Устройство и принцип действия циклона

Производственная деятельность большинства промышленных предприятий сопровождается загрязнением воздуха рабочей зоны производственных помещений мельчайшими твердыми частицами, называемыми промышленной или производственной пылью.

Очистка воздуха от промышленной пыли на предприятиях входит в число важнейших мероприятий по охране труда и поддержанию экологической чистоты окружающей обстановки:

• в части охраны труда – обеспечение санитарно-гигиенических нормативов ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны;
• в части охраны окружающей экологии – обеспечение чистоты вентиляционных выбросов в атмосферу за счет применения пылеулавливающего оборудования и системы пылеочистки предприятия, не допускающих попадания производственной пыли в окружающую среду.

Наибольшее распространение в производственных системах пылеочистки получили циклонные пылеуловители, применяемые для снижения уровня запыленности воздуха и удаления его из производственных помещений на деревообрабатывающих предприятиях, заводах ЖБИ и металлоконструкций, предприятиях химической и других отраслей.

У нас вы можете приобрести циклонные пылеулавливатели следующих моделей:

Принцип работы циклонных пылеуловителей

Циклонные пылеуловители, чаще называемые просто циклонами, относятся к категории механических инерционных осадителей, в которых частицы пыли, взвешенные в воздухе, осаждаются на внутренних стенках циклона под действием силы инерции (центробежной силы), возникающей при тангенциальном вводе воздушного потока в камеру пылеулавливающего устройства. Для технической реализации инерционного осаждения пыли в циклоне используется конструктивное решение, являющееся базовым для всех многочисленных конструкций. Классический вариант циклона-пылеуловителя представлен следующими конструктивными элементами:

• поз. 1 – бункер-пылесборник;
• поз. 2 – коническое днище циклона;
• поз. 3 – цилиндрическая обечайка корпуса циклона;
• поз. 4 – тангенциальный патрубок для ввода запыленного воздуха;
• поз. 5 – крышка циклона;
• поз. 6 – патрубок для вывода очищенного воздуха;
• поз. 7 – центральная выхлопная труба.

Корпус циклона собран из цилиндрической обечайки (поз. 3), конического днища (поз. 2) и крышки (поз. 5). Днищу (поз. 2) и бункеру-пылесборнику (поз. 1) придается коническая либо пирамидальная форма.

Тем самым обеспечивается полноценный сбор осажденной пыли в пылесборнике и последующая ее выгрузка по мере заполнения бункера.

Нормальная работа циклона будет обеспечена только при герметичном бункере, иначе пыль с потоками уходящего воздуха будет просачиваться через верхние выходные каналы.

Тангенциальный патрубок (поз. 4), называемый также тангенциальным вводом, необходим для направления входящего воздушного потока по образующей поверхности цилиндрической обечайки корпуса (поз. 3).

Это важно! Тангенциальным (от лат. tangens – касающийся) принято называть направление по касательной к формообразующей кривой пространственного тела.

В случае цилиндрической формы корпуса циклона тангенциальный патрубок приваривают таким образом, чтобы направление движения входящего воздушного потока соответствовало направлению касательной к образующей цилиндра, то есть, к окружности.

При тангенциальном вводе поток воздуха вместе с частицами пыли приобретает винтообразное движение вокруг центральной выхлопной трубы, направленное вниз вдоль конического днища к бункеру-пылесборнику.

Размеры и геометрические формы базовых конструктивных элементов различных модификаций циклонов могут существенно различаться. Некоторые модели циклонов оснащаются улитками, звездочками, розетками и другими специфическими устройствами для подкрутки очищаемого воздуха.

Принцип инерционной сепарации, используемый в работе циклона, состоит в следующем.

1. Поток запыленного воздуха подается в корпус циклона через тангенциальный патрубок (поз. 4) по касательной к его цилиндрической обечайке (поз. 3).
2. В циклоне формируется вращательно-поступательное движение воздушного потока, в процессе которого на частицы пыли начинает воздействовать центробежная сила.
3. Под воздействием центробежной силы пылевидные частицы выбрасываются из воздушной массы к стенкам циклона, прижимаются к их поверхности, оседают на них и стекают вниз в пылесборник.

Обратите внимание! Величина центробежной силы при вращении в циклоне определяется по формуле:

F = m*( Vtang )2 /R, где m – масса частицы пыли, Vtang — тангенциальная составляющая скорости движения входящего воздушного потока; R – радиус цилиндрической обечайки циклона.

Для типичных условий эксплуатации циклонов, когда Vtang = 15 м/с и R = 60 см (диаметр циклона составляет 1,2 м), величина центробежной силы F почти в 39 (!) раз превышает силу тяжести, которая «тянет» пылинку вниз. В отдельных конструкциях циклонов ее значение в сотни раз превышает показатель силы тяжести. Поэтому центробежная сила резко увеличивает интенсивность осаждения пыли в камере циклона.

1. Очищенный от пыли воздушный поток по центральной выхлопной трубе (поз. 7) выводится через патрубок (поз. 6) из циклона в атмосферу.

Преимущества и недостатки циклонов

Циклонные агрегаты отличаются следующими достоинствами:

• простой конструкцией, не имеющей движущихся частей;
• несложной технологией изготовления, обеспечивающей повышенную ремонтопригодность;
• невысокой стоимостью по сравнению с другими типами пылеосадителей;
• высокой надежностью, длительным ресурсом безаварийной работы при очистке газовых сред, не содержащих взвешенные абразивные частицы;
• типовые модели циклонов допускают эксплуатацию при температуре до 500 град. Ц без внесения конструктивных изменений;
• сравнительно малым энергопотреблением в сравнении с другими устройствами пылеочистки;
• при покрытии активных поверхностей износостойкими материалами циклоны можно использовать для осаждения абразивной пыли;
• высокую производительность и эффективность;
• при повышении концентрации пыли фракционная эффективность циклона не снижается;
• возможность использования для очистки агрессивных газов и газовых смесей.

К недостаткам циклонных пылеуловителей относят следующие факторы:

• высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 1500 Па;
• небольшой ресурс работы при очистке сред с абразивной пылью;
• низкую эффективность при улавливании частиц размерами менее 5 мкм;
• невозможность использования для улавливания слипающей пыли.

Эффективность циклонов

Эффективность работы циклонов характеризуется степенью очистки, показывающей в процентном выражении количество осевшей пыли в сравнении с содержанием пыли в поступающем воздухе. Для наиболее распространенных циклонов типа ЦН эффективность очистки достигает следующих показателей:

• до 99,5% — для частиц условного диаметра 20 мкм;
• до 95% — для частиц диаметром 10 мкм;
• 83% — для малых частиц диаметром 5 мкм.

Заключение

Применение циклонных пылеуловителей существенно снижает уровень профессиональных заболеваний работников предприятий и повышает надежность работы используемого оборудования. Установка циклонов способствует минимализации потерь сырья за счет рециклинга осажденной пыли и сохраняет чистоту экологии окружающей среды.

Циклон для сбора пыли

Выбрать Циклоны в каталоге завода

Циклон с бункером для пыли используется для очистки окружающей среды от загрязняющих взвешенных частиц. Аппарат для очистки воздуха от пыли, в основном, устанавливается в помещении. Пылевые частицы собираются пылеуловителем в специальных резервуарах. От особенности модели и характера дисперсного состава частиц зависит эффективность улавливания:

• для частиц с диаметром более 10 мкм — степень очистки газа может достигать до 99,5%;
• для частиц с диаметром менее 10 мкм — степень очистки газа не будет превышать более 85%.

Не рекомендуется применять циклоны для очистки газовоздушной среды с содержанием частиц склонных к кристаллизации, либо затвердеванию во время работы аппарата.

Наш завод производит циклоны с которыми Вы можете ознакомиться и купить в каталоге продукции

Принцип работы циклона для пыли

Циклон очистка от пыли Очистка газов может осуществляться с помощью мокрых и сухих циклонов для сбора пыли. Принцип действия агрегатов заключается в следующем. Газовый поток вводится в аппарат через патрубок к внутренней поверхности корпуса и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к конической части циклона для пыли. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке аппарата пылевой слой, который вместе с частью газа через патрубок выхода пыли попадает в бункер для приема пыли.

Циклон для пыли чертеж

Отделение частицы газа от пыли, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока в бункере на 180°.

Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выхлопную трубу. Для нормальной работы промышленного циклона для удаления пыли необходима герметичность бункера.

Если бункер негерметичен, то из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выхлопную трубу.

Виды циклонов для удаления пыли

Цилиндрические циклоны

К цилиндрическим циклонам для очистки пыли относят циклоны типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24. Отличительной особенностью этой группы аппаратов является наличие удлиненной цилиндрической части, наклон крышки и входного патрубка ( 11 ,15, 24 градуса) и одинаковое соотношение диаметра выхлопной трубы к диаметру циклона ( 0,59). Циклон ЦН-15У отличается меньшей высотой.

Цилиндрические циклоны для сбора пыли серии ЦН предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов при начальной запыленности до 400 г/м 3 и устанавливать перед фильтрами.

Конические циклоны

К коническим циклонам улавливания пыли относятся циклоны типа СК-ЦН-34, СДК-ЦН-33. Они отличаются удлиненной конической частью, спиральным входным патрубком и малым отношением диаметров выхлопной трубы к корпусу циклонов (0,33; 0,34).

Выбрать Циклон СДК-ЦН-33 в каталоге завода

Конические циклоны пылеудаления серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления. Входная концентрация сажи не должна превышать 50 г/м³.

Характеристики циклона для сбора пыли

• предназначен для очистки воздуха от пыли со средним размером частиц 10-20 мкм;
• избыточное давление газов, поступающих в циклон для пыли, не должно превышать 2500 Па;
• температура газов во избежание конденсации паров жидкости выбирается на 30-50 °С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкции – не выше 400 °С;
• производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего.

Допускаемая запыленность очищаемых газов от диаметра циклона

Диаметр циклона, мм	800	600	500	400	300	200	100
Допускаемая запыленность, кг/м³	2.5	2.0	1.5	1.2	1.0	до 0.8	до 0.6

Как подобрать циклон для улавливания пыли

Для правильного расчета эффективности и производительности циклона для пыли нужно иметь следующие данные:

• дисперсный и фракционный состав пыли;
• плотность взвешенных частиц;
• аэродинамическое сопротивление;
• температурный режим окружающей среды;
• размер взвешенных частиц пыли;
• уровень влажности пыли и пр.

Анализ работы циклонов для пылеулавливания

Иванков, Д. И. Анализ работы циклонов для пылеулавливания / Д. И. Иванков, Р. Д. Гритчин, А. Н. Тюрин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 13 (117). — С. 165-168. — URL: https://moluch.ru/archive/117/32043/ (дата обращения: 31.05.2022).



В статье рассмотрен классический вид конструкции циклонного пылеуловителя. Проанализированы особенности работы циклонного аппарата и особенности движения пылевой смеси в циклоне. Предложены пути модернизации конструкции циклона.

Сухие пылеуловители работают по принципу отделения тяжелых частиц от газов силами инерции (при раскрутке газов или их резком повороте). Весьма широко на предприятиях для очистки запыленного воздуха применяются циклонные пылеуловители.

Циклоны — наиболее распространенные пылеулавливающие агрегаты [1], они применяются на предприятиях черной и цветной металлургии, химической, нефтяной и деревообрабатывающей промышленности, при производстве строительных материалов, в энергетике и др.

При небольших капитальных затратах и эксплуатационных расходах циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 80–95 % от частиц пыли размером более 10 мкм. Циклоны пылеуловители являются надежными устройствами очистки, т. к. в их конструкции нет сложного механического оборудования, а сепарация пылевых частиц осуществляется под воздействием центробежной силы.

Принцип работы

Пылевая смесь со взвешенными в ней твердыми частицами через входной патрубок подается в цилиндрическую часть циклонного аппарата и совершают движение сверху вниз по наружной спирали. Под действием центробежной силы фракции пыли отделяются, и по стенкам циклона перемещаются вниз в сборный конус.

Обычно в циклонах центробежное ускорение от нескольких сотен, до тысяч раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом, и под влиянием центробежной силы движутся к стенке.

Накопленная пылевая смесь движется вдоль стенки по спирали вниз в пылевой бункер. Чистый воздух по мере движения сверху вниз частично меняет свое направление, поступая в осевую зону циклона.

Чистый воздух подается в воздуховод для очищенного воздуха (сверху или сбоку циклона), частицы пылевой смеси вследствие своей инерционности этого сделать не успевают и попадают в бункер [2].

Особенности конструкции циклона

Классический пылеуловительный циклон состоит из двух частей — цилиндрической и конической. Входной патрубок, через который в циклон подается очищаемый газ, установлен на цилиндрической части и направляет поток внутрь установки тангенциально. Коническая часть циклона расположена вершиной вниз, которая является выходным окном для сброса сепарированных частиц пыли в бункер.

По продольной оси установки расположена труба, которая частично погружена в центр цилиндрической части, называемая выхлопной трубой. Цилиндрическая и коническая части циклона крепятся на бункере для сбора отсеянных частиц. В некоторых конструкциях циклонов нижняя сборная камера может и не использоваться.

В этом заключается различие между устройствами закрытого и открытого типов [5].

Классическая схема устройства и схема отделения частиц в циклонной камере показаны на рис.1.

Рис. 1. Схема устройства циклона: 1 — запылённый газ; 2 — чистый газ; 3 — зоны высокой концентрации пыли; 4 — конус; 5 — область вихревого ядра; 6 — выгрузка пыли [5]

Особенности работы циклона

В результате анализа движения запыленного газа в циклоне возможно установить следующие характерные зоны — рис. 2. Зона рециркуляции 1, представляющая собой продолговатый овал, отрицательно влияет на сепарацию пыли. На выходе из циклона в зоне 2 скорости газа в трех главных направлениях служат величинами одного порядка.

Зона 3 служит центральной тороидальной областью рециркуляции на выходе. Выхлопная труба 4, которая частично погружена в центр установки, уменьшает «диффузию» частиц через прилегающий слой по длине верхней крышки пылеуловителя. Существенное влияние на работу устройства оказывает наличие прилегающего слоя у нижней торцевой стенки 5.

В связи с этим ее выполняют конусной. Обращение вихревого движения газа происходит в зоне 6. При изменении направления движения вихря окружная скорость становится значительно больше, чем две другие. Входной патрубок для подачи газа на очистку в циклон расположен в зоне 7.

Благодаря области сильного поля центробежных сил близ стенки 8 обеспечивается сепарация частиц и увеличивается время пребывания их в аппарате [5].

Рис. 2. Схема течения газа в циклоне: 1 — кольцевая зона; 2 и 3 — зоны на выходе из аппарата; 4 — выхлопная труба; 5 — зона пограничного слоя; 6 — зона обращения движения; 7 — зона входа; 5 — зона пограничного слоя; 6 — зона обращения движения; 7 — зона входа; 8 — зона разделения [5]

Путем модернизации конструкции циклона возможно решить вопрос с одним из недостатков, а именно снизить гидравлическое сопротивление.

Метод центробежного осаждения частиц из запыленного потока газовоздушной смеси, является едва ли не единственным в случае умеренных объемных расходов газа. Это объясняется простотой устройства и высокой эффективностью очистки воздуха.

Рассмотрим циклон в котором совершается устойчивое круговое движение с постоянной угловой скоростью.

В зоне переноса частиц инерционные центробежные силы во много раз превосходят гравитационные силы.

Но действие центробежных сил в классическом циклоне кратковременное, так как возникающие при круговом движении потока сжимающие его силы направлены от периферии к центру вихря; происходит движение газового потока от стенки аппарата к его оси, которое противодействует вылету частицы пыли.

При переходе цилиндрической части в коническую — конфузор перепад статического давления в потоке газа происходит более резко, сжимающее поток усилие становится значительно больше центробежной силы, поток в виде сильного вихря направляется внутрь, захватывая с собой частицы пыли [4].

Движение частицы вниз происходит только благодаря воздействию вторичного потока газа, искривленного вдоль конической стенки, при этом ему приходится преодолевать и силу трения частиц о стенку аппарата.

В данной конструкции при сохранении первого условия можно добиться менее стремительно увеличения коэффициента сопротивления. В классическом циклоне гидравлическое сопротивление продолжит неизбежно возрастать.

Модернизированный циклон работает следующим образом:

Запыленный воздушный поток нагнетается в корпус пылеуловителя через входной патрубок. За счет центробежной силы в цилиндрической полости циклона начинается отделение частиц пыли из потока. Затем запыленный поток поступает в конническую полость циклона. Очищенный воздух удаляется через выходной патрубок. Частицы уловленной пыли удаляются через патрубок [3].

Использование циклонных пылеуловителей очистки призвано обеспечить максимальное снижение выбросов загрязненных веществ.

В современной промышленности очень широко используются циклонные аппараты, но по ряду причин они не удовлетворяют современным требованиям по качеству очистки.

Разрабатываемые и внедряемые методы модернизации циклонов позволят без существенных затрат увеличить эффективность очистки воздуха, без увеличения энергозатрат, а также увеличить срок службы циклона.

Литература:

1. Штокман Е. А. Очистка воздуха. Издательство: Ассоциация строительных вузов (АСВ), 2007. — 312 c.

2. Вальдберг А. Ю. Исянов Л. М. Тарат Э. Я. Технология пылеулавливания / — Л.: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1985. — 192 с..

3. Веригин А. Н., Федоров В. Н., Малютин М. С. Конструкция современных циклонов для пылеулавливания Издат.: С.-Петербургского университета, 2000 г., 336с.

4. Очистка воздуха и обезвреживание отходящих газов: тез.докл. конф., 17–18 окт. 1991 г. / Под ред.Ю. И. Шумяцкого. — Пенза: [б. и.], 1991. — 128 с.

5. Конструкция современных циклонов для пылеулавливания. — URL: http://www.ntds.ru/statyi/120_cikloni.pdf (Дата обращения 18.06.2016).

Основные термины (генерируются автоматически): циклон, входной патрубок, центробежная сила, цилиндрическая часть, выхлопная труба, зона, гидравлическое сопротивление, зона входа, циклонный аппарат, чистый воздух.

выхлопная труба, ламинарный режим, газовый поток, гидравлическое сопротивление, циклон, турбулентный режим, циклонный процесс, скачкообразный переход, круглое сечение, часова стрелка.

Устройство представляет собой центробежный циклон-электрофильтр.

Под действием центробежных сил происходит более интенсивное слипание и укрупнение частиц.

Основные термины (генерируются автоматически): входной патрубок, выхлопная труба, частица…

• Устройство представляет собой циклон-электрофильтр. Очистка воздуха (газа) от твердых загрязнителей
• Разработанное устройство состоит из главного корпуса 1, с осевым входным патрубком 2
• Более крупные частицы легче подвергаются воздействию центробежных сил.

1. Вход / Регистрация.
2. Отработавшие газы направляются во входной патрубок.
3. Загрязняющие частицы улавливаются в модуле циклонного разделения, который содержит два одинаковых циклона цилиндро-конической формы с тангенциальным подводом газа.

• Атмосферный воздух, засасываемый в ГТУ, не является абсолютно чистым.
• Основным методом ее решения является введение очистки от пыли воздуха на входе в двигатель в пылезащитном
• ПЗУ различают трех типов: барьерного, центробежного и инерционного.

1. Геометрическое место таких точек можно определить как линию контроля помпажа, а зону слева от этой линии – зоной контроля помпажа.
2. — перепад давления на этом всасывающем патрубке (входном конфузоре)
3. Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб.

Рис. 1. Центробежный нагнетатель типа 280–11–7 с регулируемым входным направляющим аппаратом: 1 — входной направляющий аппарат; 2 — тяга приводная; 3 — ротор нагнетателя; 4 — входной патрубок.

• Вход / Регистрация.
• Предположим, что из цилиндрического выхлопного трубопровода выпускной системы автомобильного ДВС в
• Вследствие турбулентной вязкости струя вовлекает в движение окружающий воздух атмосферы, передавая ему часть начального импульса.

выхлопная труба, ламинарный режим, газовый поток, гидравлическое сопротивление, циклон, турбулентный режим, циклонный процесс, скачкообразный переход, круглое сечение, часова стрелка.

Устройство представляет собой центробежный циклон-электрофильтр.

Под действием центробежных сил происходит более интенсивное слипание и укрупнение частиц.

Основные термины (генерируются автоматически): входной патрубок, выхлопная труба, частица…

1. Устройство представляет собой циклон-электрофильтр. Очистка воздуха (газа) от твердых загрязнителей
2. Разработанное устройство состоит из главного корпуса 1, с осевым входным патрубком 2
3. Более крупные частицы легче подвергаются воздействию центробежных сил.

• Вход / Регистрация.
• Отработавшие газы направляются во входной патрубок.
• Загрязняющие частицы улавливаются в модуле циклонного разделения, который содержит два одинаковых циклона цилиндро-конической формы с тангенциальным подводом газа.

1. Атмосферный воздух, засасываемый в ГТУ, не является абсолютно чистым.
2. Основным методом ее решения является введение очистки от пыли воздуха на входе в двигатель в пылезащитном
3. ПЗУ различают трех типов: барьерного, центробежного и инерционного.

• Геометрическое место таких точек можно определить как линию контроля помпажа, а зону слева от этой линии – зоной контроля помпажа.
• — перепад давления на этом всасывающем патрубке (входном конфузоре)
• Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб.

Рис. 1. Центробежный нагнетатель типа 280–11–7 с регулируемым входным направляющим аппаратом: 1 — входной направляющий аппарат; 2 — тяга приводная; 3 — ротор нагнетателя; 4 — входной патрубок.

1. Вход / Регистрация.
2. Предположим, что из цилиндрического выхлопного трубопровода выпускной системы автомобильного ДВС в
3. Вследствие турбулентной вязкости струя вовлекает в движение окружающий воздух атмосферы, передавая ему часть начального импульса.

Принцип работы батарейного циклона — размеры, схемы и чертежи — ГК Эксперт-Агро

С задачей очистки воздуха от пылевых частиц разных фракций, а также с вопросом снижения риска взрыва зерновой пыли справляются аспирационные системы и пылеулавливающее оборудование.

Обеспыливающая вентиляция позволяет очистить воздух рабочей среды от мелкодисперсной пыли и дымовых газов.

Благодаря очистке воздуха в зонах технологических линий на заводах, элеваторах, в зернохранилищах концентрация зерновой пыли не превышает гранично допустимые значения.

Промышленная аспирация обеспечивает взрывобезопасность производства, эффективность работы оборудования и комфортные условия для сотрудников предприятия.

Батарейный циклон и его основные характеристики

Батарейный циклон работает как пылеуловитель. Его назначение заключается в улавливании мелкодисперсной, среднедисперсной пыли в различных аспирационных системах и установках. Циклоны устанавливаются на производствах по обработке зерна, на заводах пищевой промышленности и сельскохозяйственных предприятиях. Данные батарейные установки производятся согласно ГОСТам и ТУ.

Батарейный циклон довольно часто монтируют в аспирационные системы элеваторов и зерноперерабатывающих заводов различного назначения. Он улавливает взвешенные в потоке воздуха (поступившего из систем аспирации и пневмотранспорта) пылевые фракции.

Также циклоны хорошо подходят для очистки газов, нагретых до температуры +350°C от золы, а также слабо- и среднеслипающейся пыли: известняк, цемент, доломит, шамот

Как работает батарейный циклон?

Конструкция циклона ─ это несколько десятков или даже сотен циклонных элементов, соединённых общим корпусом и бункером. Также к корпусу циклона подсоединён единый подвод и отвод газа. В таком очистителе воздуха для отделения пыли от газов работают центробежные и гравитационные силы. На рисунке 1 ─ принципиальная схема работы батарейного циклона.

Рассмотрим, как работает батарейный циклон

Батарейные циклоны состоят из корпуса, выхлопной трубы н направляющего аппарата. Газ из распределительной камеры поступает в элементы по оси. Лопатки направляющего аппарата сообщают газу вращательное движение, он направляется по нисходящей в сторону отверстия для спуска пыли.

Загрязнённый пылью воздух поступает в циклоны через входной патрубок. В циклонах он начинает вращательное винтообразное движение, действует центробежная сила.

Под её действием частички пыли прижимаются к стенкам циклонов и под действием силы трения начинают двигаться медленнее. Они теряют скорость и скатываются вниз в сборный конус.

Вся скопившаяся пыль выводится в пылепровод через шлюзовый затвор.

Батарейные установки комплектуются сборной коробкой, циклонами правого и левого исполнения (4 шт) и общего бункера.

Технические характеристики циклонов

Батарейный циклон имеет поворотные входной и выходной патрубки: при необходимости при заказе уточняется угол поворота (разворота). Это позволяет оперативно смонтировать установку на объекте. Входной патрубок служит для подачи загрязнённого воздуха в циклоны. Прямоугольным фланцем патрубок соединяется с батареей циклонов, а круглым фланцем ─ к воздуховоду запыленного воздуха.

Примечательно, что циклоны достаточно эффективно справляются со своей задачей: зависимо от типа и режима работы они очищают воздух на 85-96 %. При этом затрачивается относительное небольшие финансы на покупку и эксплуатационные расходы.

Эффективность очистки воздуха от зерновой пыли составляет 95% и более.

Сопротивление циклона — до 800 Па при скорости входа запылённого воздуха 18 м/сек.

Технические характеристики установок будут отличаться производительностью Q (м3/час). Типоразмеры и обозначения батарейных установок определяются диаметром входящих в нее циклонов.

Направление выброса воздуха бывает двух вариантов: вбок или вверх, габаритные размеры и внутренний диаметр циклонов установки.

Конструкция и размеры

Давайте выясним, почему батарейный циклон имеет именно такие размеры и конструкцию?

В корпус циклона подаётся газ, скорость которого составляет 20 м/сек. Загрязнённый газ подводится с помощью патрубка с прямоугольным сечением. Патрубок должен бить узким, тогда повышается угловая скорость вихревого потока, путь пылевых частиц к стенкам становится меньше: пылеудаление происходит качественнее.

Но следует учитывать, что элементы батарейного циклона не должны иметь диаметр менее 250 мм. Соответственно, размер одного циклона разработан небольшой, чтобы увеличить его КПД.

Так как на больших предприятия необходимо очищать значительные объемы запыленного воздуха, устанавливают группы (батареи) по 10, 20, 50, 100 и более таких небольших циклонов.

https://www.youtube.com/watch?v=mQeZJ2_Yk7w\u0026t=43s

Батарейный циклон во время эксплуатации аэродинамически связан с процессом пылеулавливания, поэтому важно учитывать и по необходимости корректировать режим работы и наполняемость пылевого бункера.

Необходимо предотвращать переполнение или изменение конструкции пылевого бункера: частицы из пылеприемника могут захватываться вихревым потоком. В таком случае значительно снизится эффективность работы батарейной установки.

Недостатком работы батарейных циклонов является то, что из-за малых размеров отдельных элементов батареи они быстро изнашиваются.

Преимущества батарейных циклонов

Батарейный циклон, в отличие от обычных циклонов, имеет меньшие размеры в плане. Это достигается путём установки в каждом элементе циклона направляющего аппарата в виде винта или розетки.

Таким образом, размер батарейного циклона (сравнительно с обычными агрегатами) меньше при одинаковой производительности.

Циклон для пыли. Виды циклонов для очистки воздуха и их принцип действия

• Конструкция и устройство циклона
• Принцип действия циклона для пыли
• Виды циклонов и их особенности

Циклон для пыли является одним из основных аппаратов для очистки воздуха и отходящих технологических газов от твердых загрязнений, которые образуются в результате деятельности различных производственных предприятий. Благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных узлов и механизмов, возможности увеличения производительности путем объединения в группы и батареи, циклоны сухой очистки широко применяются в технологических и подготовительных производственных процессах. В зависимости от условий эксплуатации, физических и химических свойств загрязнений, концентрации запыленности и производительности аспирационной системы выбирается определенная конструкция, материал изготовления и размеры пылеулавливающей установки. Широкое использование циклон-аппараты получили в металлургической, химической, энергетической, деревообрабатывающей, горнодобывающей, машиностроительной промышленностях, на предприятиях по переработке и хранению зерна, изготовлению мебели, сыпучих строительных материалов, удобрений, продуктов питания, в сельскохозяйственной области.

Конструкция и устройство циклона

Конструктивно циклон для удаления пыли из воздуха или технологических газов состоит из нескольких основных частей:

• цилиндрический корпус с конусной нижней частью;
• входной патрубок для загрязненной газовоздушной смеси;
• выходной вертикальный патрубок для чистого воздуха;
• накопительный бункер с затвором для хранения и удаления пыли.

В зависимости от условий использования и вида загрязнений рабочей среды различают различные виды циклонов для очистки воздуха. Высокая эффективность очистки достигается в интервале размера загрязняющих частиц от 5 мкм до 40 мкм. Температура рабочей среды не должна превышать 400°C, а пыль не должна иметь слипающихся и волокнистых включений.

Корпус устройства может иметь конусную форму с расширением вниз или вверх, цилиндрический и конусный сегменты могут различаться длиной, высота оборудования учитывает скорость потока и концентрацию загрязнений. Для увеличения производительности без потери эффективности очистки циклоны могут объединяться попарно в группы или создавать батареи.

Циклонный пылеуловитель купить можно для использования в качестве первой или основной ступени очистки.

При включении устройства в состав аспирационной системы до вентилятора на выхлопной вертикальной трубе располагают спиралевидный патрубок, который задает направление очищенному воздуху, снижает гидравлическое сопротивление и нагрузку на вентилятор.

Тонкости подключения самодельного циклона

• Собранный своими руками циклон (фильтр строительного назначения) подключается для работы простым образом.
• Входной (боковой) канал соединяется гофрированным гибким шлангом или другим подобным аксессуаром с рабочим инструментом, например, с каналом электрического лобзика.
• Выходной канал (верхний патрубок) подключается непосредственно к входному гнезду пылесоса вместо рабочей насадки.
• Схема соединения – подключения циклона в пару к бытовому пылесосу и строительному инструменту, конструкция которого поддерживает функцию отсоса мусора

Сначала в работу включается пылесос, затем для нужных целей применяется строительный инструмент. В результате выполняемое действие, допустим, распил доски электрическим лобзиком, проходит без выброса стружки и мелкой пыли в окружающую среду.

Побочный продукт рабочей операции полностью направляется в циклонный сепаратор, где фильтруется должным образом.

Любители самоделок могут попробовать полностью собрать пылесос, который можно использовать в мастерской или в доме. Пошаговый инструктаж по изготовлению практичного агрегата представлен в этой статье.

Принцип действия циклона для пыли

Работа циклона для очистки воздуха основана на применении центробежной и инерционной сил. Запыленный воздух под действием вентилятора проходит по воздуховодам и попадает во входной патрубок устройства со скоростью до 20 м/с.

Патрубок имеет спиральную форму, которая придает потоку вращательное движение вдоль стенок корпуса. В сужающейся части скорость запыленного воздуха увеличивается, частицы загрязнений по инерции продолжают опускаться в нижнюю часть циклона.

Очищенный воздух резко меняет направление на 180° и попадает в выхлопную вертикальную трубу, через которую выходит наружу.

В зависимости от места расположения пылеочистного оборудования и схемы его включения в состав аспирационной системы входные патрубки могут придавать потоку левое или правое вращение.

Пыль, под действием силы инерции, продолжает осыпаться в нижнюю часть и попадает в накопительный бункер, из которого регулярно удаляется. Для выгрузки существует шибер или затвор с механическим или электрическим приводом.

Вся конструкция располагается на стальной раме с небольшой площадкой, которая обеспечивает устройству устойчивость и доступ обслуживающего персонала к устройству выгрузки.

Элементы циклонов для пылеулавливания изготавливают из углеродистой и низколегированной стали. При наличии в рабочей среде агрессивных химических веществ или абразивных частиц толщину корпуса увеличивают или изготавливают из легированной стали.

Циклон из дорожного конуса

Простым и быстрым способом соорудить циклон на пылесос непосредственно своими руками – это сделать его из дорожного конуса.

Что необходимо для работы?

Раз изготовление циклона будет проводиться собственными руками, нужно подготовить необходимые инструменты и расходные материалы. А значит готовим:

• Дорожный конус;
• Трубы пластиковые (примерно 40 мм)
• Угол на 45 градусов;
• Фанера;
• Кусочки ЛДСП;
• Клеевой пистолет и стержни;
• Емкость с крышкой, можно из-под краски.

Приступим к изготовлению

Для начала берем фанеру, чтобы из нее сделать крышку закрывающую конус. Выпиливаем круг нужного диаметра, и в нем вырезаем два отверстия. Одно будет по середине, второе параллельно у края, как на рисунке 6.

  Диски по дереву на болгарку — виды, особенности и применение

Круг из фанеры с отверстиями для входа и выхода воздуха

Далее необходимо вставить трубку расширением вверх в центр круга как показано на рисунке 7. Стык между изделием и трубкой, проклеиваем.

Труба вставленная в одно из отверстий

Во второе отверстие также необходимо вставить трубу, но на нее сверху надевается угол 45 градусов. Именно продвигаясь по нему воздух будет закручиваться в вихрь. Угол располагается внутри конуса.

Расположение угла для правильной циркуляции воздуха в циклоне

После труба проклеивается как и в случае с первой. Крышка готова. Далее она вклеивается в конус.

Кончик конуса необходимо отрезать. После, он вставляется в крышку ведра по центру в заранее подготовленное отверстие. Место крепления проклеивается. С внутренней стороны крышку необходимо усилить кусочками ЛДСП. После они между собой стягиваются саморезами.

В итоге получается изделие как на рисунке 9.

Готовое изделие

Виды циклонов и их особенности

Наибольшее применение в промышленном производстве получили циклоны марки ЦН-15 и ЦН-11. Эти универсальные устройства предназначены для сухой очистки газовоздушной смеси от твердой неслипающейся и волокнистой пыли. Их нельзя применять в условиях взрывоопасной среды.

В зависимости от производительности вентилятора одиночные модели ЦН имеют диаметр корпуса от 200 до 1200 мм, организация в группы предполагает наличие двух, четырех, шести и восьми циклонов с диаметром от 300 до 900 мм.

Накопитель для пыли имеет пирамидальную форму, порядок очистки циклона предполагает регулярную выгрузку по мере достижения критического уровня (не выше плоскости, расположенной от крышки накопителя на 0,5 диаметра корпуса).

Условное обозначение состоит из букв и цифр: Ц – циклон, Н – разработка НИИОГАЗ, 15,11 – угол наклона входного патрубка.

Для очистки воздуха от крупных отходов деревообработки в виде щепы, витой стружки, сырых опилок, коры, тяжелой пыли используют модели ОЭКДМ, имеющие наиболее низкое значение коэффициента гидравлического сопротивления.

Мелкая стружка, древесная пыль, опилки эффективно улавливаются циклонами ЦДО, УЦ, Ц, которые отличаются высокой производительностью и низким уровнем сопротивления. Очистка газов от частиц сажи, продуктов горения и технического углерода осуществляется с помощью устройств СК-ЦН-34.

Такие циклоны часто используются в энергетике (при сжигании топлива), в химической промышленности, при производстве нефтепродуктов способом каталитического крекинга.

Широкое применение циклонов в качестве сухой очистки воздуха и газов обеспечили их существенные преимущества:

• высокая степень очистки;
• высокая производительность;
• разнообразие моделей с возможностью подбора для конкретных условий эксплуатации;
• высокая энергоэффективность;
• низкая стоимость производства фильтров-циклон;
• отсутствие подвижных частей;
• обеспечение эффективной работы при изменении концентрации пыли;
• работа без необходимости подвода энергетических трасс.

Использовать циклоны можно в любых климатических зонах, температура эксплуатации составляет от -40°C до +40°C.

Что такое циклон для пылесоса

Пылесборник или емкость для сбора пыли и грязи — это важная часть любого пылесоса. Они бывают нескольких видов: мешок из ткани или бумаги (одноразовые или многоразовые), аквафильтр или циклон. Последний чаще всего устанавливают в моделях, предназначенных для сухой чистки.

  Изготовление деталей из меди и медных сплавов

Циклонный фильтр для пылесоса представляет собой воздухоочиститель. Система фильтрует воздух при помощи инерции или центробежной силы. Его принцип работы несложен:

1. Воздух всасывает внутрь.
2. Циклон образует спиралевидный воздушный вихрь.
3. Под действием центробежной силы вся грязь и мусор сперва вдавливаются в стенки, а после оседают в виде осадка на фильтре. В среднем циклон очищает воздух на 97%.

Важно! В подобных пылесосах действует не один фильтр.

Сперва поток воздуха проходит через первичную очистку (пластиковую сетку), после циклона – через систему НЕРА (фильтр высокоэффективной очистки, который задерживает мельчайшие пылинки и аллергены)..

Благодаря высокой эффективности пылесосы с циклонным фильтром используются в разных областях: дома, на строительстве, при заправке картриджей, в лесоперерабатывающих и красочных цехах и т

д. Циклон применяется везде, где необходимо быстро и тщательно убрать мелкую пыль и нет возможности часто менять мешки или воду из аквафильтра

Благодаря высокой эффективности пылесосы с циклонным фильтром используются в разных областях: дома, на строительстве, при заправке картриджей, в лесоперерабатывающих и красочных цехах и т. д. Циклон применяется везде, где необходимо быстро и тщательно убрать мелкую пыль и нет возможности часто менять мешки или воду из аквафильтра.

Достоинства и недостатки

К преимуществам циклонных фильтров относятся:

1. Увеличенное время работы: техника может работать намного дольше благодаря многоступенчатой очистке.
2. Экономичность: не нужно покупать мешки или стирать их, достаточно регулярно промывать емкость.
3. Гигиеничность: не приходится контактировать с грязью.
4. Удобное обслуживание: емкость легко и быстро вынимается, чистится и вставляется обратно. Сам контейнер выполнен из прочного пластика, который не ломается от попадания внутрь постороннего предмета. Чаще всего он прозрачный, что позволяет следить за заполняемостью.
5. Компактность: циклоны небольшие по размерам и удобно расположены в пылесосе.

Важно! Емкость не нужно каждый раз мыть с водой – достаточно вытряхнуть пыль.

У пылесосов есть и недостатки:

1. При засорении мощность всасывания и самого циклона быстро снижается, из-за чего увеличивается время уборки.
2. Циклон пропускает самые мелкие частицы пыли и аллергены. Однако их задерживает НЕРА-фильтр.
3. Обычно модели отличаются повешенным уровнем шума. Если же в пылесборник попадет посторонний предмет, он легко создаст дополнительный шум.

Изготовление элементов циклона

На специализированных форумах сети Интернет можно найти чертежи всех составляющих агрегата, которые доступны для того, чтобы сделать их своими руками. Из подручных средств часто производится переделка бытового (а лучше – промышленного) пылесоса. Дополнительно необходимы:

• комплект шлангов из полупрозрачного гофрированного материала (это облегчит визуальный контроль за осевшими внутри частицами пыли). Для стружкоотсоса практичнее резиновые шланги;
• звукоизолирующая коробка, которая будет выполнять две функции – обеспечит снижение уровня шума в мастерской, и дополнительную защиту всех находящихся там станков и электроинструментов от периодически накапливаемого пылью статического электричества. С этой целью коробку можно сделать своими руками из фанеры, а изнутри отделать любого типа звукоизолятором;
• воздуховоды для очищенного воздуха: собираются своими руками из тонкого алюминиевого листа, и соединяются между собой фальцами;
• ёмкость для сбора отходов – можно изготовить из обычного строительного ведра вместимостью от 20 л, которое при помощи гофрорукава герметизируется с корпусом самодельного циклона;
• фильтр (можно использовать фильтр от грузовых автомобилей), который устанавливается на выходном патрубке.

https://youtube.com/watch?v=TOnfeSdbvyQ

Переделанный своими руками для нужд пылеудаления пылесос проверяют: сначала на холостом ходу, прогоняя через систему обычный воздух, а потом уже с подключением пылесоса к работающему станку.

циклон

У
этого термина существуют и другие
значения, см.Циклон
(значения).

Простейший
циклонный пылеуловитель (аналог ЦН)

Циклон — воздухоочиститель,
используемый в промышленности для
очистки газов или жидкостей от взвешенных
частиц. Принцип очистки —инерционный (с
использованием центробежной силы), а
также гравитационный. Циклонные
пылеуловители составляют наиболее
массовую группу среди всех видов
пылеулавливающей аппаратуры и применяются
во всех отраслях промышленности.

Собранная
пыль может быть в дальнейшем переработана
(см. рекуперация
(обработка сырья)).

[править]Принцип
действия

Принцип
действия простейшего противоточного
циклона (см. схему) таков: поток запылённого
газа вводится в аппарат через входной
патрубок тангенциально в верхней части.
В аппарате формируется вращающийся
поток газа, направленный вниз, к конической
части аппарата.

Вследствие силы инерции
(центробежной силы) частицы пыли выносятся
из потока и оседают на стенках аппарата,
затем захватываются вторичным потоком
и попадают в нижнюю часть, через выпускное
отверстие в бункер для сбора пыли (на
рисунке не показан).

Очищенный от пыли
газовый поток затем двигается снизу
вверх и выводится из циклона через
соосную выхлопную трубу.

[править]Конструкция

Существует
огромное разнообразие типов циклонов.
Кроме описанного выше противоточного
циклона существуют и менее распространённые
прямоточные. Противоточные циклоны
различаются размерами, соотношением
цилиндрической и конической частей, а
также относительной высотой (т. е.

отношением высоты к диаметру) цилиндрической
части. Чем больше относительная высота,
тем меньше коэффициент гидравлического
сопротивления и разрежение в бункере
(меньше вероятность подсоса пыли в
аппарат), но меньше степень
очистки.

Наиболее оптимальна относительная
высота 1,6, что соответствует принципу
«золотое
сечение».

[править]Эффективность

Степень
очистки в циклоне сильно зависит от
дисперсного состава частиц пыли в
поступающем на очистку газе (чем больше
размер частиц, тем эффективнее очистка).
Для распространённых циклонов типа ЦН
степень очистки может достигать:

для частиц с условным диаметром 20 микрон	99,5%
для частиц с условным диаметром 10 микрон	95%
для частиц с условным диаметром 5 микрон	83%

C
уменьшением диаметра циклона степень
очистки возрастает, но увеличивается
металлоёмкость и затраты на очистку.

При больших объёмах газа и высоких
требованиях к очистке газовый поток
пропускают параллельно через несколько
циклонов малого диаметра (100—300 мм.).
Такую конструкцию называют мультициклоном
или батарейным циклоном.

Возможно также
применить Электростатический
фильтр ,
который, напротив, эффективен именно
для малых частиц.

[править]Достоинства
и недостатки

Циклоны
просты в разработке и изготовлении,
надёжны, высокопроизводительны, могут
использоваться для очистки агрессивных
и высокотемпературных газов и газовых
смесей. Недостатками являются
высокое гидравлическое
сопротивление,
невозможность улавливания пыли с малым
размером частиц и небольшая долговечность
(особенно при очистке газов от пыли с
высокими абразивными свойствами).

аппарат для очистки пылевоздушной смеси от взвешенных в ней твердых частиц топлива под действием центробежной силы. Пылевоздушная смесь вводится со значит. скоростью в верхнюю часть корпуса — Ц. через патрубок, располож. по касат. или по спирали к окружности цилиндрич. поверхности Ц.; в результате смесь приобретает вращат. движение и движется по спирали вниз, образуя внеши. вихрь. При этом под действием центробежной силы инерции взвешенные частицы топливной пыли отбрасываются к стенкам Ц., опускаются вместе с воздухом в нижнюю часть его корпуса и затем выносятся через пылеотводящий патрубок. Очищенный от пыли воздух поднимается кверху через выходную трубу, образуя внутр. вихрь, и выходит наружу. Степень очистки смеси от пыли в Ц. зависит от геометрич. размеров и формы аппарата, свойств пыли, скорости пыле-воздушной смеси и т.д. Улавливание частиц в Ц. улучшается с повышением скорости потока, а также с уменьшением его диаметра. Ц. выпускают восьми типовых размеров для котлов паропроиз-стью от 6,5 до 20 т/ч со степенью улавливания золы 85—90%. В Ц. наиболее соверш. конструкций можно достаточно полно улавливать частицы размером 5 мкм и более. Достоинства Ц. — невысокая стоимость, простота конструкции; недостатки — относит. высокое гидравлич. сопротивление по газу (до 10 кПа) и большие габариты.