siklonlar. Tozdan hava arıtma için siklon: amaç, çalışma prensibi, özellikler Siklon şeması çalışma prensibi

Tozlu gazın daha iyi dağıtılması ve tozun uzaklaştırılması için pratikte yaygın olarak bir pil siklonu kullanılır. Böyle bir aparat, paralel bağlanmış ve ortak bir gövdeye, bir toplama hunisine ve ayrıca ortak bir gaz kaynağına ve tahliyesine sahip olan bir siklon elemanıdır.

Batarya siklonlarında (multicyclones), gaz hareketi, teğetsel bir gaz beslemesi ile değil, aparatın her bir parçasına soket veya vida şeklinde bir girdap elemanı takılarak sağlanır. Bu nedenle, bir batarya siklonun performansı, aynı boyuttaki geleneksel bir siklonun performansından çok daha yüksek olacaktır.

En popüler siklon elemanı türleri şekillerde görülebilir.

"Vida" elemanı en az hidrolik dirence sahiptir ve pratik olarak tozla tıkanmaya eğilimli değildir.

Böyle bir siklonun münferit elemanlarında toz birikmesi, sıradan bir siklonda olduğu gibi gerçekleşir. En sık kullanılan siklon elemanları 100, 150 veya 250 mm çapındadır. Bu tür cihazlarda yaklaşık 4 m/s tozlu gaz hızı elde edilebilir. Bu tür cihazlar yüksek oranda toz biriktirme özelliğine sahiptir. Aynı zamanda küçük boyutlara ve hidrolik dirence sahiptirler. Yani, pil siklonlarını tekli veya grup siklonlarla karşılaştırırsak, o zaman aynı boyutta, birincisi daha yüksek üretkenliğe sahiptir.

Batarya siklonun (multisiklon) tasarımı ve çalışma prensibi

Kirli gaz, tüp levhalarla sınırlanan gaz dağıtım odasına beslenir. Siklon elemanları, boru levhalarına hermetik olarak sabitlenmiştir. Gaz arıtıldıktan sonra elemanların egzoz borularından ortak odaya boşaltılır. Ayrılan toz parçacıkları siklonun konik tabanında birikir. Bu tasarımın siklon elemanları küçük bir çapa sahiptir. Gaz onlara teğet olarak değil yukarıdan girer. Gaz akışının dönme hareketi, eğimli kanatlarla donatılmış özel bir vida veya rozet aracılığıyla iletilir.

Akü siklon tesisatının yüksek kaliteli çalışması, elemanlarının özdeşliği ve eşit çalışma koşulları sayesinde sağlanır.

Multisiklonun genel gövdesi, siklon elemanları içerir. Elemanlar, boru saclarına hava geçirmez şekilde yerleştirilmiştir. Kaynak gaz, fiting aracılığıyla gaz dağıtım odasına girer ve siklon elemanları üzerine dağıtılır, saflaştırılmış gazın çıkarılması için eleman gövdesi ile branşman borusu arasındaki halka şeklindeki boşluğu doldurur. Kanatlı cihazlar halka şeklindeki boşlukta bulunur ve gaz akışının dönmesine neden olur. Toz parçacıkları, siklon elemanının duvarlarına atılır, spiral şeklinde aşağı doğru hareket eder ve tüm elemanlarda ortak olan hazneye girer. Her bir elemandan gelen arıtılmış gaz, bir boru aracılığıyla ortak bir odaya ve oradan da üst bağlantı parçasından dışarıya boşaltılır.

pil siklonu

Kural olarak, tek siklonların çapı 40-1000 mm'dir ve siklon elemanları - 40-250 mm'dir.

Akü siklonları, paralel bağlanmış küçük çaplı siklonlardır. Bu tür cihazlar tozu daha iyi yakalar çünkü. siklonun küçük bir yarıçapı ile merkezkaç kuvveti önemli ölçüde artar.

Akü siklonları, değişken bir yükle, yani gerekirse, pil hücrelerini tek tek açıp kapatabilirsiniz.

Boru, gaz akışını spiral bir hareketle aktaran harici sarmal kanatlarla donatılmıştır. Gaz yukarıdan mahfazaya beslenir, ardından dairesel boşlukta (borunun dış yüzeyi ile mahfazanın iç yüzeyi arasında) vidanın yüzeyi üzerinden geçer. Katı parçacıklar mahfazanın duvarlarında oyalanır, ardından alt konik kısma düşer ve akü hunisine girer.

Batarya siklonun yapısal elemanları dikdörtgen bir gövde içinde paralel sıralar halinde dikey olarak yerleştirilmiştir. Bölme, elemanların monte edildiği deliklerde iki ızgara ile donatılmıştır. Arıtılacak gaz, bir branşman borusu aracılığıyla ızgaralar arasındaki boşluğa beslenir ve ayrı elemanlar arasında dağıtılır. Arıtma işleminden sonra, gaz üst ızgaranın üzerindeki boşluğa girer ve yan borudan boşaltılır. Katı parçacıklar konik tabana düşer. Akünün yapısal elemanları dökme demirden, ızgaralar ise çelik sacdan yapılmıştır. Bu tür cihazlar, geniş bir sıcaklık aralığında gazı saflaştırabilir.

Küçük atölye sahipleri ve sadece ev ustaları, ahşap işleme, metal yüzeyleri taşlama vb. üzerinde yoğun çalışmalardan sonra genellikle hava temizleme sorunuyla uğraşmak zorunda kalırlar. Odanın geleneksel havalandırması burada yardımcı olmayacak, özel ekipman kurmanız gerekecek. Bilinen becerilerle, bunu kendiniz yapabilirsiniz.

Siklonların amacı ve özellikleri

Siklon, özel bir hava temizleme ünitesidir (benzer üniteler aynı zamanda talaş çıkarıcı, talaş ve diğer atık imha maddeleri olarak da kullanılsa da).

Hava temizleyiciler olarak, endüstriyel siklon tasarımları, en az% 85 ... 90 verimlilikle emme ve toz giderme sağlamalı, en az 10 ... 12 mikron büyüklüğündeki parçaların toz gidermesini sağlamalıdır. Çeşitli tasarımlara sahip filtrelerle donatılmıştır. En etkili olanı, aynı anda toz parçacıklarından statik elektriği gideren elektrostatik çökelticilerdir.

Siklonun çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Hava, genellikle fanların kullanıldığı yüksek bir hızla (20 m/s'ye kadar) siklonun salyangoz şeklindeki giriş boşluğuna girer. Toz partiküllerini içeren hava döndürülür ve aparatın konik boşluğuna girer. Siklonun geometrik yapısının özellikleri, toz ve diğer atıkları içeren hava akış hızının kademeli olarak artmasına neden olur. Bu süreçte daha ağır olan toz parçacıkları daha hafif olanlardan ayrılır. İlki dibe yerleşirken, ikincisi koni şeklindeki bir alanda hareket ederek toz toplayıcıya düşer ve buradan bir kova veya kapalı bir kap kullanılarak kolayca çıkarılabilecekleri bir yere düşer. Arıtılan hava bir boru vasıtasıyla atmosfere verilir.

Toz giderme kalitesi gereksinimlerine bağlı olarak siklon sayısı farklı yapılabilir: üçlü, dörtlü ve hatta sekiz tekli siklonlu gruplar vardır.

Siklonlar için operasyonel gereksinimler aşağıdaki parametreleri içerir:

1. siklona giren parçacıkların izin verilen dağılımı, mikron.
2. toz giderildikten sonra parçacıkların maksimum ağırlık konsantrasyonu olarak ifade edilen işlem verimliliği, g/mm3;
3. siklon performansı, m3/h;
4. siklon ağzına giren hava veya gazın sınır sıcaklığı (toz giderme sistemlerinden çok gaz temizleme sistemleri için daha tipiktir) - genellikle 400 ... 600 ° C'ye kadar;
5. siklonun iç çapı, mm.

Tamamen yapıcı gereksinimlere ek olarak, hava temizleme cihazlarının yüksek kaliteli montajı için koşullar da vardır. Örneğin, hava kanalı bağlantılarındaki boşluklar aşıldığında, sıklıkla hava kaçağı meydana gelir ve bu durumda tozu havadan ayırma performansı keskin bir şekilde düşer. İzin verilen emme değeri %6 ... 8'den fazla olmamalıdır.

Siklonlar sadece çevredeki havadaki tozu uzaklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda temiz iç mekan havası da sağlayabilir.

Ev tipi siklon tasarımı

Çeşitli temizleme işlemleri için evrensel siklonlar yoktur. Örneğin, bir talaş üfleyici, erken aşınmayı önlemek için artırılmış boru çeperine sahip olmalıdır. Talaşı toplamak ve uzaklaştırmak için tasarlanmış bir siklon söz konusu olduğunda, emme kanallarında minimum kayıpların sağlanması önemlidir. İnşaat işlerinde oluşan çimento tozundan havanın arındırılması amacıyla bir siklon sağlanması, filtrelerin tasarımına özel önem verilmektedir.

Ev koşullarında, havayı kaba tozdan arındıran siklonlar en çok yönlü olarak kabul edilir. Filtrelerin tasarımı değiştirilerek, bu tür cihazlar, bir ağaç işleme atölyesinde (örneğin mevcut bir kereste fabrikasında) talaştan havayı temizlemek için bir talaş çıkarıcı gibi toz giderme amacıyla yapılabilir.

Bu birimin bileşenleri şunlardır:

• gövde - konik ve silindirik parçalar içerir ve konik parçanın şekli, işlemin kalitesi üzerinde baskın bir etkiye sahiptir;
• branşman borusu - kirli hava kaynağının girdiği bir veya daha fazla;
• tozsuz havayı çıkarmak için tasarlanmış egzoz borusu;
• bir talaş çıkarıcı olarak giriş filtresi (veya sistemleri);
• alıcı kova;
• motor sürmek;
• fan.

Listelenen tüm parçalar / montajlar satın alınabilir veya elle yapılabilir.

motor seçimi

Atölyede ev yapımı bir siklon kurulduğundan, motorun ana parametresi gücü ve rotorun devir sayısıdır. Bir fanın varlığında, toz parçacıkları hala çalışan bir makinede, kereste fabrikasında vb. Bulunduğundan, motor gücünün pek bir önemi yoktur. vurmayacak Ancak siklonun salyangozunun gücü ve çapı birbirine bağlı olmalıdır. 300 ... 350 mm'ye kadar salyangoz çark çapı ile 1,5 kW'a kadar yüksek hızlı (gerekli!) Motor oldukça uygundur. Daha küçük çaplarda güç daha düşük olabilir ancak temizleme performansı da düşecektir. Bu nedenle atölyede metal işleme makinesi varsa 1 kw'dan itibaren motor kabul edilir.

Ev yapımı bir cihazı tesis dışında kendi ellerinizle donatmayı planlıyorsanız, elektrik motorunun gücü önemli ölçüde artar. Boş alan artacak, ancak esas olarak kanallardaki kayıplar nedeniyle temizleme verimliliği azalacaktır. Soğuk mevsimde, böyle bir ev yapımı siklonun atölyeden ısıyı etkili bir şekilde "çekeceğini" de belirtmekte fayda var.

İyi bir seçenek, ev yapımı bir hava temizleme sisteminin tüketici yeteneklerini belirleyen alıcı salyangozla birlikte bir elektrik motorunun satın alınmasını tanımak olmalıdır. Evde kullanım için salyangozların en yaygın parametreleri ve bunlar için önerilen elektrik motorları tabloda gösterilmektedir:

Sistemler kauçuk titreşim izolatörleri ile tedarik edilmektedir. 0,8 kPa ve üzeri çalışma basıncı oluşturabilmektedirler.

Bir salyangoz seçerken (veya kendi ellerinizle yaparken), teğetsel olandan ziyade radyal hava giriş düzeni tercih edilmelidir.

İkinci durumda, kendi kendine yapılan bir salyangoz için verimsiz kayıplar artar ve bir çip fırlatıcıya sahip varyant için parçacık seçme yönteminin ataleti çok düşük olacaktır.

Bir motor seçerken, cihazdaki hava hızının 2,5 ... 3 m / s'den az olamayacağı dikkate alınmalıdır. Yetersiz temizlik ile, talaş çıkarıcı (filtre, kova) olarak ev yapımı bir siklonun elemanları talaş, talaş ve diğer küçük atıklarla hızla tıkanır.

Siklon elemanlarının imalatı

Özel İnternet forumlarında, ünitenin tüm bileşenlerinin çizimlerini kendiniz yapmak için bulabilirsiniz. Doğaçlama araçlardan, genellikle bir ev tipi (veya daha iyisi, endüstriyel) bir elektrikli süpürgenin değiştirilmesi yapılır. Ek olarak gerekli:

• yarı saydam oluklu malzemeden yapılmış bir hortum seti (bu, içeriye yerleşmiş toz parçacıklarının görsel kontrolünü kolaylaştıracaktır). Bir talaş üfleyici için lastik hortumlar daha pratiktir;
• iki işlevi yerine getirecek ses geçirmez bir kutu - atölyedeki gürültü seviyesinde bir azalma ve orada bulunan tüm makineler ve elektrikli aletler için periyodik olarak toz tarafından biriken statik elektrikten ek koruma sağlayacaktır. Bu amaçla, kutu kendi ellerinizle kontrplaktan yapılabilir ve içeriden herhangi bir ses yalıtkanı ile bitirebilirsiniz;
• arıtılmış hava için hava kanalları: kendi elleriyle ince bir alüminyum levhadan monte edilirler ve kıvrımlarla birbirine bağlanırlar;
• atık toplama kabı - ev yapımı bir siklonun gövdesi ile oluklu bir hortumla kapatılmış, 20 litre veya daha fazla kapasiteli geleneksel bir inşaat kovasından yapılabilir;
• çıkış borusuna takılı bir filtre (kamyonlardan bir filtre kullanılabilir).

Toz giderme gereksinimleri için yeniden yapılan bir elektrikli süpürge kontrol edilir: önce rölantide, sisteme normal hava verilir ve ardından çalışan bir makineye bağlı elektrikli süpürge ile.

Çalışma sıvısı olarak kullanılan (örneğin, pnömatik taşımada) gazlardan (hava) katı parçacıkları izole etmek ve çevre kirliliğini önlemek için, siklonlarda mekanik kuru temizleme, kumaş filtrelerle temizleme, elektrikli ve ıslak temizleme kullanılır. .

santrifüjlü siklonlar toz içeriği 200-400 g/m 3 olan ve minimum miktarda çökelen gazların temizlenmesi için kullanılır. parçacıklar 5-10 mikron. Siklonların tozlu hava karışımındaki verimleri boyutlarına bağlı olarak 1500-15000 m 3 /saattir.

Siklonun çalışma prensibi şemada (IV) gösterilmiştir. Tozlu hava mahfazanın üst silindirik kısmına teğetsel olarak verilir. Bir siklonda hava, bir kılavuzun sağlandığı aşağı doğru bir spiral içinde hareket eder - sabit bir sarmal kanat (veya sarmal yüzey boyunca silindir kapağı yapılır). Merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında, parçacıklar dış duvarlara atılır, aşağı kayar ve siklondan özel bir kapıdan çıkarılır. Arıtılmış hava merkezi borudan çıkar. Siklon girişindeki hava karışım hızı 15-25 m/s'dir. Santrifüjlü siklonlarda saflaştırma faktörü %70-90'dır.

Küçük çaplı siklonlar daha iyi temizlik sağlar. Bu nedenle, yüksek derecede saflaştırma elde etmek ve üretkenliği artırmak için gruplar (piller) halinde birleştirilirler. Böyle bir kurulumun şeması şekilde gösterilmiştir.

Hava karışımı boru 4 yoluyla distribütör 3'e girer ve oradan siklonlara 5 beslenir. Arıtılan hava borular 7 yoluyla kollektöre 2 çıkar ve boru 1 yoluyla bir sonraki arıtma kademesine boşaltılır. Seçilen malzeme, özel kapılardan çıkarıldığı koleksiyon 6'ya yerleşir. Siklonların teknik özellikleri tabloda verilmiştir.

Gazların daha eksiksiz bir saflaştırılması elde edilir. bez filtrelerpax. Bu tür filtrelerde gaz arıtmanın özü, gazların üzerine küçük parçacıkların yerleştiği gözenekli bölmelerden geçmesidir. Genellikle bölmeler, kalın kumaştan kollar şeklinde yapılır. 100 °C'nin üzerindeki gaz sıcaklıklarında manşonlar cam elyafından yapılır. Torba filtre şeması aşağıda gösterilmiştir.

Kirli hava boru 1'den yuva 2'ye girer, burada manşonlar 3 özel askılara 4 takılır. Manşonların duvarlarından geçen gaz üzerlerine biriken tozdan arındırılır ve boru 5'ten çıkarılır. Filtrenin kovanları özel bir mekanizma ile periyodik olarak sallanır 6.

Sallama anında, çıkış boru hatları (5) sallama mekanizması ile kilitlenmiş bir amortisör (5) tarafından kapatılır. Toplama (9) içinde biriken malzeme, savak kapısından (10) sonra bunkerlere vida (7) ile beslenir. Kumaşı daha iyi temizlemek için filtreden ters yönde periyodik olarak temiz hava üflenir.

Bez filtrelerde saflaştırma derecesi, kuru gazların arıtılması şartıyla %96-98'e ulaşır. Torba filtrelerin teknik özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. En mükemmel olanı, elektrikli gaz arıtma yöntemidir.

Yöntem, bir gaz içinde asılı kalan parçacıkların, gaz yüksek voltajlı bir elektrik alanından geçirildiğinde iyonlaşmasına dayanır. Bir yük alan parçacıklar, yükü zıt işaretli olan elektrota hareket eder ve üzerinde biriktirilir. Elektrostatik çöktürücüler%99'a varan saflaştırma derecesi ile 5 mikrona kadar partikülleri yakalar. Bu tür filtreler, sıcak (350°C'ye kadar) gazların arıtılmasında başarılı bir şekilde çalışır. İçlerindeki aerodinamik direnç küçüktür, kumaş olanlardan ne kadar farklıdırlar. Enerji tüketimi 1000 m3 gaz başına yaklaşık 0,3 kWh'dir. Elektrostatik çöktürücülerin teknik özellikleri Tablo'da verilmiştir. yirmi.

Filtrenin elektrotları arasında bir elektrik alanı oluşturmak için yüksek voltajlı bir doğru akım (75.000 V'a kadar) kullanılır. Toz partikülleri, belirli elektrotlarla elektrostatik bir alanda elektrolize edilir, korona elektrotundan püskürtülür ve gövdeye bağlı elektrot 1 üzerinde biriktirilir.

Yatay bir elektrostatik çöktürücünün cihazı aşağıda gösterilmiştir. Kirli gaz giriş dağıtıcısı 1 yoluyla iki paralel bölüme ayrılmış filtre odasına 2 girer. Her bölümde, içinden gazın seri olarak geçtiği üç kademeli bir elektrostatik çökeltici monte edilmiştir. Her kaskad, birkaç sıra çökeltici ağ düz elektrottan ve yalıtkanlar 5 üzerine monte edilmiş çubuklardan oluşan korona elektrotlarından 49 oluşur.

Toplama elektrotları, üzerlerinde biriken tozdan kurtulmak için bir kam mekanizması 6 tarafından periyodik olarak sallanır. Alıcılarda (8) toplanan toz, kapaklardan (9) çıkarılır. Arıtılan gaz, toplama manifoldundan boşaltılır. Elektrostatik çökelticilerin elektrik ve tasarım parametrelerinin ayrıntılı bir hesaplaması özeldir ve uzman tasarım kuruluşları tarafından gerçekleştirilir. Bu filtreleri kullanan işletmeler tasarlanırken katalog verilerine göre seçilir; gov ve referans kitapları.

için ekipman ıslak temizlik kirli gazlar, döner fırınlardan ve kurutma tamburlarından çıkan egzoz gazlarının nihai olarak arıtılması için kullanılmaktadır. Aşağıda gösterilmiştir dikey yıkayıcı.

Branşman borusundan (6) geçen kirli gaz gövdenin (1) seramik karolarla (2) kaplı alt bölgesine girer. Su yıkayıcının üst bölgesine sprinklerden (3) beslenir. Gövdeye ahşap çıtalardan yapılmış 5 adet nozul yerleştirilmiştir. Üst nozül suyu mahfaza bölümü üzerine eşit olarak dağıtır, orta nozül tozu hapseder ve alt nozül gelen gazın akışını dağıtır.

Gaz, gövdeye teğet olarak 18-20 m/s'lik bir hızla boru (6) vasıtasıyla yıkayıcıya verilir. Merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altındaki nispeten büyük parçacıklar duvarlara fırlatılır, suyla ıslatılır ve bir film şeklinde aşağı akar. Parçacıkların su tarafından nihai olarak yakalanması, gaz akışı yıkayıcının tüm enine kesiti üzerinde oluşturulan su perdesinden geçtiğinde gerçekleştirilir. Suyun toplayıcıya (4) kaçmasını önlemek için yıkayıcı mahfazasındaki gazın hızı 6 m/s'yi geçmemelidir. Böyle bir temizleyicide saflaştırma derecesi %95-98'dir.

Aşağıdaki diyagram gösterilmiştir köpük toz toplayıcı, yüksekliği bir ızgara 4 ile bölünmüş bir gövdeden 3 oluşur. Izgaraya, ızgara üzerindeki tabakası 20-30 mm olacak şekilde üst bölmedeki branşman borusundan 2 verilir. Tozlu gaz boru 1'den girer ve ızgaradan su jetlerine doğru hareket eder.

Bu hareket sonucunda toz partiküllerinin tutulduğu 120-180 mm kalınlığında bir köpük tabakası oluşur. Arıtılan gaz kapakta (5) toplanır ve atmosfere boşaltılır. Su ile çamur oluşturan toz partikülleri, çamurla birlikte kollektörden 7 ve kısmen yan delikten 6 atılır. Köpük toz toplayıcılar, boyutu 3 mikrona kadar olan parçacıkları yakalar. Cihazdaki gazların hareket hızı 3,5 m/s'ye ulaşır. Su tüketimi 1000 m3 gaz başına 0,5-0,8 m3'tür.

Yukarıda tartışılan ekipman, hava ve gazların tozunu almak için tasarlanmıştır ve bu nedenle çevreyi korumaya ve insanların çalışma koşullarını iyileştirmeye yönelik ekipmandır. Yine de çalışması sırasında belirli özellikler vardır hangi özel dikkat gösterilmelidir.

Ayırıcılar, siklonlar ve torba filtreler sıkıştırılmış gaz kullanır, bu da çalışma modlarına uyulmadığı takdirde bu cihaz ve hatların patlama riski olduğu anlamına gelir. Çalışma sırasında, kontrol ve güvenlik cihazlarının ve cihazlarının (manometreler, emniyet valfleri vb.) Hatalı olup olmadığını sürekli olarak izlemek gerekir. Kontrol ve acil durum cihazları, özel bir Gosgortekhnadzor servisi tarafından kalibre edilmeli ve mühürlenmelidir.

Sadece uygun sertifikalara sahip özel eğitimli personelin basınçlı ekipmanla çalışmasına izin verilir. Elektrik filtreleri yüksek voltaj kullanır ve elektrik çarpması riski artar. Bu nedenle filtre, personelin canlı ekipmanla doğrudan temasını önleyecek şekilde kurulmalıdır.