مقدمة موجزة عن مجمع الغبار الحلزوني
مجمع الغبار الحلزوني عبارة عن مجمع للغبار يستخدم قوة الطرد المركزي في تدفق الهواء عالي السرعة المحتوي على الغبار لفصل الغبار عن الهواء. بسبب هيكلها البسيط وسهولة إنتاجها ، فهي تستخدم على نطاق واسع. بالمقارنة مع غرفة الترسيب بالجاذبية ، يكون حجم جزيئات الغبار المراد معالجته أصغر ، كما أن المساحة المطلوبة لمعالجة نفس الكمية من الغاز أصغر أيضًا. ومع ذلك ، فإن فقدان الضغط لمجمع الغبار الحلزوني أعلى بشكل عام من فقدان غرفة الترسيب ، لذلك فهو يستهلك طاقة أكبر.
مزايا مجمع الغبار الحلزوني هي:
(1) المعدات لها هيكل بسيط ومنخفضة التكلفة ؛
(2) لا يحتوي الجهاز على أجزاء متحركة ويسهل صيانته ؛
(3) يمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة ، على سبيل المثال ، يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 400 درجة مئوية. إذا تم استخدام مواد خاصة ذات درجة حرارة عالية ، فيمكنها تحمل درجات حرارة أعلى ؛
(4) يمكنها تحمل الضغط العالي (الضغط الإيجابي والضغط السلبي) لتجميع الغبار من الغاز عالي الضغط ؛
(5) بعد أن يتم تغطية مجمع الغبار ببطانة مقاومة للاهتراء ، يمكن استخدامه لتنقية غاز الاحتراق الذي يحتوي على غبار عالي الكشط.
مساوئ مجمعات الغبار الحلزونية هي:
(1) كفاءة التقاط الغبار الناعم (أقل من 5 ميكرومتر) ليست عالية ؛
(2) نظرًا لأن كفاءة جمع الغبار تتناقص مع زيادة قطر الأسطوانة ، فعندما يكون حجم هواء المعالجة كبيرًا ، يجب استخدام مجمعات غبار متعددة. إذا كان الإعداد غير مناسب ، فسيكون له تأثير أكبر على أداء تجميع الغبار.
يتكون مبيت مجمع الغبار الحلزوني من أسطوانة خارجية ومخروط. يتم إغلاق الجزء العلوي من الأسطوانة الخارجية ، ويوجد أنبوب عادم في المركز. يقع أنبوب مدخل الغاز على جانب الأسطوانة وهو مماس للأسطوانة الخارجية. الجزء السفلي من المخروط مزود بمخزن الرماد وبوابة قفل الهواء. يدخل الغاز المحمل بالغبار الجهاز على طول الاتجاه العرضي للأسطوانة الخارجية من مدخل الهواء بسرعة أعلى (عادة 12-25 م / ث) ، وينتج حركة دورانية قوية على طول الفراغ الحلقي خارج الأسطوانة الداخلية (أنبوب العادم ). ، مقسمة إلى تدفقات هوائية دوامة لأعلى ولأسفل. يصل تدفق الهواء الصاعد إلى الغطاء العلوي ثم يتدفق إلى أسفل. يتدفق تدفق الهواء إلى أسفل بين الأسطوانات الداخلية والخارجية بسبب تقييد الدائرة الداخلية والخارجية والغطاء العلوي ، مما يشكل تدفقًا دائريًا خارجيًا. أثناء الدوران ، يتم إلقاء معظم جزيئات الغبار على محيط الأسطوانة تحت تأثير قوة الطرد المركزي بالقصور الذاتي ، وتصطدم بجدار الوعاء ، وتفقد الطاقة الحركية ، وتنزلق على الحائط ، وتسقط في صندوق الرماد. جزيئات الغبار المتراكمة في صندوق الرماد يتم تفريغها تلقائيًا من خلال البوابة. عندما يتبع تدفق الهواء الدوامي الخارجي الهابط قاع المخروط ، فإنه يستدير ويرتفع ، مشكلاً تدفقًا حلزونيًا داخليًا متصاعدًا من الأسفل إلى الأعلى ، ويتم تفريغه من الأعلى كغاز منقى عبر أنبوب العادم المركزي.
العوامل المؤثرة على أداء مجمع الغبار الحلزوني
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على أداء مجمع الغبار الحلزوني. بشكل عام ، أحدهما هو عامل الهيكل ، والآخر هو عامل ظروف التشغيل.
تنقسم العوامل الهيكلية بشكل عام إلى أربعة جوانب:
1. المدخل والأعلى
1) ينقسم شكل المدخل عمومًا إلى نوعين ، مدخل مباشر ومدخل دوامة.
2) عادةً ما يكون الجزء العلوي من مجمع الغبار مسطحًا ، ولكن هناك أيضًا أنواع بارزة ولولبية.
2. أنبوب العادم
يكون أنبوب العادم الخاص بمجمع الغبار الحلزوني في الغالب أسطوانيًا ومتحد المركز مع جسم مجمع الغبار. كلما كان عمق إدخال أنبوب العادم أقصر ، انخفض فقدان الضغط.
3. طول وقطر مجمع الغبار
بشكل عام ، عندما تكون نسبة الطول إلى القطر أكبر من 2 ، يطلق عليه مجمع الغبار عالي الكفاءة ؛ عندما يكون أقل من 2 ، فهو عبارة عن مجمع غبار من النوع المنخفض. الأول أكثر كفاءة لأن الغبار يبقى فيه لفترة طويلة.
4. خشونة الجدار الداخلي
كلما زادت خشونة الجدار الداخلي لمجمع الغبار الحلزوني ، كان من الأسهل إحداث دوامة ، مما يزيد من مقاومة السوائل ويقلل من كفاءة جمع الغبار. لذلك ، في التصنيع ، يجب الانتباه إلى خط اللحام الأملس ، ويجب أن تسعى الرؤوس الأسطوانية والمخروطية لتكون ناعمة.
عوامل في ظروف التشغيل
تشمل ظروف تشغيل مجمع الغبار عوامل مثل تدفق الغاز ودرجة الحرارة وحجم جزيئات الغبار وكثافتها.
1. أداء الغاز
1) تدفق الغاز: ترتبط كفاءة ومقاومة مجمع الغبار الحلزوني بمعدل تدفق الغاز إلى مجمع الغبار.
2) درجة حرارة الغاز: تؤثر درجة حرارة الغاز بشكل مباشر على معامل لزوجة الغاز. يزداد معامل اللزوجة مع زيادة درجة الحرارة ، بينما تقل كفاءة جمع الغبار مع زيادة درجة الحرارة.
2. خصائص الغبار
1) حجم الجسيمات من الغبار
تعتبر كفاءة مجمع الغبار الحلزوني حساسة جدًا لحجم جزيئات الغبار. بشكل عام ، تكون كفاءة الجسيمات الأصغر من 5 ميكرومتر منخفضة ، بينما كفاءة جمع الغبار للجسيمات الأكبر من 20 ميكرومتر تكون أكثر من 90٪.
2) كثافة جمع الغبار
كلما زادت كثافة الغبار ، زادت الكفاءة ؛ عندما تصل الكثافة إلى قيمة معينة ، كلما صغر حجم الجسيمات ، زاد تأثير الكثافة. ومع ذلك ، فإن التأثير على نطاق تجميع الغبار الفعلي لمجمع الغبار صغير نسبيًا.
3) تركيز الغبار
يؤثر تركيز الغبار على كفاءة ومقاومة مجمع الغبار. إن تأثير تركيز الغبار على أداء مجمع الغبار هو أنه عندما يكون تركيز الغبار مرتفعًا ، يزداد فقد الاحتكاك بين جزيئات الغبار ، وتقل سرعة دوران تدفق الهواء ، ويحدث انخفاض بالطرد المركزي ، مما يقلل من المقاومة والكفاءة ؛ ولكن من ناحية أخرى ، من ناحية أخرى ، ستؤدي زيادة التركيز إلى تكتل الغبار ، مما سيزيد من كفاءة جمع الغبار.
لذلك ، فقط الفهم الكافي للعوامل التي تؤثر على أداء مجمع الغبار الحلزوني يمكن أن يتجنب بشكل أفضل فقدان الأداء ويجعل كفاءة جمع الغبار لمجمع الغبار الحلزوني أفضل.
العوامل المؤثرة على كفاءة مجمع الغبار الحلزوني
يدخل مجمع الغبار الحلزوني إلى مجمع الغبار من المدخل العرضي. يدور تدفق الهواء في مجمع الغبار. تتحرك جزيئات الغبار في تدفق الهواء إلى الجدار الخارجي تحت تأثير قوة الطرد المركزي ، وتصل إلى سطح الجدار ، وتتحرك على طول الجدار تحت تأثير تدفق الهواء والجاذبية. يقع الجدار في قادوس الرماد لتحقيق الفصل. هناك عدة عوامل تؤثر على كفاءة إزالة الغبار لمجمع الغبار:
1. منطقة مدخل الهواء: مدخل الهواء هو جزء مهم من مجمع الغبار ، كما أنه يؤثر على كفاءة إزالة الغبار. كلما كانت مساحة مدخل الهواء أصغر ، زادت سرعة الهواء وزادت كفاءة إزالة الغبار ، وهو أمر مفيد لفصل الغبار والأشياء الأخرى ؛
2. سرعة الرياح الداخل: بشكل عام ، يتم الحفاظ على سرعة الرياح الداخل عند 12-25m / s. عندما يكون أقل من 12m / s ، فإن كفاءة إزالة الغبار سوف تنخفض. عندما تكون أعلى من 25m / s ، فإن كفاءة إزالة الغبار لن تزداد بشكل ملحوظ ، ولكن فقدان المقاومة سيزداد ويزيد استهلاك الطاقة. . وكلما زادت سرعة الرياح في هذا النطاق ، زادت المقاومة وزادت كفاءة إزالة الغبار ؛
3. يؤثر قطر ونسبة ارتفاع أسطوانة الإعصار على كفاءة مجمع الغبار: بنفس السرعة العرضية ، كلما كان قطر الأسطوانة أصغر ، زادت قوة الطرد المركزي وزادت كفاءة إزالة الغبار. إذا كان قطر الأسطوانة صغيرًا جدًا ، فسوف تهرب الجزيئات بسهولة ، وستكون كفاءة إزالة الغبار أقل. لذلك ، ليس من السهل أن يكون قطر مدخل الهواء لمجمع الغبار كبيرًا جدًا ، ومناسبًا تمامًا ، ولا يمكن أن يكون منفذ الهواء القريب صغيرًا جدًا. عندما تكون جزيئات الغبار كبيرة ، فمن السهل سد مدخل الهواء ؛
4. إن إطالة مخروط مجمع الغبار الحلزوني بشكل صحيح مفيد أيضًا في تحسين كفاءة إزالة الغبار ؛
5. تأثير قطر منفذ تفريغ الرماد وعمقه: كلما كان قطر منفذ تفريغ الرماد أصغر ، كلما قل تدفق الهواء ، وزادت صعوبة تفريغ الغبار ، لذلك يجب أن تكون سرعة وقطر مخرج الهواء يتم تسريعها
6. ضيق الجزء السفلي من مجمع الغبار: بشكل عام ، هناك نوعان من الصمامات المزدوجة أو آلات التفريغ على شكل نجمة لجهاز قفل الهواء في الجزء السفلي من مجمع الغبار. ينخفض الضغط الساكن داخل المرسب تدريجيًا من الجدار الخارجي إلى المركز. حتى إذا كان المرسب تحت ضغط إيجابي ، فقد يكون قاع المخروط تحت ضغط سلبي. سوف يؤدي تسرب الهواء من الجزء السفلي من مجمع الغبار إلى إزالة الغبار المتساقط في قادوس الرماد مرة أخرى ، مما يقلل بشكل كبير من كفاءة إزالة الغبار. عندما يصل تسرب الهواء إلى 15٪ من حجم الهواء المعالج بواسطة مجمع الغبار ، فإن كفاءة إزالة الغبار تنخفض تقريبًا إلى الصفر ؛
7. درجة حرارة الغاز: تزداد لزوجة الغاز مع ارتفاع درجة الحرارة ، بحيث تزداد قوة الجاذبية المركزية على جزيئات الغبار ، وتقل كفاءة الفصل. لذلك ، تقل كفاءة مجمع الغبار في مجمع الغبار الحلزوني مع زيادة درجة حرارة الغاز أو اللزوجة.