Батарейный циклон (мультициклон) состоит из большого количества циклонных элементов небольшого диаметра, расположенных в общем корпусе с единым подводом и отводом газа и общим бункером.
Корпус батарейного циклона разделен на несколько секций, которые частично могут отключаться при изменении нагрузки на аппарат.
Наиболее распространены циклонные элементы с направляющими аппаратами типа «винт» и «розетка». Обычно применяют циклонные элементы диаметром 100, 150, 250 мм.
Циклонный элемент состоит из корпуса, направляющего аппарата и выхлопной трубы. Элементы с направляющим аппаратом «розетка» имеют более высокую эффективность, но они более склонны к забиванию пылью, чем элементы с аппаратом «винт».
Целесообразность применения батарейных циклонов объясняется тем, что эффективность циклонных аппаратов малого диаметра выше, чем большого. Кроме того, габариты батарейного циклона, в частности, по высоте, меньше, чем группы циклонов при той же производительности.
Недостатком батарейных циклонов является более высокий удельный расход металла по сравнению с одиночными циклонами, а также неравномерное распределение очищаемого воздуха между элементами, что приводит к некоторому снижению эффективности очистки по сравнению с одиночными циклонами того же диаметра, что и элементы батарейного циклона.
Батарейные циклоны могут применяться для улавливания слабо- и среднеслипающихся пылей. Их используют для очистки газов от летучей золы, пыли цемента, доломита, известняка, шамота и др. Для улавливания сильнослипающихся пылей их применять не рекомендуется.
Ряд аппаратов предназначен для очистки газов с температурой до 400°С. Часть аппаратов выпускается во взрывоопасном исполнении.
Батарейный циклон БЦ-2 включает (в зависимости от типоразмера) от 20 до 56 чугунных литых циклонных элементов диаметром 250 мм с направляющими аппаратами «розетка».
3.5. Ротационные пылеуловители
В ротационных пылеуловителях очистка газов (воздуха) от пыли основана на использовании центробежных сил и сил Кориолиса, возникающих при вращении рабочего колеса аппарата.
Характерной особенностью ротационных пылеуловителей является то, что в одном аппарате совмещен побудитель (вентилятор) и пылеуловитель. Благодаря этому аппарат более компактен, чем установка, состоящая из вентилятора и пылеулавливающего устройства. Ротационный пылеуловитель потребляет меньше электроэнергии, чем вентилятор и пылеуловитель в сумме.
Ротационные пылеуловители делятся на две основные группы в зависимости от места подвода запыленного потока к аппарату. Большая часть ротационных пылеуловителей относится к группе, в которой запыленный поток поступает в центральную часть колеса, вращающегося в кожухе. Пылевые частицы под действием центробежных сил и сил Кориолиса отбрасываются на периферию диска и оттуда поступают в пылесборник.
Применяются также аппараты ротационного типа, в которых для повышения эффективности очистки запыленный поток соприкасается с водной поверхностью, отдавая воде часть содержащейся в нем пыли.
Ротационные пылеуловители служат для очистки воздуха (газов) от неслипающихся и слабослипающихся пылей при их значительной концентрации в потоке. Эффективность очистки от пыли с частицами размером 8 – 12 мкм составляет 83 %. Для размера 20 мкм – до 97 %.
Таблица 10.
Техническая характеристика ротационных пылеотделителей
| Производительность, м3/ч | Напор, Па | Частота вращения ротора, об/мин | Вид пыли | Концентрация пыли, г/м | Степень очистки,% | Расход электроэнергии, кВт*ч/м3 | |
| на входе | на выходе | ||||||
| 870 | 2460 | 3000 | Зола | 28 | 5,0 | 80 | 1,6 |
| 720 | 2310 | 3000 | » | 24 | 4,0 | 84 | 1,56 |
| 570 | 2310 | 3000 | » | 6 | 0,1 | 78 | 1,44 |
| 870 | 2310 | 3000 | » | 140 | 20,0 | 82 | 1,6 |
| 363 | 2460 | 3000 | Стекло | 10 | 0,02 | 99 | 1,2 |
| 725 | 500 | 3000 | Кварц | 12 | 0,1 | 99 | 1,4 |
| 275 | 500 | 3000 | Уголь | 10 | 0,1 | 99 | 0,8 |
| 550 | 500 | 3000 | Тальк | 12 | 0,14 | 99 | 0,85 |
| 2000 | 500 | 730 | Суперфосфат | 4,3 | 0,16 | 98 | 0,95 |
| 2000 | 500 | 730 | Огарок | 50 | 0,1 | 99 | 0,9 |
В вихревом пылеуловителе, как и в циклоне, сепарация пыли основана на использовании центробежных сил. Основное отличие вихревых пылеуловителей от циклонов заключается в наличии вспомогательного закручивающего газового потока.
Применяют два вида вихревых пылеуловителей: сопловые и лопаточные.
В аппарате и того и другого типа запыленный газ поступает в камеру через входной патрубок с завихрителем типа «розетка» и обтекателем. В кольцевом пространстве между корпусом аппарата и входным патрубком расположена подпорная шайба, которая обеспечивает безвозвратный спуск пыли в бункер.
Обтекатель направляет поток газа к периферии. Пылевые частицы за счет воздействия центробежных сил перемещаются из центральной части потока к периферии.
Далее процесс в аппаратах двух видов несколько отличается. В сопловом аппарате на запыленный поток воздействуют струи вторичного воздуха (газа), выходящие из сопел, расположенных тангенциально. Поток переходит во вращательное движение.
Отброшенные под воздействием центробежных сил к стенкам аппарата пылевые частицы захватываются спиральным потоком вторичного воздуха (газа) и вместе с ним движутся вниз в бункер. Здесь частицы пыли выделяются из потока, а очищенный воздух (газ) снова поступает на очистку.
Эксперименты показали положительную роль повышения давления вторичного воздуха до 30 – 40 кПа сверх атмосферного. Эффективное пылеулавливание может быть обеспечено и при меньшем давлении. Сопла для подачи вторичного воздуха нужно расположить по нисходящей спирали. Оптимальной явилась установка 8 сопел диаметра 11 мм двумя спиральными рядами под углом наклона 30°.
В аппарате лопаточного типа вторичный воздух, отобранный в периферии очищенного потока, подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками. По основным показателям аппараты лопаточного типа оказались более эффективными: при одинаковом диаметре камеры – 200 мм и производительности 330 м3/ч гидравлическое сопротивление соплового аппарата составило 3,7×103 Па, эффективность 96,5 %, а лопаточного соответственно 2,8×103 Па и 98% (при улавливании особо мелкодисперсной пыли).