Жалюзійний пиловіддільник

Для розділення газового потоку на очищений газ і збагачений пилом газ використовують жалюзійний пиловіддільник (рис. 2.3). На жалюзійній решітці 1 газовий потік витратою розділяється на два потоки витратою і . Звичайно , а . Відділення частинок пилу від основного газового потоку на жалюзійній решітці проходить під дією інерційних сил, які виникають при повороті газового потоку на вході в жалюзійну решітку, а також за рахунок ефекту відбиття частинок від поверхні решітки при співударянні. Збагачений пилом газовий потік після жалюзійної решітки направляється до циклону 2, де очищається від частинок, і знову вводиться в трубопровід за жалюзійною решіткою. Жалюзійні пиловіддільники відрізняються простотою конструкції і добре компонуються в газоходах, забезпечуючи ефективність очищення 0,6 і більше для частинок розміром понад 20 мкм. Вони застосовуються для очищення димових газів від великого дисперсного пилу при температурі до 450....600°С.

Основними позитивними якостями жалюзійних пиловіддільників є малий гідравлічний опір і значно менші порівняно з будь-якими іншими пиловловлювачами розміри. Негативні якості – зношення пластин решітки при високій концентрації особливо великого пилу і можливість утворення відкладень при охолодженні газів до точки роси.

Строк служби решіток жалюзійного пиловловлювача при пиловидному спалюванні вугілля складає 6 місяців. Причому зниження ефективності очищення за рахунок їх зношення спостерігається на третьому місяці експлуатації. Тому з ростом вимог до систем очищення газів і удосконалення пилоочищувальних установок дру гих типів для заново проектованих газоочисних установок cпостерігається тенденція до повного відказу від використання жалюзійних пило- і золовловлювачів.

Рисунок 2.3 – Конструктивна схема жалюзійного пиловловлювача з пластинами:

1 – жалюзійні пластини; 2 – циклон

Циклони

Циклонні апарати завдяки дешевизні та простоті будови і обслу-говування, порівняно невеликому опору і високій продуктивності є най- розповсюдженішим типом сухого механічного пиловловлювача.

Циклонні пиловловлювачі мають такі переваги:

- відсутність рухомих частин в апараті;

- надійне функціонування при температурах газів майже до 500°С без будь-яких конструктивних змін (якщо передбачається використання більш високих температур, то апарати можна виготовляти із спеціальних матеріалів);

- можливість вловлювання абразивних матеріалів при захисті внут-рішньої поверхні циклонів спеціальним покриттям;

- пил вловлюється в сухому вигляді;

- гідравлічний опір апаратів майже постійний;

- апарати успішно працюють при високих тисках газів;

- пиловловлювачі надто прості у виготовленні;

- зростання запиленості газів не приводить до зниження фракційної ефективності очищення.

Правильно запроектовані циклони можуть експлуатуватися надійно протягом багатьох років.

Разом з тим необхідно мати на увазі, що гідравлічний опір високо-ефективних циклонів досягає 1250....1500 Па, тому частинки розміром менше 5 мкм вловлювати циклонами погано.

На рис. 2.4 наведене схематичне зображення потоків повітря в циклоні. Запилене повітря з великою швидкістю вводиться тангенціально в апарат. Сформований тут обертовий потік спускається кільцевим просто-ром (утвореним циліндричною частиною циклона і вихлопною трубою) в його конічну частину, а потім, продовжуючи обертатися, виходить через вихлопну трубу. Частинки, маса яких достатньо велика, відділяються від потоку, досягають стінок циклона і під дією гравітаційних сил та захоплювальної дії осьової течії опускаються в бункер циклона. Чим більші частинки, завислі в потоці, і чим інтенсивніший (у відомих межах) обертовий рух, тим ефективніше очищається газ.

Рисунок 2.4 – Схема циклона:

1 – вхідний патрубок; 2 – вихлопна труба; 3 – корпус;

4 – пилоосаджувальний бункер; 5 – пиловий затвор

За конструктивним виконанням циклони відзначаються великою різновидністю влаштування підведення запиленого газу (тангенціальний, тангенціальний похилий, спіральний, осьовий з направлювальним апаратом) і самого корпусу (циліндричний, перехідний в конус, з переважно розвинутою конічною частиною, конічний, з розширеною конічною частиною, з подвійною стінкою).

Всі практичні задачі щодо очищення газів від пилу з успіхом вирішуються циліндричними (ЦН-11, ЦН-І5, ЦН-І5У, ЦН-24) і конічними (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М і СДК-ЦН-33) циклонами НДІОГАЗУ (держав-ний науково-дослідний інститут з промислового і санітарного очищення газів). Конструктивні схеми і типові розміри циліндричних і конічних циклонів НДІОГАЗ наведені відповідно на рис. 2.5 і в табл. 2.2 і 2.3.

Основні параметри сухих одиночних циклонів з тангенціальним входом газу наведені в табл. 2.4 [53].

Рисунок 2.5 – Конструктивні схеми циклонів:

а) циліндричний; б) конічний

Для вищеперерахованих циклонів прийнятий такий ряд внутрішніх діаметрів D, мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 600, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 і 3000. В табл. 2.2 і 2.3 геометричні розміри цилін-дричних і конусних циклонів дані в частках внутрішнього діаметра .

Для всіх циклонів бункери мають циліндричну форму діаметром , рівним 1,5 для циліндричних і (1,1...1,2) для конічних циклонів. Висота циліндричної частини бункера складає 0,8 , днище бункера виконується з кутом 60° між стінками, вихідний отвір бункера має діаметр 250 або 500 мм.

Таблиця 2.2 – Конструктивні розміри циліндричних циклонів (в частках діаметра ) [42]
Геометричний розмір	Тип циклона
ЦН-15/ЦН-15У	ЦН-24	ЦН-11
Кут нахилу кришки і вхідного патрубка циклона , град. Висота вхідного патрубка Висота вихлопної труби Висота циліндричної частини циклона Висота конуса циклона Загальна висота циклона Висота зовнішньої частини вихлопної труби Внутрішній діаметр пиловипускного отвору Ширина вхідного патрубка в циклоні Ширина вхідного патрубка на вході Довжина вхідного патрубка Висота фланця	15/15 0,66/0,66 1,74/1,5 2,26/1,51 2,0/1,5 4,56/3,31 - - - - - -	1,11 2,11 2,11 1,75 4,26 0,59 0,3 – 0,4 0,2 0,26 0,6 0,1	0,48 1,56 2,06 2,0 4,38 - - - - - -

Таблиця 2.3 – Конструктивні розміри конічних циклонів (в частках діаметра ) [42]
Геометричний розмір	Тип циклона
СДК-ЦН-34	СК-ЦН-34	СК-ЦН-34 М
Висота циліндричної частини і висота заглиблення вихлопної труби Висота конічної частини Внутрішній діаметр вихлопної труби Внутрішній діаметр пиловипускного отвору Ширина вхідного патрубка Висота зовнішньої частини вихлопної труби Висота фланця Довжина вхідного патрубка Висота вхідного патрубка Змінний радіус завитка Внутрішній діаметр циліндричної частини	0,535 3,0 0,334 0,334 0,264 0,2 - 0,3 0,1 0,6 0,535 До 3600 мм	0,515 2,11 0,340 0,229 0,214 0,515 0,1 0,6 0,2 - 0,6	0,4 2,6 0,22 0,18 0,18 0,3 0,1 0,6 0,4 До 4000 мм

Таблиця 2.4 – Основні параметри сухих одиночних циклонів з тангенціальним входом газу [53]
Внутріш-ній діаметр циклона, мм	Площа перерізу циліндричної частини циклона, м2, розрахункова	Циклон з кутом нахилу вхідного патрубка 15°
Продуктивність, м3/год, розрахункова	Маса, кг, не більше
при м2/с2	при м2/с2	з камерою очищеного газу у вигляді завитка
з циліндричним бункером	з пірамідальним бункером
	0,07 0,12 0,19 0,28 0,38 0,50 0,63 0,78 1,13 1,54 2,01 2,54 3,14 3,8 4,52 5,31 6,15

Продовження таблиці 2.4
Циклон з кутом нахилу вхідного патрубка 24°
Продуктивність, м3/год, розрахункова	Маса, кг, не більше
при м2/с2	при м2/с2	з камерою очищеного газу у вигляді завитка
з циліндричним бункером	з пірамідальним бункером
	-	-	-

Примітка. – густина очищуваного газу при робочих умовах.

Максимальне розрідження (тиск) газів, які поступають в циклони, не повинно перевищувати 2500 Па. Температура газів для уникнення конденсації парів рідини вибирається на 30...50°С вищою температури точки роси, а за умовами міцності конструкції – не вище 400° С. Продуктивність циклона залежить від його діаметра, збільшуючись зі зростанням останнього. Ефективність очищення циклонів серії ЦН зменшується зі збільшенням кута входу в циклон. Циліндричні циклони серії ЦН рекомендується використовувати для попереднього очищення газів і встановлювати перед фільтрами чи електрофільтрами.

Конічні циклони серії СК типу СДК-ЦН-33 і СК-ЦН-34 відрізняються від циліндричних циклонів більшим опором, значно більшою ефективністю і, в деяких випадках, можуть забезпечити необхідне очищення викидів, замінивши більш складні в експлуатації мокрі пиловловлювачі. Зовнішньо ці циклони відрізняються від циліндричних більш видовженою конічною частиною, спіральним вхідним патрубком і меншим діаметром вихлопної труби.