Cikloninis dulkių surinkėjas

Kai oro srautas sukasi, oro sraute esančios dulkių dalelės bus atskirtos nuo oro srauto išcentrine jėga. Technologija, kuri naudoja išcentrinę jėgą dulkėms pašalinti, vadinama išcentrine dulkių šalinimo technologija. Įranga, kuri dulkėms pašalinti naudoja išcentrinę jėgą, vadinama cikloniniu dulkių surinkėju.

Cikloniniam dulkių surinkėjui patekus į prietaisą tangentine kryptimi, dėl išcentrinės jėgos dulkių dalelės yra atskiriamos nuo dujų, kad būtų pasiektas išmetamųjų dujų valymo tikslas. Oro srautas ciklono dulkių rinktuve turi daug kartų suktis, o tiesinis oro srauto sukimosi greitis taip pat yra labai greitas, todėl besisukančio oro srauto dalelių išcentrinė jėga yra daug didesnė nei gravitacija. Mažo skersmens ir didelio atsparumo cikloniniams dulkių surinktuvams išcentrinė jėga gali būti iki 2500 kartų didesnė už gravitaciją. Didelio skersmens ir mažo pasipriešinimo cikloniniams dulkių surinkėjams išcentrinė jėga yra daugiau nei 5 kartus didesnė už gravitaciją. Dulkių pripildytos dujos sukimosi metu sukuria išcentrinę jėgą, išmesdamos į sieną dulkių daleles, kurių santykinis tankis didesnis nei dujų. Kai dulkių dalelės liečiasi su siena, jos praranda radialinę inercinę jėgą ir, veikiant žemyn nukreiptam impulsui bei žemyn nukreiptai gravitacijai, krenta išilgai sienos ir patenka į pelenų išleidimo vamzdį. Kai besisukančios ir besileidžiančios išorinės sūkuriuojančios dujos pasiekia kūgį, dėl kūgio susitraukimo jos priartėja prie dulkių surinkėjo centro. Pagal pastovaus „sukimosi momento“ principą tangentinis greitis nuolat didinamas, o išcentrinė jėga, veikianti dulkių daleles, taip pat nuolat stiprinama. Kai oro srautas pasiekia tam tikrą padėtį apatiniame kūgio gale, jis prasideda nuo ciklono separatoriaus vidurio ta pačia sukimosi kryptimi, grįžta iš apačios į viršų ir toliau daro spiralinį srautą, t. vidinis sūkurinis oro srautas. Po išvalytos dujos iš vamzdžio išleidžiamos per išmetimo vamzdį, iš jo taip pat išleidžiama dalis nesulaikytų dulkių dalelių.

Cikloninio dulkių surinkėjo našumas apima tris technines charakteristikas (apdorojant dujų srautą Q, slėgio nuostolius △Þ ir dulkių šalinimo efektyvumą η) ir tris ekonominius rodiklius (infrastruktūros investicijų ir eksploatavimo valdymo sąnaudas, grindų plotą ir tarnavimo laiką). Į šiuos veiksnius reikia visapusiškai atsižvelgti peržiūrint ir renkantis cikloninius dulkių surinkėjus. Idealus cikloninis dulkių surinkėjas turi techniškai atitikti proceso gamybos ir aplinkos apsaugos reikalavimus dujų dulkių koncentracijai, kuri yra ekonomiškiausia. Kuriant konkrečią formą ir parenkant formą, būtina derinti faktinę gamybą (dujų dulkių kiekis, dulkių pobūdis, dalelių dydžio sudėtis), remtis praktine patirtimi ir pažangiomis panašių gamyklų namuose ir užsienyje technologijomis bei visapusiškai apsvarstyti. trijų techninės veiklos rodiklių ryšį. Pavyzdžiui, kai dulkių koncentracija didelė, kol leidžia galia, svarbiausia yra pagerinti surinkimo efektyvumą η. Stambioms dulkėms su didelėmis atskirtomis dalelėmis nereikia naudoti didelio efektyvumo cikloninio dulkių surinktuvo, kad būtų išvengta didelių kinetinės energijos nuostolių.

Ciklono dulkių surinkėjas susideda iš įsiurbimo vamzdžio, išmetimo vamzdžio, cilindro, kūgio ir pelenų bunkerio. Cikloninis dulkių surinkėjas yra paprastos konstrukcijos, jį lengva gaminti, montuoti, prižiūrėti ir valdyti, jo investicijos į įrangą ir eksploatacijos išlaidos yra nedidelės. Jis buvo plačiai naudojamas atskirti kietąsias ir skystąsias daleles nuo oro srauto arba atskirti kietąsias daleles nuo skysčio. Įprastomis darbo sąlygomis daleles veikianti išcentrinė jėga yra 5–2500 kartų didesnė už gravitaciją, todėl ciklono dulkių surinkėjo efektyvumas yra žymiai didesnis nei gravitacinės nusėdimo kameros. Remiantis šiuo principu, sėkmingai sukurtas cikloninis dulkių šalinimo įrenginys, kurio dulkių šalinimo efektyvumas viršija 80%. Tarp mechaninių dulkių surinkėjų ciklono dulkių surinkėjas yra efektyvesnis. Jis tinkamas nelipnioms ir nepluoštinėms dulkėms pašalinti, dažniausiai naudojamas didesnėms nei 5 μm dalelėms pašalinti. Lygiagretus kelių vamzdžių cikloninis dulkių surinkėjas taip pat turi 80-85% dulkių šalinimo efektyvumą 3 μm dalelėms. Cikloninis dulkių surinkėjas pagamintas iš specialių metalinių arba keraminių medžiagų, atsparių aukštai temperatūrai, trinčiai ir korozijai, gali būti eksploatuojamas iki 1000°C temperatūroje ir iki 500×105Pa slėgyje. Kalbant apie technologiją ir ekonomiškumą, ciklono dulkių surinkėjo slėgio nuostolių valdymo diapazonas paprastai yra 500–2000 Pa. Todėl jis priklauso vidutinio efektyvumo dulkių surinkėjui ir gali būti naudojamas aukštos temperatūros išmetamųjų dujų valymui. Tai plačiai naudojamas dulkių surinkėjas, dažniausiai naudojamas katilų išmetamųjų dujų dulkių šalinimui, kelių etapų dulkių šalinimui ir išankstiniam dulkių šalinimui. Pagrindinis jo trūkumas – mažas smulkių dulkių dalelių (<5μm) šalinimo efektyvumas.