Конструкции промышленных циклонов

Промышленные конструкции циклонов включают корпус из цилиндрической и конической частей с бункером для накопления собранной пыли (рис.2). Конусный участок обеспечивает движение слоя задержанной пыли в бункер.

Рис.2. Конструкция типового (стандартизированного) циклона ЦН-11

Входные патрубки выполняют прямоугольного поперечного сечения. Реализуют три варианта размещения этих патрубков (рис.1), обеспечивающих поступление газового потока в корпус циклона по спиральной, тангенциальной и винтообразной траекториям. Выходной патрубок имеет цилиндрическую форму.

Разработаны и используются ряд типовых (стандартизированных) конструкций циклонов [1, с 152-159], [3, c. 30-36], рассчитанных на различную пропускную способность. Достаточная эффективность пылеулавливания типовых циклонов обеспечивается при определенных соотношениях размеров конструкционных элементов и скоростных параметров газового потока [5, с. 455]. Так, для широко применяемых циклонов типа ЦН-11 (рис.2) соотношение размеров приняты следующими [1, с.153]:

¾ внутренний диаметр цилиндрического участка, базовый размер D;

¾ диаметр выходного патрубка d =0, 59 ∙ D;

¾ размеры входного патрубка a= 0, 44 ∙ D, b= 0, 25 ∙ D;

¾ высота цилиндрического участка H_ц =2, 06∙ D;

¾ высота конического участка H_к =2∙ D;

¾ высота установки выходного патрубка h₁ =1, 1∙ D;

¾ угол установки входного патрубка b = 11°

Рис.3. Фракционная эффективность типового циклона ЦН-11

(по данным [1, с.155])

Стандартный ряд диаметров выпускаемых циклоновпринят в диапазоне D= 0, 2 – 2 м. Нормативную пропускную способность циклона (расход очищаемого газа) принимают, основываясь на рекомендуемой величине условной скорости газа w _ц в цилиндрическом сечении корпуса циклона: . Для циклонов ЦН-11 значение этой скорости принято w_ц =3, 5 м/с [1, с.162]. Принимаемые размеры поперечного сечения входного патрубка должны обеспечивать поступление очищаемого газа в циклон со скоростью 14-25 м/с [1, с. 147]. Максимальная концентрация пыли в потоке газа при входе в циклон допускается до 1000 г/м³ при слабослипающейся и до 250 г/м³ при среднеслипающейся пыли [6, с.190].

Аэродинамическое сопротивление циклонов D p_ц определяется их конструкцией [1, с.163], величиной расхода газа, и в меньшей степени концентрацией пыли. Величина коэффициента аэродинамического сопротивления промышленных циклонов z, отнесенного к скорости газа во входном патрубке, достигает 75-2000 [1, с.163], [2, с.13].

Промышленные циклоны изготовляют из листовой износостойкой стали. В случае очистки горячих газов циклоны имеют внутреннюю футеровку из огнеупорных материалов.