 | |||||
 | |||||
 | |||||
Приемлемая эффективность очистки газов достигается при длительном нахождении частиц в пылеосадительной камере. Основные достоинства осадительных камер - простота конструкции, незначительные затраты на их эксплуатацию, небольшой расход энергии, возможность улавливания абразивной пыли. Они используются на первой ступени очистки газов и устанавливаются перед циклонами и водными пылеуловителями и фильтрами, обеспечивая повышение общей эффективности очистки и увеличение срока службы основных пылеуловителей.
Пылеосадительные камеры просты по конструкции, но имеют значительные, габаритные размеры. Эффективность улавливания пыли в них размером менее 5 мкм практически близка к нулю.
Широкое применение для сухой очистки получили циклоны различных типов, принцип действия которых основан на использовании центробежной силы. Газовый поток вводится в циклон через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса и совершает вращательное движение вдоль корпуса.
Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенках циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер.
Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, покидая циклон через выводящую трубу. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.
Циклоны (рис. 3.35) занимают промежуточное положение между аппаратами грубой (предварительной) и тонкой очистки газов.
К достоинствам циклонов следует отнести: надежность работы при температуре газов до 500 °С; улавливание пыли в сухом виде; эффективность работы при высоких давлениях газов; простоту изготовления.
При небольших капитальных затратах и эксплуатационных paсходах степень очистки в циклоне от частиц пыли более 10 мкм составляет 80-90 %.
Недостатки циклонов:
высокое гидравлическое сопротивление 1200-1500 Па;
невозможность использования для очистки газов от мелких частиц;
недостаточно эффективное улавливание частиц размером менее 5 мкм.
Наибольшее применение в нашей стране нашли циклоны конструкции НИИГаза:
цилиндрические (ЦН-11, ЦН-15У, ЦН-2У) и конические (СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34).
Конические циклоны НИИГаза отличаются от цилиндрических циклонов серии ЦН значительно бóльшим противлением и существенно бóльшей эффективностью.
С целью повышения эффективности пылеочистки с помощью циклонов их очень часто объединяют в группы по несколько штук. При этом поток отходящих газов направляют в соответствующие параллельные группы циклонов.
Перед циклонами или после их устанавливают вентилятор-дымосос. Достоинством дымососов-пылеуловителей является постоянно коэффициента очистки газов при всех нагрузках, малые аэродинамические потери на улавливание частиц, минимальные металлоемкость и удельные капитальные затраты. Главный недостаток - абразивный износ рабочего колеса и деталей привода.
Рис. 3.35. Схема циклона:
1, 2 - коническая и цилиндрическая части циклона; 3 - выхлопная труба;
4 - винтообразная труба; 5 - газоход; 6 - улитка для выхода газа;
7 - входной патрубок; 8 - пылевыпускное отверстие; 9 - бункер;
Пылевой затвор.
С целью повышения эффективности очистки газов иногда применяются батарейные циклоны или мультициклоны. Они отличаются исключительной компактностью, высокой производительностью, низкой удельной емкостью и вполне удовлетворительным газораспределением.
По размерам батарейные циклоны значительно меньше групповых, но для обеспечения той же производительности требуется большее их количество.
Водные пылеуловители
Водные пылеуловители для мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель жидкости, либо пленки.
Среди аппаратов мокрой очистки на практике наиболее применимы циклоны СИОТ, барбатажно-вихревые пылеуловители и скрубберы Вентури.
Циклон-прерыватель СИОТ улавливает пыль вследствие ее осаждения на смачиваемые стенки циклона под действием центробежные сил. Вода в циклоне подается непосредственно во входной патрубок на водораспределитель, расположенный в верхней части циклона. Питание циклона водой осуществляется через водонапорный бак с шаровым клапаном. На сливной трубе устанавливается гидравлический затвор для предупреждения подсоса воздуха.
Широкое распространение получили мокрые барбатажно-вихревые пылеулавливатели (рис. 3.36), принцип действия которых основан на пропуске запыленных газов через слой воды.
Поток запыленных дымовых газов подается вентилятором-дымососом через входной патрубок 11 во внутренний дымовой канал 8.
Дымовые газы частично подхватывая воду, поступают в пространство (импеллеры), образованное внутренними 4 и внешними 2 завихряющими лопастями, в котором осуществляется барбатажно-вихревой процесс смачивания пыли с водой.
Увлекаемая газовым потоком вода перемещается сначала по внешней завихряющей лопасти 2, затем отбрасывается к внутренней завихряющей лопасти 4 и при выходе из дымового канала 8 возвращается в шламовую ванну 1, падая в виде водяной завесы.
Очищенные газы выходят в атмосферу через дымовую трубу 9. Осевший шлам удаляется скребковым конвейером 13, привод которого осуществляют с помощью электродвигателя и редуктора 16 через клиноременную и цепную передачи.
Во время работы барбатажно-вихревого пылеуловителя уровень воды во входной камере внутреннего дымового канала понижается, а в выходной камере, образованной корпусом 7 пылеуловителя и внутренним дымовым каналом, повышается.
Для устойчивой работы устройства уровень воды в выходной камере должен быть постоянным. Уровень воды контролируют визуально через водомерное устройство 3.
Потери воды из-за ее уноса вместе со шламом и в результате испарения восполняются через патрубок 5. Из шламовой ванны вода смывается через кран 14.
Рис. 3.36. Барботажно-вихревой пылеуловитель:
1 - шламовая ванна; 2 - внешние завихряющие лопасти; 3 - водомерное устройство;
4 - внутренние завихряющие лопасти; 5 - патрубок для подачи воды;
6 - брызгоотделительные козырьки;7 - корпус; 8 - внутренний дымовой канал;
9 - дымовая труба; 10 - переходный патрубок; 11 - входной патрубок;
12 - уровень шлама; 13 - скребковый конвейер; 14 - кран;