11.3. Классификация и основные типы пылеотделительных устройств

По принципу действия существующие пылеотделительные устройства можно классифицировать по следующим группам:

— инерционные, или центробежные, циклоны, в которых выделение взвешенных частиц пыли происходит за счет сил инерции при резком изменении направления движения воздушного потока;

— пылеотделительные камеры, работающие на принципе осаждения частиц пыли, имеющих значительную массу, т. е. за счет сил тяжести;

— пылеотделители, работающие на принципе улавливания частиц пыли, смачиваемых водой;

— матерчатые фильтры, удерживающие частицы пыли, размер которых превышает размер пор хлопчатобумажной ткани;

— электроочистительные установки, работающие на принципе иониза-. ции молекул газа и зарядки взвешенных частиц в электрическом поле постоянного тока.

Тип пылеуловителя выбирается в зависимости от степени очистки, требуемой по условиям производства. Как упоминалось ранее, качество очистки воздуха от взвешенных твердых частиц материала определяется по процентному отношению концентрации пыли до и после очистки.

На мукомольных, крупяных и комбикормовых заводах нашли широкое применение инерционные центробежные пылеотделители (циклоны) и матерчатые рукавные фильтры. Кроме того, в системах с рециркуляцией воздуха применяются мокрые фильтры с водяной завесой.

Циклоны — наиболее простые, надежные и сравнительно дешевые пылеулавливающие устройства. Корпус циклона состоит из цилиндрической и конусной частей. Запыленный воздух поступает по входному патрубку в верхнюю часть цилиндра. Входной патрубок расположен по касательной к цилиндру и с небольшим уклоном книзу для придания потоку вращательного движения с направлением вниз (см. рис. 27).

Циклоны работают на принципе выделения частиц пыли в поле центробежных сил. Эффективность работы циклона пропорциональна величине центробежной силы, действующей на частицы пыли диаметром d₄ во вращательном движении

где р_ч — плотность материала частицы;

V_ч — окружная скорость частицы;

m — масса частицы.

Чем меньше диаметр частицы (d_ч) и р_ч , тем больше должна быть скорость вихревого потока для получения той же центробежной силы.

При сохранении свойств частицы увеличение скорости движения и уменьшение радиуса циклона повышает эффективность работы циклона, однако повышает и его аэродинамическое сопротивление:

V_вх где — скорость воздуха во входном патрубке, пропорционально квадрату скорости входа воздуха в циклон. К тому же при V_вх > 20 м/с ухудшается

эффективность пылезадержания циклона в связи с отрывом частиц от стенки. Для повышения эффективности работы циклонов уменьшают их диаметры, а соответствующую нагрузку по производительности получают увеличением количества одновременно работающих циклонов с установкой их в батарею.

Циклоны подбирают по заданной производительности по воздуху с проверкой расчетом - V_вх, которая должна быть в пределах 15...18 м/с. Степень очистки циклонов может достигать 99,5%. Циклоны устанавливают на всасывающей и напорной линиях сети. Промышленность выпускает большую гамму одиночных и батарейных циклонов типа ЦОЛ, БЦ, ОТИ, ЧБЦШ и др., данные о которых приводятся в справочной литературе.