Циклон для чего нужен в химии
Циклон (в промышленности)
Циклон — аппарат, используемый в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки — инерционный (с использованием центробежной силы). Циклонные пылеуловители составляют наиболее массовую группу среди всех видов пылеулавливающей аппаратуры и применяются во всех отраслях промышленности.
Собранная пыль может быть в дальнейшем переработана (см. рекуперация (обработка сырья)).
Содержание
Принцип действия
Принцип действия простейшего противоточного циклона (см. схему) таков: поток запылённого газа вводится в аппарат через входной патрубок тангенциально в верхней части. В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный вниз, к конической части аппарата. Вследствие силы инерции (центробежной силы) частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках аппарата, затем захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть, через выпускное отверстие в бункер для сбора пыли (на рисунке не показан). Очищенный от пыли газовый поток затем двигается снизу вверх и выводится из циклона через соосную выхлопную трубу.
Конструкция
Существует огромное разнообразие типов циклонов. Кроме описанного выше противоточного циклона существуют и менее распространённые прямоточные. Противоточные циклоны различаются размерами, соотношением цилиндрической и конической частей, а также относительной высотой (т. е. отношением высоты к диаметру) цилиндрической части. Чем больше относительная высота, тем меньше коэффициент гидравлического сопротивления и разрежение в бункере (меньше вероятность подсоса пыли в аппарат), но меньше степень очистки. Наиболее оптимальна относительная высота 1,6.
Эффективность
Степень очистки в циклоне сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку газе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка). Для распространённых циклонов типа ЦН степень очистки может достигать:
для частиц с условным диаметром 20 микрон | 99,5% |
для частиц с условным диаметром 10 микрон | 95% |
для частиц с условным диаметром 5 микрон | 83% |
Достоинства и недостатки
Циклоны просты в разработке и изготовлении, надёжны, высокопроизводительны, имеют довольно низкое гидравлическое сопротивление, могут использоваться для очистки агрессивных и высокотемпературных газов и газовых смесей. Недостатками являются невозможность улавливания пылей с малыми размерами частиц и малая долговечность (особенно при очистке газов от пылей с высокими абразивными свойствами).
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Циклон (в промышленности)» в других словарях:
Циклон (в промышленности) — Циклон в промышленности, аппарат для очистки воздуха (газа) от взвешенных в нём твёрдых частиц (капель) под действием центробежной силы (рис.). Запылённый газовый поток обычно вводится со значительной скоростью в верхнюю часть корпуса Ц. через… … Большая советская энциклопедия
Циклон-4 — Эта статья или часть статьи содержит информацию об ожидаемых событиях. Здесь описываются события, которые ещё не произошли … Википедия
Циклон-Б — Фриц Габер, изобретатель Циклона Б,возглавлял разработку боевых отравляющих веществ, 1918 «Циклон Б» (нем. Zyklon B) фирменное название товарного пр … Википедия
Циклон (пылеуловитель) — У этого термина существуют и другие значения, см. Циклон (значения). Простейший циклонный пылеуловитель (аналог ЦН) Циклон воздухоочиститель, используемый в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип… … Википедия
Циклон — I Циклон (от греч. kyklon кружащийся, вращающийся) атмосферное возмущение с пониженным давлением в центре и вихревым движением воздуха. Различают Ц. внетропические и тропические. Последние обладают особыми свойствами и возникают гораздо… … Большая советская энциклопедия
Тип (циклон, 1979) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тип. Сравнение размеров континентальной части США, тайфуна Тип и циклона Треси (англ.)русск. (самого крупного и самого маленького из тропических ураганов) Т … Википедия
Министерство электронной промышленности СССР — (МЭП) было образовано 2 марта 1965 года на базе Государственного комитета по электронной технике СССР. Упразднено 14 ноября 1991 года. Содержание 1 Руководители 2 Предприятия и НИИ 3 См. также … Википедия
Ту-4 — (сер. № 2805103), построенный на Куйбышевском авиазаводе в 1952 году единственный сохранившийся Ту 4 в России. Музей ВВС, Монино. Тип тяжёлый бомбардировщ … Википедия
Сушка — высушивание, удаление жидкости (обычно влаги) из твёрдых, жидких и газообразных тел. При С. удаляется, как правило, влага, связанная с материалом физико химически (адсорбционно и осмотически) и механически (влага макро и микрокапилляров); … Большая советская энциклопедия
Днепропетровская область — Дніпропетровська область Герб … Википедия
Циклоны для очистки дымовых газов: оценка эффективности и аналоги
Изготовитель дымоочистного и золоулавливающего оборудования «ПЗГО» приветствует своих Посетителей и Клиентов и предлагает к подробному рассмотрению такой тип золоуловителей как циклоны для очистки дымовых газов.
Мы более 30 лет – на собственных производственных линиях и по собственным патентам – создаем высокоэффективные, безотказные, компактные и доступные газо- и золоочистители, которые на сегодняшний день показывают средний КПД ≈ 99% газоочистки и золоудаления на более чем 200 энергетических предприятиях России и Зарубежья.
Особенности дымоочистки и золоулавливания в циклонных пылеуловителях
Любое развитое государство, находящееся в умеренных и холодных широтах, – включая Российскую Федерацию, – обладает развитой энергетической структурой.
С сожалением отмечаем, что альтернативные энергетические технологии и бестопливные генераторы (БТГ) до сих пор не находят широкого применения, и большинство котельных, ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС и иных объектов энергетического сектора, (а также печей и плавильных агрегатов), работают на угле, торфе, мазуте, коксе, газе, антраците и другом органическом топливе. Энергетика и металлургия – основные генераторы зольных и газовых компонентов.
Интересный факт: военно-промышленный комплекс одних только США обладает более чем 4000 засекреченных патентов в области энергетики.
В сети Интернет широко представлены запросы Пользователей, интересующихся промышленной очисткой дымовых выбросов. Что интересно, поисковые машины в качестве релевантной часто выдают информацию по циклонным дымоочистителям.
Циклон в сборе с газоходами, зольником и нагнетающим вентилятором-дымососом
Учитывая, что циклоны позиционируют как устройства для очистки от дымовых газов, следует указать на драматическую техническую неточность, поскольку циклоны ПРИНЦИПИАЛЬНО не способны очистить газовоздушную смесь от каких бы то ни было газовых компонентов – только от пылевых (зола, пепел).
Дымокомпоненты наибольшей активности (сернистый ангидрид, двуокись азота) свободно минуют внутренности циклонов и без какого-либо воздействия выбрасываются в воздушный бассейн Земли, отравляя биосферу нашего Дома.
Скудна результативность циклонов и в отношении захвата мелкодисперсной сажи, копоти.
Таким образом, циклоны для котельных, ТЭЦ или ТЭС следует рассматривать ТОЛЬКО в качестве аппаратов для захвата твердых дымовых фракций. Обусловлено это самой конструкцией и принципом работы циклонов.
Принцип работы циклона
В базовых чертах принцип работы циклона можно описать так:
Принцип работы центробежного вихревого золоуловителя
Понятно, что циклонные агрегаты по определению не могут влиять на компонентный состав газовой фазы среды, а потому устройствами для полной очистки воздуха от дыма их называть технически неверно. Правильнее называть их циклонными золоочистителями / золоуловителями.
Последние обобщенные данные рынка газоочистного оборудования показывают, что все больше Заказчиков отдают предпочтение мокрым газоочистителям и пылеуловителям – скрубберам и абсорберам, и происходит это на фоне ощутимых недостатков, которые демонстрируют сухие аппараты по сравнению с мокрыми.
Тем не менее, сухие циклоны часто используются в качестве ступени первичной очистки среды от крупно- и среднедисперсной механики в многоступенчатых системах.
Недостатки циклонов при очистке дымовых газов
Среди ключевых недостатков сухих циклонов в разрезе дымоочистки нужно акцентироваться на нижеследующих:
Мокрая очистка воздуха от дыма: преимущества скрубберов и абсорберов
Мокрые дымоуловители производства «ПЗГО»
Представители промышленных и энергетических предприятий, генерирующих дымовые / печные выбросы, все чаще обращают свой профессиональный взор в сторону мокрых газоочистных аппаратов, и на то есть несколько критических причин:
Типы мокрых дымоочистителей
Несмотря на то, что на нашем сайте можно найти исключительно детальное описание каждого типа мокрых аппаратов для очистки дымовых газов, вкратце коснемся их особенностей.
Полые скрубберы (орошаемые циклоны и ПВМ)
Орошаемые циклонные дымоуловители представляют собой более продвинутую версию сухих аналогов.
Полый орошаемый циклон (традиционное вертикально-колонное исполнение)
Задымленная или запыленная среда подводится в колонну по касательной или вдоль вертикальной оси симметрии колонны; рабочая камера оснащена оросительным / форсуночным блоком, распыляющим воду или активный жидкий сорбент. Такие аппараты в зарубежных технических публикациях также известны как «falling film scubbers» – скрубберы с падающей пленкой.
Основные назначения аппаратов данного класса – улавливание слипающейся пыли, охлаждение потока, очистка газов и дымов известковым молоком (или иными активными растворами).
Скрубберы Вентури
Скрубберы Вентури также относятся к полым аппаратам, но работают по принципу инжектора / сопла. Основной элемент конструкции – т.н. труба Вентури, которая представляет собой сочленение двух полых конусов, направленных по отношению друг к другу горловинами (конфузорами).
Перепад диаметров трубы обеспечивает сильный разгон среды внутри рабочей камеры, которая также оснащена распылительным блоком. Разогнанный поток (V до десятков и сотен м/с) разбивает диспергируемый абсорбент в ультрамикродисперсный туман, на поверхности капель которого и происходит эффективная сорбция газовых и механических примесей.
Скруббер Вентури: конструкция, сферы применения и характеристики
Отличительной особенностью скрубберов Вентури является их исключительная универсальность в отношении очистки любых воздушных сред, в том числе, содержащих липкие, тягучие, маслянистые и склонные к быстрой цементации вещества.
Мы не имеем ничего против российских или зарубежных изготовителей циклонов для очистки дымовых выбросов, более того, завод «ПЗГО» сам производит и реализует циклонные пылеуловители. Цель данной страницы – указать на сомнительную рациональность применения сухих вихревых циклонов в процессах качественного дымоулавливания.
Пенные абсорберы
Пенные абсорберы (также – барботажные абсорберы или барботажные фильтры) являются, пожалуй, наиболее востребованными аппаратами в сфере очистки дымовых газов и зольных выбросов.
Задержание нежелательных компонентов дыма, (как токсичных газовых составляющих, так и мягких зольных включений), происходит в слое метастабильной пены, которая образуется при прохождении газовой фазы через перфорированные поддоны (тарелки), ярусно расположенные в рабочей камере устройства (при параллельном орошении поддонов).
Презентация, описание принципов работы и сфер применения пенных фильтров
Сфера применения пенных фильтров чрезвычайно широка – очистка дыма на котельных, ТЭЦ, ТЭС, гальванические цеха, целлюлозные комбинаты, химия, нефтехимия и другие сферы, генерирующие дымы высокой активности.
Насадочные абсорберы со стационарным слоем
Насадочные колонны (и горизонтально-насадочные модули) не предназначены для улавливания крупных и средних пылей высоких концентраций, но демонстрируют предельную эффективность в нейтрализации дымов, газов и паров / аэрозолей экстремальной токсичности и химической активности, а также ультрамикродисперсных механических включений.
Орошение насадки в камере абсорбера (нержавеющие кольца Палля)
Эффективность таких аппаратов обусловлена специфической дистрибуцией абсорбента внутри рабочей камеры: орошающая жидкость обволакивает стационарный массив насадочных тел (кольца Рашига, кольца Палля, седла Инталлокс или иные), образуя на их поверхности тонкую жидкостную пленку с площадью от 50-100 и более м 2 / м 3 наполнителя.
Насадочные тела для абсорбера со стационарным слоем (полипропилен)
Загрязненный поток проходит через слой наполнителя, многократно контактируя с обширной поверхностью микропленки и оставляя в ней все нежелательные примеси (на базисе физического растворения / сорбции или по принципу химической нейтрализации / хемосорбции).
При обработке дымовых сред экстремальной активности могут образовываться пульпы и шламы с отклоняющимся от нормы водородным показателем pH. «ПЗГО» предлагает к приобретению компактные и производительные станции нейтрализации кислых и щелочных стоков.
Скрубберы с подвижной насадкой
Скрубберы с псевдоожиженным слоем предназначены для процессинга дымовых и пылевых потоков высокой степени загрязненности и являют собой класс оборудования, способного работать в наиболее тяжело нагруженных режимах.
Результативность нейтрализации сильнозагрязненных сред кроется в образовании в рабочей камеры аппарата зоны т.н. псевдоожижения. Камера скруббера заполнена массивом полых шаров, которые в условиях точного уравновешивания восходящего потока среды и пневматического сопротивления агрегата начинают вести себя подобно жидкости, т.е. псевдоожижаются.
Демонстрационный стенд «ПЗГО», наглядно показывающий процесс, протекающий в дымоочистителях с подвижной насадкой
В этих условиях (и наряду с орошением камеры скруббера) образуется комплексный кипящий слой, эффективно сорбирующий механические и немеханические поллютанты. Благодаря непрерывному трению шариков друг о друга и о стенки камеры, фильтр постоянно самоочищается, нарастание «механики» исключается.
Сферы применения – энергетика, АБЗ, ЖБИ, строительные смеси, металлургия, участки добычи, переработки и транспортировки сырья.
Таблица: сравнение циклонов для очистки дымовых газов с мокрыми золоуловителями
Звездочкой помечены параметры для оборудования, изготавливаемого на ООО «ПЗГО».
Циклоны для дымовых газов | Мокрые скрубберы и абсорберы |
Средний КПД очистки | |
≈ 90% | ≈ 99% * |
Дисперсность улавливаемых частиц | |
От 5-10 мкм | От 0,5 мкм * |
Нейтрализация токсичных газов, паров и аэрозолей | |
Нет | Да (захват идет даже при использовании воды, при использовании соответствующего абсорбента эффективность ≈ 99%) |
Возможность захвата липких и цементирующихся веществ, а также процессинг пожаро- и взрывоопасных сред | |
Нет | Да |
Самоочищение фильтров | |
Нет | Да |
Температурный предел | |
+ 450 °C | + 900 °C * |
Возможность получения экономически ценных продуктов в процессе дымоочистки | |
Нет | Да |
Характеристики жидкостных воздушных фильтров от «ПЗГО»
Все сухие и мокрые аппараты газоочистки, изготавливаемые на нашем предприятии, обладают нижеследующими преимуществами. Укажем те, которые не вошли в таблицу выше:
Заказ, изготовление, покупка и внедрение оборудования
Вместо того, чтобы купить циклон для очистки дымовых газов, предлагаем Вам индивидуально спроектировать, изготовить и локально внедрить надежный, компактный, недорогой и высокоэффективный мокрый скруббер или абсорбер. По любым вопросам обращайтесь к нам удобым Вам способом или заполняйте Опросник Заказчика.
Территория сотрудничества – Россия, СНГ, Европа и Азия. Быстрая доставка до Вашего промышленного участка. Обучение персонала. Полный комплект документов, паспорта, инструкции. Гарантия.
Циклон промышленный – сухой инерционный фильтр для очистки воздуха от твердых частиц
Производитель газоочистного, дымоочистного и пылеулавливающего оборудования «ПЗГО» встречает Посетителей и Клиентов и предлагает к глубокому рассмотрению и анализу разновидности, конструкцию, принципы работы, назначения, характеристики и технологические особенности такого типа аппаратов как промышленный циклон для очистки воздуха (циклонный фильтр пылеуловитель).
Профессионально рассчитаем, спроектируем и – на собственной производственной линии – изготовим эффективный, компактный, надежный, долговечный и доступный индустриальный фильтр циклонного типа. Наши пылегазоочистители безотказно служат на более чем 200 индустриальных участках в России, СНГ, Европе и Азии.
Происхождение названия циклонного фильтра и корреляция с одноименным климатическим явлением
Свое название бытовой или промышленный циклон – как система или аппарат для очистки воздуха от твердых частиц – берет от погодного феномена.
В климатологии циклоном (от. др.-греч. Kuklos – круг) называется масштабное, атмосферное вихревое образование со снижающимся в направлении центра давлением (т.н. «глаз циклона»). Вихри могут иметь диаметр до тысяч километров и наблюдаются повсеместно, (кроме экваториальной зоны), возникая в результате закручивания воздушных масс при столкновении теплых и холодных атмосферных фронтов.
Анимация работы ротационно-вихревого пылеосадителя
Воздушный фильтр циклон – по аналогии – генерирует радиально закручивающуюся пылевоздушную среду (завихряя воздух внутри рабочей камеры), поэтому циклонные пылеуловители также называют вихревыми, ротационными, гравитационными, центробежными или инерционными осадителями.
Циклонный сепаратор (под оригинальным названием «cyclonic separator») был изобретен американцем Джоном М. Финчем (John M. Finch), который в 1885 году запатентовал его в качестве пылеуловителя для своей промышленной компании «Knickerbocker Company». К 1900 году радиально-инерционные пылеулавливающие агрегаты уже широко применялись на многих фабриках и мельницах США, а затем – и во всем мире.
Определение, строение и конструкция циклонного фильтра
Циклон – это составной модуль или самостоятельный аппарат для и инерционно-центробежной очистки воздуха или иных газовых смесей от сухих, неслипающихся (кроме талька и золы), твердых частиц крупной и средней дисперсности (> 10-20 µm). Используется как обособленный пылеуловитель, так и в виде первой ступени грубой очистки в системах и установках тонкой фильтрации газов.
Конструкционно, «традиционный» противоточный циклон представляет собой вертикальную колонну круглого сечения, низ которой, как правило, конически сужается (цилиндроконическая форма); в нижней же части обычно располагается и патрубок пылевого выпуска, через который собранный твердодисперсный партикулят отводится в пылесборный бункер.
Основными технологическими узлами и сопутствующими компонентами циклона являются:
Базовая схема работы
Подробный принцип работы циклона
Принцип работы циклонного фильтра заключается в закручивании загрязненного потока внутри цилиндроконической полости; подробно функционирование аппарата можно рассмотреть через нижеследующие пункты:
Бытовые циклонные модули, например, в современных домашних пылесосах, работают по схожему принципу, хотя могут располагаться горизонтально или под наклоном (см. ниже «прямоточные циклоны»). Такая ориентация не приводит к значительному снижению КПД – инерционная раскрутка пыли достаточна для ее выноса (через специальную щель или группу отверстий) в пылесборник, соединенный с циклоном.
Назначение и сферы применения циклонов
Основным назначением данного класса оборудования является захват сухих твердых взвешенных частиц средней и крупной дисперсности, что диктует применимость установок в качестве пылеуловителей и золоочистителей.
Отобразим в таблице основные сферы применения циклонных фильтр-аппаратов.
Область применения / сфера промышленности | Тип захватываемого партикулята (взвешенных частиц) |
Общепромышленное применение | Крупная пыль, опилки, стружка сухой нецементирующейся природы, аспирация мест пыления, станков, камер, шкафов, боксов, генераторов дымовых выбросов, транспортеров, элеваторов и др. |
Деревообработка, столярные участки, мастерские, мебельные производства | Древесная пыль и стружка, лом шпона, щепки, кора, сбор опила |
Металлообработка, слесарные работы, сварка | Металлическая пыль и опилки после резки, сверловки, пилки, фрезеровки, сварки, грубой полировки, слесарных работ, пескоструйной обработки заготовок |
Улавливание твердых дымовых (сажевоздушных, сажегазовых) выбросов энергетических установок / котельных (жидко- и твердотопливных котлов), мусоросжигателей, крематоров, печей, топок плавильных агрегатов | Зола, сажа, копоть, пепел после сжигания органического топлива, ТБО, ТКО, нередко циклон используется в качестве первой ступени пылегазоочистной установки |
Строительство, производство строительных смесей | Многокомпонентная строительная пыль, бетонная пыль, каменная (минеральная, включая тальк), кирпичная крошка, лом, сухие строительные смеси, механическая обработка строительных блоков и поверхностей штроборезом, отбойным молотком, перфоратором, другими инструментами |
Механообработка полимеров, резин | Полимерная, резиновая крошка, крупная пыль, стружка, обрезки |
Мукомольная, зерновая, пищевая промышленность, агрокомплекс, зарнодробилки, измельчители | Мука, крупнодисперсная мучка, лузга, шелуха, черешки, сено, солома, отруби, пух, сорные примеси, растительные волокна (чай, табак, кофе, хлопок и т. д). |
Порошковая покраска | Твердый аэрозоль краски, пигментов, красителей |
Двухступенчатая пылегазоочистная система на базе скруббера и ротационного пылеуловителя (в качестве первого звена фильтрации). Сделано в «ПЗГО»
Эффективность циклонов в зависимости от дисперсности
Циклонные пыле- и золоуловители показывают неодинаковую эффективность в улавливании частиц разной дисперсности. КПД – высокий в отношении крупных частиц (опилок и стружки) – падает с уменьшением размера улавливаемых элементов. Отобразим эффективность в таблице.
Дисперсность частиц | Теоретическая эффективность очистки |
Более 20 µm | ≈ 99% |
Более 10 µm | ≈ 95% |
Более 5 µm | ≈ 80% |
Увеличение диаметра колонны вихревого пылеосадителя также ведет к некоторому ослаблению эффективности фильтрации пылевоздушной взвеси. Высокий КПД показывают колонны с отношением диаметра и высоты 1.6, что соответствует правилу «золотого сечения».
Пылесборные бункеры, выгрузка осадка
Бункер является важной конструктивной частью циклонной установки. Пылесборник (опилосборник) может иметь, в зависимости от габаритов и производительности устройства, широкий диапазон объемов (от нескольких дм 3 до нескольких десятков м 3 ).
Выгрузка пыли может осуществляться вручную (для малых моделей) или автоматически – шнековым или иным транспортером (для крупногабаритных циклонов).
Форма бункера может быть цилиндрической, кубической, пирамидальной, усеченно-конической, в виде параллелепипеда, с трапецеидальным сужением в нижней части (для размещения червяка). В небольших исполнениях циклонных пылеуловителей практикуется конструирование бункеров в виде выдвижных ящиков на салазках.
Типы и виды циклонных фильтров
Рассмотрим многообразие вихревых инерционных пылеуловителей и очертим их основные особенности и различия.
Противоточные циклоны, аббревиатура «Ц»
Под этим термином скрывается самый распространенный, «классический» вид гравитационно-вихревых пылеочистителей, а название обусловлено тем, что среда в пылеуловителе – достигая определенной теоретической точки, разворачивается на 180 градусов и через центр колонны поднимается вверх – против тока входящего воздуха или газа.
Противоточный циклонный дымоочиститель (на переднем плане), сделан в «ПЗГО»
Забегая вперед, следует отметить, что противоточные разновидности делятся на множество подтипов, которые имеют свои нюансы, но – в целом – недалеко отходят от фундаментального принципа действия противоточного циклона.
Мешочные циклоны
В некоторых моделях циклонная колонна дополняется выводами на мешки, закрепленные на несущей раме агрегата.
Поскольку центробежные пылеуловители показывают максимальную эффективность лишь в отношении крупно- и среднедисперсных частиц, некоторые производители доукомплектовывают осадители суплементарной мешочной системой улавливания пыли мелкой дисперсности, которая – при обычных условиях – свободно минует колонну и выбрасывается через выпускной клапан.
В таких исполнениях пылеуловителей мелкие частички через специальные рукава-воздуховоды направляются в пылесборные мешки, а поток с крупно- и среднедисперсной пылью заходит в циклонный фильтр, где фильтруется на вихревом базисе.
Рукавные циклоны
Отдельные изготовители промышленных циклонов экспериментируют с комбинированием рукавных и циклонных фильтров в едином корпусе.
Комбинированное исполнение (схема)
Фактически, такие воздухоочистные аппараты являют собой закрепленные на плите рукавные блоки, помещенные внутрь ротационного циклона.
Такие пылеочистные агрегаты сочетают в себе принципы, характерные и для рукавных, и для вихревых пылеосадителей – средний и крупный партикулят задерживается на центробежно-инерционном принципе, а оставшаяся микродисперсная пыль фильтруется в микропористых нетканых рукавах, подобно тому, как это происходит в «истинных» рукавных пылеуловителях.
Комментарий «ПЗГО»: использование вышеописанных моделей оправдано лишь в специфических условиях, точно соотносящихся со стереометрическими, технологическими и экономическими ожиданиями Заказчика. В большинстве практических приложений куда большую эффективность покажут двухступенчатые фильтр-системы на базе циклона грубой очистки и полноценного, полноразмерного рукавного или даже абсорбционного фильтра.
Мокрые циклоны (полые пленочные скрубберы со стекающей пленкой)
Выдающимся по своим отличиям, относительно других гравитационных пылеуловителей, рассматриваемых на этой странице, является мокрый циклон, также именуемый полым орошаемым скруббером со стекающей пленкой.
Принципиальная схема работы полого скруббера
Конструктивно, мокрый циклонный фильтр включает, в дополнение ко всему, блок орошения (форсуночный блок) и представляет собой «модернизированную» версию сухого циклона.
Принципиальные отличия можно описать так:
Важными преимуществами мокрых фильтров являются:
Пожалуйста, не стесняйтесь осведомиться подробнее о данном типе оборудования у специалистов Клиентского Отдела «ПЗГО».
Батарейные циклоны (мультициклоны)
Для повышения производительности и / или эффективности улавливания твердых примесей пылеулавливающие агрегаты циклонного типа могут быть объединены в блоки или батареи (т.н. «мультициклоны», «батарейные циклоны», «БЦ»).
Обычно это несколько индивидуальных, небольших в диаметре (Ø не более 30 см), соединенных друг с другом противоточных аппаратов, установленных на одну несущую раму (и нередко закрытые единым кожухом).
Батарейные установки и системы, в основном, используются для улавливания зольных компонентов дымовых выбросов энергетических предприятий (котельных, ТЭЦ, ТЭС), а также для фильтрации пылевых взвесей на АБЗ, ЖБИ, участках загрузки / разгрузки сыпучих материалов, на предприятиях горнодобывающей и перерабатывающей промышленности.
Наиболее рациональным является использование циклона в качестве первой, грубой очистки дымовых эмиссий.
Основным недостатком дымоочистных циклонов, (как батарейного, так и одинарного, моноблочного исполнения), является полный «проскок» запахов, опасных дымовых, печных газов и кислых компонентов, паров и микроскопических аэрозолей – оксидов серы, окислов азота, летучих паров ртути, кадмия, мышьяка, теллура, сероводорода, хлороводорода, кетонов, альдегидов, фуранов, диокскинов и других соединений, представляющих исключительную опасность.
Помимо этого, даже небольшие отклонения в коммутации циклонов внутри батареи могут приводить к нежелательным перетечениям среды из одного аппарата в другой, взмучиванию осадка в бункере и образованию восходящих потоков с обратным выносом уловленного партикулята (т.н. бункерный эффект).
Максимальную эффективность в комплексной, одновременной фильтрации дымовых выбросов твердой, газообразной и аэрозольной природы показывают мокрые пылегазоуловители на базе скрубберов и абсорберов. Пожалуйста, уточняйте информацию по данным типам оборудования в «ПЗГО».
Системы рециркуляции среды в циклонах
Как было упомянуто ранее, аппараты – для увеличения эффективности или производительности – могут быть объединены в батареи, но некоторые производители заходят еще дальше, снабжая циклоны специальными системами рециркуляции.
Рециркуляция – это отбор некоторого объема среды, прошедшей однократную очистку и перенаправление ее в начало очистного контура.
Рециркуляция подразумевает периодический, однократный «перепрогон» среды через очистную инфраструктуру, но может быть и многократной (англ. multi-recirculation) – когда поток, перед выбросом из пылеулавливающего аппарата в рабочий цех или воздушный бассейн, несколько раз проводится через недра установки.
На практике, рециркуляционный насос (дымосос) отбирает из потока около 10-20% загрязненной среды (из зоны выходных клапанов циклонов, состоящих в батарее) и отводит содержимое на повторную очистку.
Циклоны с обратным конусом ЦОК
Среди многообразия центробежных пылеуловителей можно встретить необычные конструкции – циклоны с обратным конусом, идущие под шифром «ЦОК».
Такие пылеосадители представляют «матрешку», состоящую из обычного циклона, помещенного внутрь расширяющегося книзу корпуса (в виде обратного конуса).
Фактически, ЦОК представляют собой «небатарейную» разновидность фильтра с рециркуляцией:
Таким образом достигается рециркуляция в рамках моноблочного аппарата. ЦОК и их подвиды не находят широкого применения в промышленности, но иногда используются для очистки воздуха от абразивной пыли, как правило, – на металлургических и металлообрабатывающих производствах.
Горизонтальные прямоточные циклоны ЦП
Прямоточные циклонные фильтры – в отличие от обыкновенных, противоточных – выполняют очистку воздуха по ходу движения среды. Как правило, такие устройства «врезаются», с помощью специальных ниппелей или иного крепежа, в вентиляционный / аспирационный воздуховод (трубу), то есть, устанавливаются горизонтально – соосно вектору направления воздушного потока.
Прямоточная модель фильтра
Принцип работы – инерционный – не отличается от вертикальных моделей. Пожалуй, единственная особенность «ЦП» – это дополнительная лопастная (лопаточная) розетка, устанавливающаяся внутрь горизонтального пылеосадителя и обеспечивающая закручивание среды; бункер – выносной, также расположен под аппаратом, (может быть вынесен на значительное расстояние).
Пылепоток закручивается, проходя через лопастные направляющие, и пыль отбрасывается на стенки внутренней камеры, откуда через боковой патрубок осадок выводится в пылесборник.
Рекомендуемая скорость потока для достижения номинальной эффективности таких фильтров – не менее 10-12 м/с.
Циклоны типа ЦП используются для первичной, грубой воздухоочистки в условиях ограниченности рабочей площади участка, (не позволяющей установить вертикальный пылеуловитель).
Этот же принцип действия утилизируется в бытовых пылесосах, где ротационный модуль нередко установлен горизонтально или под наклоном относительно пола.
Циклоны для пылесосов
Широкое распространение получили циклоны для пылесосов строительных и бытовых назначений.
Полностью повторяющие принципы работы промышленных моделей, пылесосные циклонные фильтры отличаются лишь меньшим размером и, пожалуй, меньшими – чем у индустриальных – требованиями к степени очистки воздуха от пыли.
В бытовых пылесосах, как правило, используются прямоточные пылеуловители – для наделения устройств еще большей компактностью. Небольшой ротационный пылеосадитель может быть как встроен в корпус самого пылесоса, так и выполнен в виде специальной колбы, вставляющейся «в разрыв» между самим аппаратом и концом рабочего шланга.
Колба-насадка, подходит для любых моделей бытовых пылесосов
Для более мощных строительных пылесосов циклонные пылесборники часто выполняются в виде отдельной независимой напольной приставки. Это значительно снижает нагрузку на основной агрегат, особенно, в процессах сбора золы и сажи (чистка каминов, дымоходов, топок) и мелкого строительного мусора, опилок, крошки, песка. Крупные исполнения инерционных ловушек устанавливаются на передвижные тележки.
Центробежный пылесборник для строительного пылесоса, в виде приставки
Тема пылесосных циклонов находит в Интернете широкий отклик – на видеохостингах можно найти сотни видео-инструкций по созданию самодельных циклонов для пылесосов (из бочек, старых ведер, дорожных конусов, канализационных труб и других подручных материалов). Приобрести надежный фабричный продукт или потратить время на изготовление сомнительного прибора своими руками – решать Вам.
Абразивный износ рабочей камеры
Непрерывный, агрессивный контакт твердых частиц со стенками рабочей камеры приводит к быстрому механическому износу, истиранию металла; особенно силён износ при фильтрации тонкодисперсного абразивного партикулята, например, шлифовальной, заточной, обдирочной пыли и стружки, микрочастиц кальция, ванадия, кремния, никеля, содержащихся в золе сжигания органического топлива.
Проблема износа исключается применением стойких к механическому истиранию сталей / сплавов, (например, шведская износостойкая листовая сталь марки «Hardox», графитизированные и высокомарганцовистые стали и сплавы), нанесением абразивостойкой футеровки камеры, (например, корунд-цементом), или – реже – использованием сменных абразивостойких втулок / вкладышей.
Статическое электричество в циклоне и других сухих пылеуловителях
Активный контакт движущихся частиц друг с другом и с металлической поверхностью рабочей камеры приводит к обретению корпусом аппарата электростатического заряда. В немалой степени величина такого заряда обуславливается электрическими свойствами фильтруемого партикулята.
Зависимость электросопротивления пыли от температуры. Из графика видно, что максимальное сопротивление пыль имеет при температуре чуть более 100 градусов Цельсия
Электростатический заряд, накапливаемый корпусом пылеуловителя и собственно пылью, может быть опасным, как для оборудования, так и для персонала:
Для уменьшения заряда циклона и наэлектризованности пыли проводят футеровку антистатическим покрытием и обеспечивают надлежащее заземление электроцепи.
Интересно: существуют научные работы, посвященные рекуперации электростатической энергии заряженной пыли, то есть, способам ее эффективного «сбора» и использования в рамках улучшения производительности и энергоэффективности пылеулавливающих установок. Впрочем, такие исследования пока что не вышли из экспериментальной области.
Обработка взрывоопасных и пожароопасных сред
Данный абзац прямо связан с предыдущим параграфом. Сухие фильтры не могут использоваться для обработки пылевоздушных смесей, склонных к воспламенению и / или детонации.
Малейшая искра, проскочившая внутри циклона, способна привести к неконтролируемому подрыву среды – как внутри самого аппарата, так и окружающей запыленной атмосферы производственного участка, приведя к индустриальной или человеческой трагедии.
При содержании кислорода в окружающей среде ниже 10% возгорание пыли невозможно. Но такие условия в промышленной практике, особенно в разрезе пылеочистки, обычно не встречаются.
Фото: последствия взрыва пыли на предприятии в Порт-Вентворт, Джорджия, США
Единственными безопасными устройствами для фильтрации взрыво- и пожароопасных пылей являются мокрые скрубберные и абсорбционные фильтры.
Вывод: преимущества и недостатки циклонных фильтров
Циклоны – простые, надежные и выносливые аппараты, которые отлично справляются с фильтрацией взвешенных частиц крупного и среднего размера. Сведем в таблицу их преимущества и недостатки.
Плюсы | Минусы |
Простота монтажа и эксплуатации, надежность, производительность, долговечность, экономическая доступность, малое сопротивление, возможность быстрой рекуперации уловленного осадка, технологическая пригодность для широкого спектра задач – как самостоятельно, так и в составе многоступенчатых пылегазоочистных и дымоочистных комплексов | Невозможность захвата микродисперсной пыли, невозможность фильтрации влажных, слипающихся, цементирующихся веществ, токсичных газов (кислых компонентов), аэрозольных составляющих потока, недопустимость работы со пожаро- и взрывоопасными воздушными суспензиями |
«ПЗГО» производит широкий перечень пылеулавливающего и газоочистного оборудования сухого и мокрого типа. В разрезе промышленной очистки воздуха для нас не существует задач, с которыми мы бы не справились. Смотрите выполненные проекты компании, а также загляните на наш официальный Ютюб-канал.
Технические характеристики промышленных циклонных пылеуловителей
Промышленные циклоны, изготавливаемые в «ПЗГО», обладают следующими характеристиками:
Изготовление циклонов промышленных, заказ на производство и монтаж
По вопросам, в любой мере относящимся к расчету, проектированию и изготовлению промышленных циклонов для очистки воздуха от твердодисперсных частиц, пожалуйста, обращайтесь к нам через Контакты данного сайта или заполняйте Опросник Заказчика.
Быстро произведем циклонные аппараты или циклон-включающие пылегазоочистные комплексы и доставим до любого региона РФ и всего Евразийского Континента.
Осуществим профессиональный монтаж циклонов или удаленно посодействуем в шефмонтаже. Обучим персонал. Полный комплект документации. Гарантия.