Вихідні данні до роботи Вступ

Значний внесок у забруднення атмосферного повітря міст вносять викиди від стаціонарних джерел промислових підприємств.

Одним з заходів захисту атмосферного повітря від викидів забруднюючих речовин є використання технічних засобів очищення викидів.

Циклони є найбільш поширеними апаратами газоочистки, широко вживаними для уловлювання з газів твердих часток. Циклони знаходять вживання в самих різних галузях промисловості: у чорній і кольоровій металургії, хімічній і нафтовій промисловості, промисловості будівельних матеріалів, енергетиці і ін. При невеликих капітальних витратах і експлуатаційних витратах циклони залежно від характеристик уловлюваного пилу, типа і режиму роботи циклону забезпечують ефективність очищення газів 80-95%.

Мета розрахунково-графічної роботи – засвоїти методи розрахунку ефективності роботи апаратів очищення викидів від пилу на прикладі циклону ЦН-15.

Теоретична частина

Циклони типу ЦН-15

Циклони пита ЦН-15 є найбільш універсальним типом циклонів. Вони призначені для сухого очищення газів, що виділяються при різних технологічних процесах (сушці, випаленні, агломерації, спалюванні палива і так далі), а також аспіраційного повітря в різних галузях промисловості (чорній і кольоровій металургії, хімічній, нафтовій і машинобудівній промисловості, промисловості будівельних матеріалів, енергетиці і так далі).Застосування циклонів типу ЦН-15 неприпустимо в умовах вибухонебезпечних середовищ; не рекомендується також застосовувати їх для уловлювання сильнослипающихся пилу, особливо при малих діаметрах циклонів. Для збільшення терміну служби циклонів при підвищеній концентрації абразивного пилу рекомендується в місцях найбільшого зносу (у нижній частині конуса, у вхідній частині равлика) приварювати додаткові листи із зовнішнього боку стінок циклонів. Циклони діаметром менше 0.8 м в цих умовах застосовувати не слід. Залежно від продуктивності по газу і умов застосування вибирають циклони поодинокого виконання (діаметром від 300 до 1400 мм) або у вигляді групи з двох циклонів з равликом і бункером; з двох циклонів зі збіркою і бункером; групи з чотирьох циклонів з равликом і бункером, групи з чотирьох циклонів зі збіркою і бункером, групи з шести циклонів з равликами і бункером, групи з шести циклонів зі збіркою і бункером, групи з восьми циклонів з равликами і бункером, групи з восьми циклонів зі збіркою і бункером однакового діаметру (від 300 до 1000 мм ). Циклони в групі виготовляють з "лівим" і "правим" обертанням газового потоку, поодинокі - тільки з "правим" обертанням. Виходячи з компонувальних міркувань, групові циклони виготовляють з камерою очищеного газу у вигляді "равлика" або у вигляді збірки, а поодинокі - тільки у вигляді "равлика". Бункери циклонів мають пірамідальну форму. При роботі циклонів має бути забезпечене своєчасне вивантаження пилу. При цьому рівень пилу у бункерах має бути не нижчий площини віддаленою від кришки бункера на відстані, рівному половині діаметру циклону. У технічній характеристиці приведені значення продуктивності, віднесені до швидкості в циліндричній частині циклону w=2.5 і 3.5 м/с. У звичайних умовах оптимальною вважається швидкість 3.5 м/с. Швидкість 2.5 м/с рекомендується приймати при роботі з абразивним пилом.

Робота циклону основана на використанні доцентрових сил, які виникають при обертанні пилегазового потоку в корпусі циклону (усередині). Обертання досягається або за рахунок конденциального введення, або з використанням спеціальних завихорювачів. В результаті дії доцентрових сил зважені частки пилу відкидаються на стінки корпусу і випадають з газового потоку. Газ звільнений від пилу продовжує обертатися, робить поворот на 180º і виходить з корпусу циклону через вихлопну трубу розташовану по осі корпусу.

Батарейні циклони

Батарейний циклон – це необхідне обладнання для крохмальних, мукомельних, цементних та інших підприємств де гостро стоїть проблема очищення повітря від часток пилу.

Батарейний циклон комплектується шлюзовою заслінкою з електродвигуном потужністю 0,5 Квт. Корпус батарейного циклону складається з циліндричної камери запиленого повітря, конічної камери чистого повітря та конічного бункеру пилу. Камера запиленого повітря відокремлюється від камери чистого повітря та від бункеру пилу відповідно верхньою та нижньою діафрагмою. В камері запиленого повітря встановлено 68 циклонних елементів.

Принцип роботи:

Запилене повітря по вхідному патрубку надходить до камери запиленого повітря, а потім в циклонні елементи. В них, в результаті зменшення швидкості, здійснюється очищення від пилу. Чисте повітря через вихлопні труби циклонних елементів надходить в конічну камеру чистого повітря, а потім в атмосферу.

Прямоточні циклони

Призначення

Одиночний прямоточний циклон — це механічний пиловловлювач з сепарацією пилу по ходу руху газоповітряної суміші, який призначений для очищення сухих повітряних потоків від різних видів среднедісперсной, що не злипається, і крупнодісперсной пилу.

Сфера застосування

Циклон призначений для різних систем вентиляції, систем очищення і рециркуляції повітря. Циклон вмонтовується лише горизонтально, безпосередньо у вентиляційний канал і, як правило, застосовується як фільтр грубого (попередньою) очищення. Осьова швидкість повітряного потоку має бути не менше 12 м/сек. Температура переміщуваного повітряного потоку не повинна перевищувати 110 °С. Повітряний потік, що очищається, не повинен містити вибухонебезпечних сумішей.

Функціонування

Принцип роботи прямоточного циклону заснований на використанні відцентрових сил, що виникають при закручуванні газоповітряної суміші усередині корпусу циклону. Повітряний потік на вході (A) в циклон закручується спеціальною осьовою розеткою (1), внаслідок чого під дією відцентрових сил крупні частки пилу відкидаються до стінок корпусу циклону і прямують через бічний патрубок (3) в пилесборник (C). Жалюзійні грати (2) циліндрової форми, розташовані усередині корпуси циклону, здійснюють додаткове очищення повітря від пилу і забезпечують високу ефективність циклону. В результаті на виході циклону (B) з'являється очищене повітря.

Конструкція

Корпус циклону виготовляється з листової сталі і забарвлюється високоякісною порошковою фарбою, яка забезпечує високий захист корпусу від дій довкілля. Робоче положення корпусу циклону — горизонтальне, патрубка видалення пилу, що дозволяє під'єднати до циклону накопичувальний пилесборник, — вертикально вниз. За допомогою ніпелів з комплекту постачання циклон з'єднується з вхідним і вихідним воздуховодамі.

Зворотньо-поточний циклон

У зворотно-поточних циклонах використовується відцентрова сила, що розвивається при обертально-поступальному русі газового потоку. Під дією відцентрової сили частки пилу підводяться до стінки циклону і разом з частиною газів потрапляють в бункер. Частина газів, що попали в бункер і звільнилися від пилу, повертаються в циклон через центральну частину пилеотводящего отвору, даючи початок внутрішньому вихору очищеного газу, що покидає апарат. Відділення часток від газів, що попали в бункер, відбувається при зміні напряму руху газів на 180о під дією сил інерції. У міру руху цієї частини газу у бік вихлопної труби до них поступово приєднуються порції газів, що не попали в бункер. Останнє не викликає значного винесення пилу у вихлопну трубу, оскільки розподілене по значному відрізку довжини циклону перетікання газів відбувається з швидкістю, недостатньою для протидії руху часток до периферії циклону. Незрівнянно більший вплив на повноту очищення газів надає їх рух в області пилеотводящего отвору назустріч пилу, що виділяється. Це говорить про те, що циклони надзвичайно чутливі до присосів через бункер із-за збільшення об'ємів газів, рухомих назустріч пил. Бункер бере участь в газодинаміці циклонного процесу, тому використання циклонів без бункера або з бункерами із зменшеними проти тих, що рекомендуються розмірами приводить до погіршення ефективності роботи апаратів.