Розділ 2
Гідродинамічні характеристики циклона з ступеневим відведенням пилу
2.1. Пиловловлювач, що досліджується, і його особливості
Як було сказано в §1.4, основною метою даного етапу вдосконалення відцентрово –
інерційних пиловловлювачів з жалюзійним відводом повітря було створення в цих
апаратах сприятливіших умов для відведення у пилозбірний бункер відділеного в
ньому пилу.
На основі аналізу можливих варіантів вирішення цієї проблеми: апарат без
конічної частини, апарат з продовженою конічною частиною, апарат із зворотнім
конусом було прийнято рішення про створення апарата із нормальною конічною
частиною, в якому відвід відкинутих до периферії частинок пилу здійснювався б
ступенево по висоті апарата.
Створений пиловловлювач, що дістав назву „циклон з ступеневим відведенням
пилу”, показаний на рис. 2.1.
Складовими елементами його конструкції є циліндро-конічний корпус 1, жалюзійна
решітка 2, тангенціальний патрубок вводу пилогазового потоку 3, патрубок виводу
очищеного газу 4, випускний клапан 5, бункер 6. Між циліндричною і конічною
частинами корпуса апарата передбачений кільцевий зазор шириною 10 мм. На
половині висоти конічної частини корпуса також передбачений зазор, ширина якого
регулюється від 5 до 15 мм. Випускний клапан 5 із сферичною верхньою частиною і
отвором в центральній частині може переміщатись вздовж осі апарата,
перекриваючи пиловипускний отвір із апарата в бункер із зазором від 5 до 40
мм.
Принцип роботи цього пиловловлювача такий. Пилогазовий потік через
тангенціальний патрубок 3 попадає в кільцевий канал між корпусом апарата 1 і
жалюзійною решіткою 2, де обертаючись, опускається вниз. Під дією відцентрової
сили частинки пилу відкидаються до стінки корпуса. При переході циліндричної
частини корпуса в конічну через кільцевий зазор вони попадають в бункер 6. Це
частинки найбільших розмірів, які виділились із потоку у верхній частині
апарата. При цьому при обертанні потоку навколо жалюзійної решітки найчистішими
стають шари потоку, що рухаються безпосередньо біля решітки. Саме вони і
проходять між пластинами решітки, попадають всередину решітки і виводяться із
апарата через вихлопну трубу, яка є продовженням решітки у верхній частині. Так
виводиться із апарата у вигляді очищеного газу основна частина потоку.
Частинки пилу, що є в цих шарах, за рахунок значно більшої, ніж газу, густини,
майже зберігаючи попередній напрям руху, не проходять в зазори між пластинами
решітки, а вдаряються об пластини, відбиваються від них в бік потоку,
підхоплюються ним, вдаряються в наступну пластину, знову відбиваються в потік і
в кінцевому рахунку опускаються нижче жалюзійної решітки в конічну частину
апарата. Сюди ж попадає і незначна частина газу, що не пройшла через бокову
поверхню решітки. Разом з цією частиною газу в конічну частину пиловловлювача
попадають частинки пилу, що не встигли досягти стінки корпуса апарата в
циліндричній частині. Оскільки цей потік зберігає попередній обертовий рух,
частинки пилу під дією відцентрової сили відкидаються до периферії і
потрапляють на внутрішню поверхню конічної частини апарата. На половині її
висоти передбачений другий кільцевий зазор. Діаметр конуса в цьому місці
практично співпадає з діаметром жалюзійної решітки. Через цей зазор і попадають
в бункер частинки пилу, що виділились із потоку в конічній частині. Частинки
пилу, що не попали і в цей зазор, можуть попасти в бункер через пиловипускний
отвір в найнижчій частині апарата.
Основне ж призначення зазору в найнижчій частині конуса, що регулюється
клапаном, створити умови не тільки для попадання пилу в бункер, але і для
виходу частини газу, що потрапила в бункер, назад в апарат, де він повинен
потрапити у вихлопну трубу, як і основна частина потоку. Для цього, як уже
сказано, в центральній частині його є отвір.
Якщо порівнювати створений пиловловлювач з відцентрово-інерційними
пиловловлювачами з жалюзійним відводом повітря, то варто відмінити не лише
відмінності їх конструкцій, але і ті технічні рішення, які є подібними в цих
апаратах.
В першу чергу слід відмінити, що розміри складових частин апарата (діаметр
вихлопної труби, а, отже, і жалюзійної решітки, вхідний патрубок, пиловипускний
отвір, висоти циліндричної і конічної частин і ін.) прийняті такими, як у
циклона ЦН-11 такого ж діаметра в долях цього діаметра. В обох апаратах
жалюзійна решітка на вході пилогазового потоку на пів-оберта його закрита
суцільним металевим листом. Це необхідно для розшарування пилогазового потоку і
надання йому стійкого обертового руху в кільцевому каналі між корпусом і
жалюзійною решіткою. Саме завдяки такому рішенню уже на початку жалюзійної
решітки біля неї рухаються шари потоку з меншим вмістом частинок пилу.
Конструкція жалюзійної решітки в обох апаратах також однакова. Коефіцієнт
живого перерізу решітки становить 0,4. Зумовлене це тим, що при створенні
відцентрово-інерційних пиловловлювачів з жалюзійним відводом повітря були
досліджені решітки з коефіцієнтами живого перерізу 0,2; 0,3; 0,4; 0,5, і
апарати саме з решітками з коефіцієнтом живого перерізу 0,4 були
найефективнішими.
Знизу жалюзійна решітка в обох апаратах закрита глухим конічним днищем. Саме
завдяки цьому очищений газ потрапляє у вихлопну трубу через бокову поверхню
жалюзійної решітки, а не знизу, як у циклонів, і саме завдяки цьому в апараті
створюються умови для жалюзійного розділення.
Особливостями, що відрізняють створений циклон з ступеневим відведенням пилу
від відцентрово-інерційних пиловловлювачів з жалюзійним відводом повітря, є
наявність в ньому кільцевих зазорів, про які уже сказано,
- Київ+380960830922