Глава 10.1 Степень очистки
Степень очистки газов в циклонах составляет 70—95% и зависит от свойств пыли. Чем крупнее и тяжелее частицы, тем лучше они улавливаются, так как больше величина действующей на них центробежной силы рц:
где т — масса частицы; w— окружная скорость; r — радиус циклона.
Концентрация пыли в газе влияет на степень очистки не очень существенно. Следует иметь в виду, что с увеличением скорости газа в циклоне w величина центробежной силы растет, как это следует из соотношения (16), но одновременно увеличивается гидравлическое сопротивление аппарата.
Существует некоторая оптимальная скорость, при которой гидравлическое сопротивление циклона не превышает ~500—750 Па (55—75 мм вод. ст.), а степень очистки практически достигает наибольшего значения.
При необходимости обеспечения высокой производительности иногда устанавливают групповые или батарейные циклоны, так как делать один циклон большого диаметра нецелесообразно: с увеличением радиуса циклона будет уменьшаться величина центробежной силы и ухудшаться очистка (поэтому не рекомендуется ставить циклоны диаметром более 800 мм). Можно использовать батареи по два, четыре, шесть, восемь циклонов, работающих параллельно. При очистке газов от очень тонких пылей, имеющих низкую плотность (т. е. когда масса частицы очень мала), для увеличения центробежной силы необходимо уменьшить радиус циклона (скорость газа увеличивать не следует). В этом случае устанавливают батареи, состоящие из нескольких десятков, а иногда и сотен циклонов диаметром 150—200 мм. Запыленный газ вводится в кольцевой зазор, образуемый корпусом каждого циклона и выходным патрубком, а для закручивания потока внутренняя труба снабжается винтовой вставкой. Степень очистки в батарейных циклонах ниже, а гидравлическое сопротивление Выше, чем в одиночных циклонах.
Для нормальной работы циклона необходимо своевременно удалять пыль из бункера, так как при большом уровне пыли она будет частично захватываться потоком газа и степень очистки снизится.
Степень очистки резко уменьшается при наличии неплотностей в циклоне, поскольку засасываемый снаружи воздух движется навстречу ссыпающейся пыли и часть ее выбрасывается в выхлопную трубу. Вследствие этого обязательна проверка герметичности циклонов как при приемке смонтированной установки, так и периодически при ее эксплуатации. Газоходы от сушилок до циклонов могут забиваться пылью (особенно колена и горизонтальные участки), поэтому их необходимо монтировать с наименьшим количеством поворотов и без горизонтальных участков, снабжать специальными люками для чистки. В некоторых случаях для предотвращения быстрого зарастания стенок циклона улавливаемым материалом аппараты снабжают водяной рубашкой, причем температура воды должна быть на несколько градусов выше точки росы.