Расчет циклона (стр. 3 из 4)

Хотя первые циклоны появились в промышленности более 100 лет назад, работы по улучшению их конструкции и повышению эффективности продолжаются.

Применение циклонов типа ЦН-15 недопустимо в условиях токсичных или взрывоопасных сред; их также не рекомендуется использовать для улавливания сильно слипающихся пылей.

При небольших капитальных затратах и эксплуатационных расходах циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 85-98% от частиц пыли размером более 10 мкм. Циклоны рекомендуется использовать перед высокоэффективными аппаратами газоочистки(фильтры, электрофильтры). В ряде случаев достигаемая эффективность циклонов оказывается достаточной для выброса газов или воздуха в атмосферу.

Для увеличения срока службы циклонов, подвергающихся абразивному износу, в местах наибольшего износа (в нижней части конуса, во входной части улитки) рекомендуется наносить специальное антиабразивное покрытие.

Исходя из компоновочных соображений групповые циклоны изготовляют с камерой очищенного газа в виде улитки (вентилятор устанавливается после циклона), или в виде сборника (вентилятор устанавливается перед циклоном).

При работе циклонов должна быть обеспечена непрерывная выгрузка пыли. Уровень пыли в бункере не должен подыматься выше 0,5 диаметра циклона от крышки бункера.

В обычных условиях оптимальной скоростью воздуха в цилиндрической части бункера является 4 м/сек, скорость 2,5 м/сек рекомендуется принимать при работе с абразивной пылью.

Условное обозначение типоразмера одиночного и группового циклона:

ЦН - циклон конструкции НИИОгаза

15 - угол наклона входного патрубка относительно горизонтали(град.)

П, Л - "правое" ("левое") вращение газа в улитке

число после тире - внутренний диаметр цилиндрической части циклона (мм.)

следующая цифра - количество циклонов в группе

У - с камерой очищенного газа в виде "улитки"

С - с камерой очищенного газа в виде сборника

П - пирамидальный бункер

Техническая характеристика циклонов типа ЦН - 15

допустимая запылённость газа, г/м3 -

для слабослипающихся пылей ...................................не более 1200

для среднеслипающихся пылей...................................................250

температура очищаемого газа, 0С.................................не более 400

максимальное давление (разряжение), кгс/м3............................500

коэффициент гидравлического сопротивления:

для одиночных циклонов............................................................147

для групповых циклонов:

с "улиткой"....................................................................................175

со сборником................................................................................182

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦИКЛОНОВ НИИОГАЗ ЦН-15

Для надёжной работы циклонных аппаратов температура газов должна быть выше точки росы на 20-250С при негигроскопичной пыли и газах с большой влажностью.

При выборе допускаемой запылённости газов рекомендуется учитывать склонность прилипания пыли к стенкам циклона, зависящую от физико-химических свойств, дисперстного состава пыли, влажности газов, материала и состояния поверхности стенок. В качестве общего правила следует иметь в виду, что, чем тоньше пыль, тем легче она прилипает. Пыль у которой 60-70% частиц имеют диаметр меньше 10 мкм, ведут себя, как липкие, хотя та же пыль крупнее 10 мкм обладает хорошей сыпучестью.

Для обеспечения надёжной работы циклонов при работе очистке газов от среднеслипающихся пылей допустимая запылённость газов должна быть уменьшена в 4 раза, а для сильно слипающихся в 8-10 раз.

Длительная надёжная работа циклонов ЦН-15 в значительной степени зависит от интенсивности абразивного износа. При улавливании крупной абразивной пыли, концентрацию её надо снизить в 2-3 раза против допустимой с помощью предварительной очистки газов в пылеотстойниках, разгрузителях и других простейших пылеуловителях.

Уменьшению степени абразивного износа также способствует снижение скоростей газового потока на входе в циклон, хотя и будет иметь место и некоторое уменьшение эффективности очистки.

На эффективность работы ЦН-15 существенное влияние оказывает режим работы аппарата. Для обеспечения наиболее высоких показателей очистки газов режим работы ЦН должен быть стабильным. Изменение в расходе газов не должно превышать 10-12%.

ВЫГРУЗКА ПЫЛИ ИЗ БУНКЕРА ЦИКЛОНА.

Удаление пыли из бункеров циклона ЦН производиться через пылевыгружное устройство, состоящее из пылевого затвора и приспособлений для транспортирования пыли. Пылевыгружные устройства должны быть небольших размеров, особенно по высоте, герметичны, способны работать на противодавлении и при пониженном давлении в бункере; безотказны в действии. Негерметичность пылевыгружного устройства при наличии в бункере давления выше атмосферного ведёт к выбросу пыли в окружающую среду, а при наличии в бункере разряжения вызывает резкое снижение коэффициента очистки газов от пыли. При нерегулярном выпуске пыли происходит переполнение бункера пылью, что недопустимо, так как при этом коэффициент очистки уменьшается и создаётся возможность забивания циклонов пылью.

Выгрузка пыли из бункера циклона ЦН может осуществляться либо непрерывно, либо периодически. В первом случае транспортировка производиться с помощью автомашин, мусорных контейнеров, евромешков. При непрерывном пневматическом удалении, пыль может транспортироваться непосредственно из бункера, при этом требуются специальный пылевой затвор с электроприводом.

Бункер для пыли, а также опору, можно изготовить любых размеров по желанию заказчика.

ОБЕСПЫЛИВАНИЕ В ЦЕМЕНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.

Производство цемента связано со значительным пылевыделением. Больше всего пыли выделяется с отходящими из вращающихся печей газами. Наряду с этим пыль выделяется при дроблении, сушке и помоле сухого сырья, угля и клинкера, при охлаждении клинкера в холодильниках вращающихся печей, а также при упаковке и в процессе погрузочно – разгрузочных работ на складах сырья, угля, клинкера и добавок. Пылеобразование вызывает также большие потери в производстве и уменьшает срок службы вращающихся частей машины. Предельно допустимые концентрации пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений 4 – 10 мг/м3 в зависимости от вида пыли(цементная, угольная и т. д.) и содержания в ней SiO2. Концентрация пыли в газах и воздухе, выбрасываемых в атмосферу после очистки их в пылеулавливающих установках, не должна быть более 80 мг/м3. В населенных пунктах, находящихся в близи цементных заводах, запыленность воздуха не должна превышать 0,5 мг/м3.

Чтобы обеспылить заводские помещения, необходимо в первую очередь обеспечить полную герметизацию производственных агрегатов и транспортных устройств и создать, внутри аппаратов разрежение. Для уменьшения пылеобразования, кроме герметизации заводской аппаратуры, целесообразно уменьшать высоту падения пылящих материалов, увлажнять и охлаждать пересыпаемые и транспортируемые материалы. Все газы, отсасываемые дымососами из вращающихся печей и сушильных барабанов, а также воздух, отбираемый аспирационными установками, подаются в пылеуловительные устройства. Здесь из них выделяется пыль, которая возвращается в производство, а очищенные газы выбрасываются наружу. Запыленность газов, отходящих из вращающихся печей и сушильных барабанов и аспирируемого воздуха мельниц, составляет 10 – 100 г/м3 и выше.

Аспирационные установки ставят для каждого пылеобразующего агрегата. С вентилятором, отсасывающим запыленный воздух, они связаны газоходами. При аспирации мельниц аспирационная установка должна создавать соответствующее разрежение для просасывания воздуха через мельницу с нужной скоростью (примерно 2 м/с) и препятствовать попаданию пыли в помещение.

В качестве пылеуловительных аппаратов на цементных заводах обычно применяют пылеосадительные камеры, циклоны, рукавные фильтры и электрофильтры. Пылеосадительные камеры служат для обеспыливания газов, отходящих от вращающихся печей и сушильных барабанов. Для более интенсивного осаждения пыли к камерах устраивают перегородки. Степень очистки газов в пылеосадительных камерах невелика (3-15%).

Циклоны могут обеспыливать газы с температурой до 400 С. Степень очистки газов в них 80 – 95%. Циклоны полностью улавливают только крупные частицы пыли. Частицы размером менее 5мкм практически не улавливаются.

Батарейные циклоны представляют собой группу из большого (не менее25) числа циклонов малого диаметра. Запыленный газ последовательно проходит через все их секции. Степень очистки запыленного воздуха доходит до 95%. Циклоны и батарейные циклоны можно применять для обеспыливания газов, отходящих из вращающихся печей и сушильных барабанов, а также аспирируемого воздуха из мельниц и транспортного оборудования.

Преимущества рукавных фильтров заключается в высокой степени очистки воздуха (97-99,9%) и в простоте обслуживания. Их недостаток – большое гидравлическое сопротивление ткани, составляющее 600 – 1000 Па.

Рукавные фильтры применяют для обеспыливания дробильных устройств, мельниц для помола сухого сырья или цемента, а также упаковочных машин и транспортного оборудования.

Принцип действия электрофильтров основан на использовании явления ионизации газа при воздействии коронного разряда электрического тока высокого напряжения.

В зависимости от направления движения газов электрофильтры бывают вертикальные и горизонтальные. Электрофильтры могут быть одно – или двухсекционными, которые состоят из двух соединенных и работающих параллельно электрофильтров. Возможно и большее число секций.