Центробежные пылеуловители. Циклоны

Широкое применение в технике нашли обеспыливающие устройства, в которых для осаждения частиц используется центробежная сила. Наиболее типичными представителями устройств этого рода являются циклоны.

Хотя их применяют уже несколько десятков лет, все же они до сих пор еще не полностью исследованы и механизм действия их не вполне освещен. Причиной этому является сложность явлений, происходящих в циклоне. Там действуют как центробежные силы, так и гравитационные независимо от сложных завихрений. Ввиду недостаточности имеющихся результатов теоретических исследований работы циклонов подбор циклонов пока еще на опирается только на эмпирические данные. В результате этого в настоящее время промышленность применяет очень много самых разнообразных типов циклонов.
Считается что в той части циклона, в которой пыль отделяется от воздуха, образуется нисходящий вращающийся поток. Теоретически (для идеальной жидкости) этот поток должен подчиняться постоянной окружной скорости. Однако на практике дело с окружной скоростью обстоит иначе: сначала она имеет тенденцию к увеличению, а затем вблизи оси циклона она резко падает до нулевого значения.

Обязательным условием для работы циклона является способ установки его и правильность эксплуатации. Установка циклона перед вентилятором полезнее тем, что она защищает вентилятор от разрушения. Сам циклон должен иметь стенки соответствующей толщины, что, впрочем, обусловлено и размерами циклона.

При непрерывном пылеудалении выпускное отверстие снабжают вращающимся клапаном или (особенно при работе с мелкой пылью) шнековым транспортером. Можно также применять для пылеудаления из циклона пневматическую систему. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы собираемая пыль находилась в конической части циклона, поскольку это вызывает унос пыли вращающимся воздухом и полное нарушение работы циклона. Если диаметр газовода на участке выхода из циклона необходимо уменьшить до диаметра трубы, подводящей газ, то конфузор следует установить за циклоном и коленом по крайней мере на расстоянии пяти диаметров выпускного отверстия циклона. Необходимо также обратить внимание на подачу газа в циклоне. Эффективность пылеосаждения в циклоне можно увеличить, применяя увлажнение отделяемой пыли водой.

Благодаря простоте изготовления циклон является одним из наиболее дешевых пылеулавливающих устройств, а если учесть его эффективность, то можно считать и самым дешевым пылеулавливающим аппаратом и при том таким, который можно изготовить на любом предприятии при условии, что он будет хорошо спроектирован.

Введение дополнительных устройств циклонов приводит к дополнительным эксплуатационным затратам, а также к трудностям подбора (расчета) циклона. Поскольку эффективность циклона в большой степени зависит от количества обеспыливаемого газа, то циклоны зачастую не дают ожидаемых результатов. Циклон, работающий хорошо при большом количества газа, может оказаться весьма далёким от идеала эффективного пылеуловителя при уменьшении количества протекающего газа. На этот момент необходимо обращать особое внимание.