гидравлическое сопротивление нелимитируется.Цилиндрические циклоны относятся к высокопроизводительным, а конические – к высокоэффективным аппаратам.
Диаметр цилиндрических циклоновобычно не превышает 2000 мм, а диаметр цилиндрической части конических –3000 мм.Циклоны больших размеров имеют худшие показатели по очистке, и поэтому часто для достижения необходимой пропускной способности компонуютгруппы циклонов меньшего диаметра. Компоновка может выполняться прямоугольной или круговой (рис. 7.18).Группы циклонов обычно имеют общие подводящие и отводящие коллекторы, объединенный пылесборник.
Бункеры групп могут выполняться круглой ипрямоугольной формы.Рис. 7.18 Групповые циклоны ЦН–15:а) с прямоугольной компоновкой (8 циклонов);б) с круговой компоновкой (14 циклонов)128Группы рекомендуется компоновать из четного числа циклонов. Более восьми циклонов в группе компоновать вместе нежелательно. При большом числециклонов практически невозможно организовать равномерное распределение газов ко всем аппаратам, что приводит к нерасчетным режимам их работы и существенному снижению степени очистки газа. Ухудшают очистку и переточки пылив общем бункере, из–за которых интенсивнее, чем в одиночных циклонах, происходит захватывание ее очищенным газом.При необходимости обеспечения большой пропускной способности используют батарейные циклоны (мультициклоны).
Они состоят из циклонныхэлементов, объединенных в одном корпусе и имеющих общий бункер. Подключение циклонов параллельное от общего коллектора загрязненных газов, отводочищенного газа также объединен. Циклонные элементы могут быть с возвратным потоком или прямоточные. Прямоточные элементы обладают всеми недостатками аналогичных одиночных циклонов и используются реже возвратно –поточных. В отечественных циклонных элементах подвод загрязненных газовпроизводится коаксиально через завихрители типа «винт» и «розетка» (батарейные циклоны БЦ–2, ЦБ–245Р и др., рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
