Циклонен прахоуловител

Когато въздушният поток се върти, праховите частици във въздушния поток ще бъдат отделени от въздушния поток чрез центробежна сила. Технологията, която използва центробежна сила за отстраняване на прах, се нарича центробежна технология за отстраняване на прах. Оборудването, което използва центробежна сила за отстраняване на прах, се нарича циклонен прахоуловител.

След като циклонният прахоуловител влезе в устройството по тангенциална посока, праховите частици се отделят от газа поради центробежната сила, за да се постигне целта за пречистване на димните газове. Въздушният поток в циклонния прахоуловител трябва многократно да се върти много пъти, а линейната скорост на въртене на въздушния поток също е много бърза, така че центробежната сила върху частиците във въртящия се въздушен поток е много по-голяма от гравитацията. За циклонните прахоуловители с малък диаметър и висока устойчивост, центробежната сила може да бъде до 2500 пъти по-голяма от гравитацията. За циклонните прахоуловители с голям диаметър и ниско съпротивление, центробежната сила е повече от 5 пъти по-голяма от гравитацията. Натовареният с прах газ генерира центробежна сила по време на процеса на въртене, изхвърляйки към стената прахови частици с относителна плътност, по-голяма от тази на газа. След като частиците прах се докоснат до стената, те губят радиалната инерционна сила и падат по протежение на стената под действието на импулса надолу и гравитацията надолу и навлизат в тръбата за изхвърляне на пепел. Когато въртящият се и спускащ се външен завихрен газ достигне конуса, той се приближава до центъра на прахоуловителя поради свиването на конуса. Съгласно принципа на постоянен "въртящ момент", тангенциалната скорост непрекъснато се увеличава и центробежната сила върху праховите частици също непрекъснато се засилва. Когато въздушният поток достигне определена позиция в долния край на конуса, той започва от средата на циклонния сепаратор в същата посока на въртене, обръща се отдолу нагоре и продължава да прави спираловиден поток, т.е. вътрешния въртящ се въздушен поток. Постпречистеният газ се изхвърля от тръбата през изпускателната тръба и част от праховите частици, които не са били уловени, също се изхвърлят от нея.

Ефективността на циклонния прахоуловител включва три технически характеристики (поток на обработващ газ Q, загуба на налягане △Þ и ефективност на отстраняване на прах η) и три икономически показателя (инфраструктурни инвестиции и разходи за управление на експлоатацията, подово пространство и експлоатационен живот). Тези фактори трябва да бъдат напълно взети под внимание при прегледа и избора на циклонни прахоуловители. Идеалният циклонен прахоуловител трябва технически да отговаря на изискванията на производствения процес и защитата на околната среда за концентрация на газов прах, което е най-икономично. При специфичния дизайн и избора на формата е необходимо да се комбинира действителното производство (съдържание на газов прах, естество на праха, състав на размера на частиците), да се позовава на практическия опит и усъвършенстваната технология на подобни фабрики у нас и в чужбина и да се разгледа изчерпателно връзката между трите показателя за техническо изпълнение. Например, когато концентрацията на прах е висока, стига мощността да позволява, подобряването на ефективността на събиране η е основното нещо. За груб прах с големи отделени частици не е необходимо да се използва високоефективен циклонен прахоуловител, за да се избегне голяма загуба на кинетична енергия.

Циклонният прахоуловител се състои от всмукателна тръба, изпускателна тръба, цилиндър, конус и бункер за пепел. Циклонният прахоуловител е прост по структура, лесен за производство, инсталиране, поддръжка и управление и има ниски инвестиции в оборудване и оперативни разходи. Използва се широко за отделяне на твърди и течни частици от въздушния поток или за отделяне на твърди частици от течност. При нормални условия на работа центробежната сила, действаща върху частиците, е от 5 до 2500 пъти по-голяма от тази на гравитацията, така че ефективността на циклонния прахоуловител е значително по-висока от тази на гравитационната седиментационна камера. На базата на този принцип успешно е разработено циклонен прахоуловител с ефективност на прахоулавяне над 80%. Сред механичните прахоуловители циклонният прахоуловител е по-ефективният. Подходящ е за отстраняване на нелепкав и невлакнест прах, използва се най-вече за отстраняване на частици над 5 μm. Паралелният многотръбен циклонен прахоуловител също има ефективност на отстраняване на прах от 80-85% за 3μm частици. Циклонният прахоуловител е изработен от специални метални или керамични материали, които са устойчиви на висока температура, абразия и корозия и могат да работят при температура до 1000°C и налягане до 500×105Pa. От гледна точка на технологията и икономиката, обхватът на контрол на загубата на налягане на циклонен прахоуловител обикновено е 500～2000Pa. Следователно той принадлежи към прахоуловителя със средна ефективност и може да се използва за пречистване на високотемпературни димни газове. Това е широко използван прахоуловител, който се използва най-вече при отстраняване на прах от димни газове на котела, многоетапно отстраняване на прах и предварително отстраняване на прах. Основният му недостатък е ниската ефективност на отстраняване на фини прахови частици (<5μm).