Глава 34.4 Расчет динамики дисперсной фазы в потоке газа

ния. Для более дисперсных материалов разработаны пневмосу­шилки так называемого безуносного типа: вихревые со встреч­ными закрученными потоками и спирально-вихревые, которые позволяют совмещатЪ процесс сушки с сепарацией и пылеулав­ливанием многих продуктов (описание базовых конструкций этих сушилок приведено в следующей главе). Однако в прак­тике сушки встречается множество высокодисперсных продук­тов, для которых технологическое пылеулавливание непосредст­венно в аппарате оказывается недостаточно эффективным, и от­работанный сушильный агент после выхода из сушилки требует дополнительной очистки от пыли.

В зависимости от характеристик дисперсного материала и требуемой степени очистки газа в промышленности используют различные способы пылеочистки газов: осаждение в гравитаци­онном, центробежном, электрическом, магнитном, акустическом полях, фильтрование, мокрую очистку [74]. При выборе способа пылеулавливания предпочтение следует отдавать сухим мето­дам, чтобы не создавать дополнительных проблем с очисткой промывных вод и утилизацией шлама. Из сухих способов наи­более дешевым является осаждение пыли в гравитационном или центробежном поле, но для санитарной очистки газа при­годны только центробежные пылеосадители, например, циклон­ного типа.

Расчет динамики дисперсной фазы в потоке газа, совершаю­щего вращательное движение в циклоне, показывает возмож­ность осаждения на стенку самых мелких пылевидных частиц всего за несколько циклов. Однако на практике даже самые лучшие по конструкции циклоны не обеспечивают 100%-ной сте­пени очистки газов от сравнительно грубодисперсных продуктов (10—100 мкм). Поэтому в'производственных условиях приме­няют громоздкие схемы пылеулавливания, включающие цикло­ны (одиночные и батарейные), рукавные фильтры, скрубберы. При таком аппаратурном оформлении узла пылеулавливания требуются значительные производственные площади и затраты на обслуживание.

Причина низкой эффективности циклонов заключается в на­личии осевого обратного вихря, который тем интенсивнее и рас­пространяется тем ближе к нижней части циклона, чем больше скорость закручивания газовой струи. Этот вихрь срывает час­тицы, осевшие на стенки циклона, и увлекает их за собой. Уменьшение скорости закручивания потока приводит к умень­шению обратного вихря, но при этом снижается эффективность осаждения частиц на стенки. Увеличение скорости способствует увеличению зоны распространения и повышению интенсивности обратного вихря и, таким образом, также приводит к снижению эффективности улавливания.