Очистка газов под действием инерционных и центробежных сил.

Циклон конструкции НИИОгаз (рис. 23).Циклон конструкции Научно-исследовательского института по санитарной и промышленной очистке газов (НИИОгаз) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3. Запыленный газ поступает тангенциально со значительной скоростью (20-30 м/сек) через патрубок 4 прямоугольного сечения в верхнюю часть корпуса циклона. В корпусе поток запыленного газа движется вниз по спирали вдоль внутренней поверхности стенок циклона. При таком вращательном движении частицы пыли, как более тяжелые, перемещаются в направлении действия центробежной силы быстрее, чем частицы газа, концентрируются в слоях газа, примыкающих к стенкам аппарата, и переносятся потоком в пылесборник 5. Здесь пыль оседает, а очищенный газ, продолжая вращаться по спирали, поднимается к верху и удаляется через выхлопную трубу 6.

Движение частиц пыли в циклоне обусловлено в основном вращательным движением потока газа по направлению к пылесборнику (влияние сил тяжести частиц имеет в данном случае значительно меньшее значение). Поэтому циклоны можно устанавливать не только вертикально, но также наклонно или горизонтально.

Степень очистки газа в циклоне зависит не только от размеров отделяемых частиц и скорости вращения газового потока, но от конфигурации основных элементов и соотношения геометрических размеров циклона. Кроме циклонов НИИОгаз существует большое число разновидностей циклонов, в которых повышение степени очистки достигается за счет усложнения конструкции и соответственно – повышения гидравлического сопротивления аппарата. Поэтому для очистки промышленных газов наиболее широко применяются циклоны конструкции НИИОгаз. Однако для очистки вентиляционного воздуха часто используют более простые по конструкции, но менее эффективные циклоны, устройство которых описано в специальной литературе. В циклонах НИИОгаз с диаметром корпуса от 100 до 1000 мм степень очистки газов от пыли составляет 30-85% (для частиц диаметром 5 мкм) и с увеличением диаметра частиц повышается до 70-95% (для частиц диаметром 10 мкм) и далее до 95-99% (для частиц диаметром 20 мкм). При этом содержание пыли в очищаемом газе не должно превышать 0,2– 0,4 кг/м³. Лишь для циклонов диаметром 2000-3000 мм допускается увеличение начальной концентрации пыли в газе до 3–6 кг/м³.

Рис. 23. Циклон конструкции НИИОгаз.

1 – корпус; 2 - коническое днище; 3 – крышка; 4 – входной патрубок; 5 – пылесборник; 6 – выхлопная труба.

Батарейный циклон (рис. 24).Состоит из параллельно работающих циклонных элементов, смонтированных в общем корпусе 1. Запыленный газ через входной патрубок 2 попадает в газораспределительную камеру 3, ограниченную трубными решетками 4, в которых герметично закреплены циклонные элементы 5. Газ равномерно распределяется по отдельным элементам, действие которых основано на том же принципе, что и работа обычных циклонов. Очищенный газ выходит из элементов в общую камеру и удаляется через патрубок 6. Пыль собирается в коническом днище (бункере) 7.

Рис. 24. Батарейный циклон.

1 – корпус циклона; 2 – входной патрубок; 3 – газораспределительная камера; 4 – трубные решетки; 5 – циклонные элементы; 6 – выходной патрубок для очищенного газа; 7 – коническое днище (бункер).

Элементы батарейного циклона (рис. 25).Газ поступает в элементы не тангенциально, а сверху через кольцевое пространство между корпусом 1 и выхлопной трубой 2. В кольцевом зазоре установлено закручивающее лопастное устройство 3 в виде «винта» (рис., а), имеющего две лопасти, наклоненные под углом 25º, или «розетки» (рис., б) с восемью лопатками, расположенными под углом 25º или 30º. При помощи такого устройства обеспечивается вращение газового потока. Пыль из элемента ссыпается через пылеотводящий патрубок 4 в общую пылесборную камеру аппарата.

Рис. 25. Элементы батарейного циклона.

а – элемент с закручивающим устройством «винт»; б - элемент с закручивающим устройством «розетка»; 1 – корпус элемента; 2 – выхлопной патрубок; 3 – закручивающее устройство; 4 – пылеотводящий патрубок.