Συλλέκτης σκόνης κυκλώνων

Όταν η ροή αέρα περιστρέφεται, τα σωματίδια σκόνης στη ροή αέρα θα διαχωριστούν από τη ροή αέρα με φυγόκεντρη δύναμη. Η τεχνολογία που χρησιμοποιεί φυγόκεντρη δύναμη για την αφαίρεση της σκόνης ονομάζεται τεχνολογία αφαίρεσης φυγόκεντρης σκόνης. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιεί φυγόκεντρη δύναμη για την αφαίρεση της σκόνης ονομάζεται συλλέκτης σκόνης κυκλώνων.

Αφού ο συλλέκτης σκόνης κυκλώνα εισέλθει στη συσκευή κατά μήκος της εφαπτομενικής κατεύθυνσης, τα σωματίδια σκόνης διαχωρίζονται από το αέριο λόγω της φυγόκεντρης δύναμης για να επιτευχθεί ο σκοπός του καθαρισμού των καυσαερίων. Η ροή αέρα στον συλλέκτη σκόνης κυκλώνα πρέπει να περιστρέφεται επανειλημμένα πολλές φορές και η γραμμική ταχύτητα περιστροφής της ροής αέρα είναι επίσης πολύ γρήγορη, επομένως η φυγόκεντρη δύναμη στα σωματίδια στην περιστρεφόμενη ροή αέρα είναι πολύ μεγαλύτερη από τη βαρύτητα. Για συλλέκτες σκόνης κυκλώνων με μικρή διάμετρο και υψηλή αντίσταση, η φυγόκεντρος δύναμη μπορεί να είναι έως και 2500 φορές μεγαλύτερη από τη βαρύτητα. Για συλλέκτες σκόνης κυκλώνων με μεγάλη διάμετρο και χαμηλή αντίσταση, η φυγόκεντρος δύναμη είναι περισσότερο από 5 φορές μεγαλύτερη από τη βαρύτητα. Το φορτωμένο με σκόνη αέριο παράγει φυγόκεντρη δύναμη κατά τη διαδικασία περιστροφής, εκτοξεύοντας σωματίδια σκόνης με σχετική πυκνότητα μεγαλύτερη από αυτή του αερίου προς τον τοίχο. Μόλις τα σωματίδια σκόνης έρθουν σε επαφή με τον τοίχο, χάνουν την ακτινική αδρανειακή δύναμη και πέφτουν κατά μήκος του τοίχου λόγω της καθοδικής ορμής και της βαρύτητας προς τα κάτω και εισέρχονται στον σωλήνα εκκένωσης τέφρας. Όταν το περιστρεφόμενο και κατερχόμενο εξωτερικό στροβιλιζόμενο αέριο φτάσει στον κώνο, κινείται πιο κοντά στο κέντρο του συλλέκτη σκόνης λόγω της συστολής του κώνου. Σύμφωνα με την αρχή της σταθερής "στροφικής ροπής", η εφαπτομενική ταχύτητα αυξάνεται συνεχώς και η φυγόκεντρος δύναμη στα σωματίδια σκόνης επίσης ενισχύεται συνεχώς. Όταν η ροή αέρα φτάσει σε μια συγκεκριμένη θέση στο κάτω άκρο του κώνου, ξεκινά από το μέσο του διαχωριστή κυκλώνα στην ίδια κατεύθυνση περιστροφής, αντιστρέφεται από κάτω προς τα πάνω και συνεχίζει να κάνει μια σπειροειδή ροή, δηλαδή την εσωτερική στροβιλιζόμενη ροή αέρα. Το εκ των υστέρων καθαρισμένο αέριο εκκενώνεται από τον σωλήνα μέσω του σωλήνα εξάτμισης και ένα μέρος των σωματιδίων σκόνης που δεν έχουν παγιδευτεί επίσης εκκενώνεται από αυτό.

Η απόδοση του συλλέκτη σκόνης κυκλώνα περιλαμβάνει τρεις τεχνικές επιδόσεις (ροή αερίου επεξεργασίας Q, απώλεια πίεσης △Þ και απόδοση απομάκρυνσης σκόνης η) και τρεις οικονομικούς δείκτες (κόστος επένδυσης υποδομής και διαχείρισης λειτουργίας, χώρος δαπέδου και διάρκεια ζωής). Αυτοί οι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη κατά την επανεξέταση και την επιλογή συλλεκτών κυκλώνων σκόνης. Ο ιδανικός συλλέκτης σκόνης κυκλώνα πρέπει τεχνικά να πληροί τις απαιτήσεις της παραγωγής διεργασιών και την προστασία του περιβάλλοντος για τη συγκέντρωση σκόνης αερίου, που είναι και το πιο οικονομικό. Στον συγκεκριμένο σχεδιασμό και την επιλογή της φόρμας, είναι απαραίτητο να συνδυαστεί η πραγματική παραγωγή (περιεκτικότητα σε σκόνη αερίου, φύση σκόνης, σύνθεση μεγέθους σωματιδίων), να ανατρέξετε στην πρακτική εμπειρία και την προηγμένη τεχνολογία παρόμοιων εργοστασίων στο εσωτερικό και στο εξωτερικό και να εξετάσετε διεξοδικά τη σχέση μεταξύ των τριών δεικτών τεχνικής απόδοσης. Για παράδειγμα, όταν η συγκέντρωση σκόνης είναι υψηλή, όσο το επιτρέπει η ισχύς, η βελτίωση της απόδοσης συλλογής η είναι το κύριο πράγμα. Για χοντρή σκόνη με μεγάλα διαχωρισμένα σωματίδια, δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε συλλέκτη σκόνης κυκλώνων υψηλής απόδοσης για την αποφυγή μεγάλων απωλειών κινητικής ενέργειας.

Ο συλλέκτης σκόνης κυκλώνα αποτελείται από έναν σωλήνα εισαγωγής, έναν σωλήνα εξαγωγής, έναν κύλινδρο, έναν κώνο και μια χοάνη τέφρας. Ο συλλέκτης σκόνης κυκλώνα είναι απλός στη δομή, εύκολος στην κατασκευή, εγκατάσταση, συντήρηση και διαχείριση και έχει χαμηλό κόστος επένδυσης εξοπλισμού και λειτουργίας. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τον διαχωρισμό στερεών και υγρών σωματιδίων από τη ροή αέρα ή για τον διαχωρισμό στερεών σωματιδίων από υγρό. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η φυγόκεντρος δύναμη που ασκείται στα σωματίδια είναι 5 έως 2500 φορές μεγαλύτερη από αυτή της βαρύτητας, επομένως η απόδοση του συλλέκτη σκόνης κυκλώνα είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή του θαλάμου καθίζησης με βαρύτητα. Με βάση αυτή την αρχή, έχει αναπτυχθεί με επιτυχία μια συσκευή αφαίρεσης σκόνης κυκλώνα με απόδοση αφαίρεσης σκόνης άνω του 80%. Μεταξύ των μηχανικών συλλεκτών σκόνης, ο συλλέκτης σκόνης κυκλώνα είναι ο πιο αποτελεσματικός. Είναι κατάλληλο για την αφαίρεση μη κολλώδους και μη ινώδους σκόνης, που χρησιμοποιείται κυρίως για την αφαίρεση σωματιδίων άνω των 5μm. Η παράλληλη συσκευή συλλογής σκόνης κυκλώνα πολλαπλών σωλήνων έχει επίσης απόδοση αφαίρεσης σκόνης 80-85% για σωματίδια 3μm. Ο συλλέκτης σκόνης κυκλώνα είναι κατασκευασμένος από ειδικά μεταλλικά ή κεραμικά υλικά που είναι ανθεκτικά σε υψηλή θερμοκρασία, τριβή και διάβρωση και μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασία έως 1000°C και πίεση έως 500×105Pa. Όσον αφορά την τεχνολογία και την οικονομία, το εύρος ελέγχου απώλειας πίεσης του συλλέκτη σκόνης κυκλώνα είναι γενικά 500~2000Pa. Επομένως, ανήκει στον συλλέκτη σκόνης μεσαίας απόδοσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό καυσαερίων υψηλής θερμοκρασίας. Είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος συλλέκτης σκόνης, ο οποίος χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον στην αφαίρεση σκόνης καυσαερίων λέβητα, στην αφαίρεση σκόνης πολλαπλών σταδίων και στην απομάκρυνση της προκαταρκτικής σκόνης. Το κύριο μειονέκτημά του είναι η χαμηλή απόδοση αφαίρεσης σωματιδίων λεπτής σκόνης (<5μm).