Відцентрове осадження часток
Відцентровий метод відділення часток аерозолів від повітря (газу) значно ефективніше гравітаційного осадження, так як відцентрова сила, що виникає, у багато разів більше, ніж сила тяжіння.
Широке застосування, для сухого очищення газів цим методом, отримали циклони різних типів (рис. 2.2, рис. 2.3). Газовий потік потрапляє до циклону
через патрубок 2 по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу 1 і здійснює обертально-поступальний рух уздовж корпусу до бункера 4. Під дією відцентрової сили частки пилу утворюють на стінках циклону пиловий шар, який разом з частиною газу потрапляє у бункер. Відділення часток пилу від газу, що потрапив у бункер, відбувається за рахунок повороту газового потоку на 180°. Звільнившись від пилу, газовий потік утворює вихор і виходить з бункера через вихідну трубу 3. Для нормальної роботи циклону необхідна герметичність бункера. Якщо він негерметичний, то за рахунок пропускання повітря відбувається винесення пилу з потоком через вихідну трубу.
Пил
1 - корпус; 2 - патрубок;
3 - вихідна труба; 4 - бункер Рисунок 2.2 - Циклон
1 - циклонний елемент Рисунок 2.3 - Батарейний циклон
Для всіх циклонів бункери виконуються циліндричної форми певного діаметру. Висота циліндричної частини бункера становить 0,8 від діаметра, днище бункера виконується під кутом 60° між стінками, вихідний отвір має діаметр 250 або 500 мм.
Циліндричні циклони НІІОГАЗа призначені для уловлювання сухого пилу аспіраційних систем, золи з димових газів котельних, працюючих на твердому паливі, пилу з сушарок та ін. При початковій запиленості від 0,3 до 4000 г/м3. Продуктивність циклону залежить від його діаметра, що збільшується зі зростанням діаметра.
Циклони серії ВН мають продуктивність від 100 до 68000 м3/год, гідравлічний опір близько 750 Па і забезпечують ефективність очищення від 83% до 97,5% для пилу з розміром частинок більше 10 мкм. Ефективніше відбувається очищення від пилу з розміром частинок більше 20 мкм. Конічні циклони НІІОГАЗа серії СК призначені для очищення газів від сажі та володіють підвищеною ефективністю очищення у порівнянні з циклонами типу ЦН, що досягається за рахунок більшого гідравлічного опору. Вхідна концентрація сажі на вході до циклонів не перевищує 30-50 г/м3.Одним з конструктивних різновидів циклонів є прямоточні циклони. Вони володіють нижчим гідравлічним опором, меншими габаритами і нижчою ефективністю очищення у порівнянні з циклонами звичайного типу. Прямоточні циклони застосовуються для очищення газового потоку від грубозернистим пилу.
Для очищення значних об’ємів газів (димові гази при спалюванні твердого палива, пил сушарок та ін.) застосовуються батарейні циклони (рис. 2.3), що складаються з певної кількості паралельно встановлених циклонних елементів 1. Конструктивно вони об'єднуються в один корпус і мають загальне підведення і відведення газу. Досвід експлуатації батарейних циклонів показав, що ефективність очищення таких циклонів нижче ефективності окремих елементів завдяки переміщенню газів між циклонними елементами.
Ротаційні пиловловлювачі являють собою машину, яка одночасно з переміщенням повітря очищає його від крупних фракцій пилу. На відміну від описаних пристроїв вони володіють компактністю, так як вентилятор і пиловловлювач зазвичай поєднані в одному агрегаті. У результаті цього при монтажі і експлуатації таких машин не потрібно додаткових площ, які необхідні для розміщення спеціальних пиловловлюючих пристроїв. Вони забезпечують досить високу ефективність очищення повітря при уловлюванні порівняно крупних часток пилу (понад 20-40 мкм). Однак поширення пиловловлювачі ротаційної дії не отримали завдяки відносній складності конструкції і процесу експлуатації у порівнянні з іншими апаратами сухого очищення газів від механічних забруднень.
Вихрові пиловловлювачі володіють високою ефективністю очищення газу від найтонших фракцій (< 3-5 мкм), що дозволяє їм в окремих випадках конкурувати з фільтрами. За кордоном (США, Німеччина) розроблено кілька моделей вихрових пиловловлювачів з діаметром корпусу від 40 мм до 2 м. Пропускна спроможність установок складає від 20 до 315000 м3/год.
У радіальних пиловловлювачах відділення твердих часток від газового потоку відбувається за рахунок спільної дії гравітаційних та інерційних сил. Останні виникають при повороті газового потоку на 180°. Середня швидкість піднімання газу у корпусі зазвичай складає не більше 1 м/с. Ефективність очищення газу від часток розміром 25-30 мкм зазвичай становить 65-85%. Радіальні пиловловлювачі застосовуються рідко завдяки низькій ефективності очищення від дрібнодисперсного пилу.
2.1.2