Прямоточные циклоны с неподвижными лопатками

Главная»Книги по циклонам ЦН»Промышленная очистка газов - В. Страус»Прямоточные циклоны с неподвижными лопатками

Прямоточные циклоны с неподвижными лопатками

Прямоточные циклоны с неподвижными лопатками действуют как концентраторы пыли; в них сконцентрированная пыль вместе с некоторым количеством газа отродится в периферийную область и направляется во вторичный сборник, тогда как чистый газ проходит в осевом направлении. Вторичным сборником может служить другой циклон обычного типа или пылеосадительная камера.

Многокамерные прямоточные циклоны с неподвижными лопатками часто применяются для предварительной очистки топочных газов, характеризующихся высоким содержанием летучей золы (например, при сжигании высокозольных пылевидных углей), перед тем как частично очищенный газ поступит на электрофильтры. Типичная конструкция многокамерной установки показана на рис. VI-24, а.

Многокамерные прямоточные циклоны с пропусканием пыли в пылеосадительные камеры и последующие циклоны

Рис. VI-24. Многокамерные прямоточные циклоны с пропусканием пыли в пылеосадительные камеры и последующие циклоны. 1 - кольцевая щель для пыли; 2 - направляющие лопатки; 3 - вспомогательный вентилятор; 4 вторичные циклоны; 5 - сборник грубой пыли; 6 - сборник топкой пыли.

Фракционная эффективность установки

Рис. VI-25 Фракционная эффективность установки, приведенной на рис. VI-24 для частиц плотностью 2000 кг/м3.

Сконцентрированная пыль поступает в пылеосадительную камеру, затем проходит через циклоны. После этого очищенный газ соединяется с газом, прошедшим через прямоточный циклон (см. рис. VI-24, а), кривая фракционной эффективности которого приведена на рис. VI-25.

В несколько видоизмененном устройстве (рис. VI-26, а) сконцентрированные тяжелые пылевые частицы оседают в гравитационной пылеосадительной камере, а более легкие фракции проходят над камерой к циклону. Очищенные в прямоточном циклоне газы соединяются с газовым потоком, прошедшим через прямоточный циклон. Кривая фракционной эффективности этого устройства представлена на рис. VI-26, б.

Многокамерный прямоточный циклон с пылеосадительной камерой (первичный пылесборник) и параллельными циклонами

Рис. VI-26. Многокамерный прямоточный циклон с пылеосадительной камерой (первичный пылесборник) и параллельными циклонами.

а - схема установки; б - фракционная эффективность; 1 - направляющие лопатки; 2 - отбор к вторичному циклону; 3 - вторичный циклон; 4 - вторичный пылесборник; 5 - вспомогательный вентилятор; 6 - первичная камера; 7 - первичный коллектор; 8 - первичный пылесборник.

Большие однокамерные пылеочистные установки применяются для очистки газа, образующегося в топках небольших котлов (объем газа до 85000 м3/ч), когда существенной проблемой является минимальная потеря давления, а степень удаления пыли не является критическим фактором (например, для судовых котлов). Для дымовых труб с естественной тягой особенно пригодны осадители - коллекторы с восходящим потоком (рис. VI-27). В коллекторе а предусмотрена пылеосадительная камера, тогда как в коллекторе б установлен циклон. Если газоочистительную установку нельзя разместить в дымовой трубе, можно установить уловитель с нисходящим потоком и боковым входом (рис. VI-27,e).

Эффективность такого уловителя приведена на рис. VI-27, г. Как и следовало предполагать, газоочистительная установка со вторичным циклоном в качестве коллектора является более эффективной по сравнению с установкой, имеющей пылеосадительную камеру, а установка с нисходящим потоком лучше установки с восходящим потоком (глава V).
Центробежные пылесборники

Рис. VI-27. Центробежные пылесборники.
а - с восходящим потоком пылеосадительной камерой; б - с восходящим потоком и циклонным сепаратором; в - вихревой пылесборник с нисходящим потоком; г - зависимость эффективности от объемной скорости потока для моделей а, б и в; 1 - дымоход котла; 2 - дымовая труба; 3 - вторичная камера.

Прямоточный орошаемый пылесборник

Рис. VI-28. Прямоточный орошаемый пылесборник.

а - вид установки; б - фракционная эффективность.

Ниже приведен гранулометрический состав пыли (в % масс.):

Таблица

В литературе описаны очень изящные конструкции прямоточных циклонов  с удлиненными лопатками, однако они не производятся в промышленных масштабах. Размер мельчайшей частицы плотностью 1000 кг/м3, улавливаемой на таких установках, равен 3-5 мкм при очень высоких скоростях на входе - до 210 м/с. Как уже упоминалось, это явление может быть предотвращено путем впрыска воды на входе в циклон. Промышленная конструкция такого типа представлена на рис. VI-28, а, а кривая ее фракционной эффективности - на рис. VI-28, б. Из этой кривой, полученной для угольной пыли, видно, что на такой установке можно улавливать частицы размером 1 мкм с эффективностью 80%.