Brève introduction du dépoussiéreur cyclone
Le dépoussiéreur cyclone est un dépoussiéreur qui utilise la force centrifuge dans le flux d'air rotatif à grande vitesse contenant de la poussière pour séparer la poussière de l'air. En raison de sa structure simple et de sa production facile, il est largement utilisé. Par rapport à la chambre de sédimentation par gravité, la taille des particules de poussière à traiter est plus petite et l'espace requis pour traiter la même quantité de gaz est également beaucoup plus petit. Cependant, la perte de charge du dépoussiéreur cyclone est généralement plus élevée que celle de la chambre de décantation, il consomme donc plus d'énergie.
Les avantages du dépoussiéreur à cyclone sont :
(1) L'équipement a une structure simple et un faible coût ;
(2) L'appareil n'a pas de pièces mobiles et est facile à entretenir ;
(3) Il peut supporter des températures élevées, par exemple, il peut supporter des températures allant jusqu'à 400°C. Si des matériaux spéciaux à haute température sont utilisés, il peut résister à des températures plus élevées ;
(4) il peut résister à une pression élevée (pression positive et pression négative) pour collecter la poussière du gaz à haute pression;
(5) Une fois que le dépoussiéreur est recouvert d'un revêtement résistant à l'usure, il peut être utilisé pour purifier les gaz de combustion contenant de la poussière abrasive élevée.
Les inconvénients des dépoussiéreurs à cyclone sont :
(1) L'efficacité de capture des poussières fines (moins de 5 m) n'est pas élevée ;
(2) Étant donné que l'efficacité de dépoussiérage diminue avec l'augmentation du diamètre du cylindre, lorsque le volume d'air de traitement est important, plusieurs dépoussiéreurs à cyclone doivent être utilisés. Si le réglage est incorrect, cela aura un impact plus important sur les performances de dépoussiérage.
Le boîtier du dépoussiéreur cyclone est composé d'un cylindre extérieur et d'un cône. Le haut du cylindre extérieur est fermé et il y a un tuyau d'échappement au centre. Le tuyau d'admission de gaz est situé sur le côté du cylindre et est tangent au cylindre extérieur. Le fond du cône est pourvu d'un entrepôt de cendres et d'une porte d'air de sas. Le gaz chargé de poussière pénètre dans l'appareil le long de la direction tangentielle du cylindre extérieur depuis l'entrée d'air à une vitesse plus élevée (généralement 12-25 m/s), et produit un fort mouvement de rotation le long de l'espace annulaire à l'extérieur du cylindre intérieur (tuyau d'échappement ). , Divisé en deux flux d'air tourbillonnant vers le haut et vers le bas. Le flux d'air ascendant atteint le capot supérieur puis descend en spirale. Le flux d'air descendant s'enroule entre les cylindres interne et externe en raison de la restriction du cercle interne et externe et du couvercle supérieur, formant un flux tourbillonnant externe. Lors de la rotation, la plupart des particules de poussière sont projetées à la périphérie du cylindre sous l'action de la force centrifuge d'inertie, heurtent la paroi de la cuve, perdent de l'énergie cinétique, glissent le long de la paroi et tombent dans le cendrier. Les particules de poussière accumulées dans le cendrier sont automatiquement évacuées par la porte. Lorsque le flux d'air tourbillonnant externe descendant suit le bas du cône, il se retourne et monte, formant un flux tourbillonnant interne en spirale de bas en haut, et est évacué par le haut sous forme de gaz purifié par le tuyau d'échappement central.
Facteurs affectant les performances du dépoussiéreur cyclone
De nombreux facteurs affectent les performances du dépoussiéreur cyclone. D'une manière générale, l'un est le facteur de structure et l'autre est le facteur de condition de fonctionnement.
Les facteurs structurels sont généralement divisés en quatre aspects :
1. Entrée et sommet
1) La forme d'admission est généralement divisée en deux types, l'admission directe et l'admission vortex.
2) Le dessus du dépoussiéreur est généralement plat, mais il existe également des types surélevés et en spirale.
2. Tuyau d'échappement
Le tuyau d'échappement du dépoussiéreur cyclone ordinaire est principalement cylindrique et concentrique avec le corps du dépoussiéreur. Plus la profondeur d'insertion du tuyau d'échappement est courte, plus la perte de charge est faible.
3. La longueur et le diamètre du dépoussiéreur
Généralement, lorsque le rapport longueur/diamètre est supérieur à 2, on parle de dépoussiéreur cyclone à haute efficacité ; lorsqu'il est inférieur à 2, il s'agit d'un dépoussiéreur à cyclone de type bas. Le premier est plus efficace car la poussière y reste longtemps.
4. Rugosité de la paroi intérieure
Plus la paroi interne du dépoussiéreur à cyclone est rugueuse, plus il est facile de provoquer un vortex, ce qui augmentera la résistance aux fluides et réduira l'efficacité de la collecte de la poussière. Par conséquent, lors de la fabrication, une attention particulière doit être portée au cordon de soudure lisse et les têtes cylindriques et coniques doivent s'efforcer d'être lisses.
Facteurs liés aux conditions d'exploitation
Les conditions de fonctionnement du dépoussiéreur incluent des facteurs tels que le débit de gaz, la température, la taille des particules de poussière et la densité.
1. Performances gazeuses
1) Débit de gaz : L'efficacité et la résistance du dépoussiéreur à cyclone sont liées au débit du gaz dans le dépoussiéreur.
2) Température du gaz : La température du gaz affecte directement le coefficient de viscosité du gaz. Le coefficient de viscosité augmente avec l'augmentation de la température, tandis que l'efficacité de dépoussiérage diminue avec l'augmentation de la température.
2. Propriétés de la poussière
1) Taille des particules de poussière
L'efficacité du dépoussiéreur cyclone est très sensible à la granulométrie de la poussière. En règle générale, l'efficacité des particules inférieures à 5 µm est faible, tandis que l'efficacité de dépoussiérage des particules supérieures à 20 µm est supérieure à 90 %.
2) Densité de dépoussiérage
Plus la densité de poussière est élevée, plus l'efficacité est élevée ; lorsque la densité atteint une certaine valeur, plus les particules sont petites, plus l'influence de la densité est grande. Cependant, l'impact sur la plage de collecte de poussière réelle du dépoussiéreur est relativement faible.
3) Concentration de poussière
La concentration de poussière a un impact sur l'efficacité et la résistance du dépoussiéreur. L'effet de la concentration de poussière sur les performances du dépoussiéreur est que lorsque la concentration de poussière est élevée, la perte de friction entre les particules de poussière augmente, la vitesse de rotation du flux d'air diminue et la chute centrifuge se produit, ce qui réduit la résistance et l'efficacité ; mais d'autre part, d'autre part, l'augmentation de la concentration provoquera l'agglomération de poussière, ce qui augmentera l'efficacité de dépoussiérage.
Par conséquent, seule une compréhension suffisante des facteurs qui affectent les performances du dépoussiéreur à cyclone peut mieux éviter les pertes de performances et améliorer l'efficacité de dépoussiérage du dépoussiéreur à cyclone.
Facteurs affectant l'efficacité du dépoussiéreur à cyclone
Le dépoussiéreur cyclone pénètre dans le dépoussiéreur par l'entrée tangentielle. Le flux d'air tourne dans le dépoussiéreur. Les particules de poussière dans le flux d'air se déplacent vers la paroi extérieure sous l'action de la force centrifuge, atteignent la surface du mur et se déplacent le long de la paroi sous l'action du flux d'air et de la gravité. La paroi tombe dans la trémie à cendres pour réaliser la séparation. Plusieurs facteurs affectent l'efficacité de dépoussiérage du dépoussiéreur :
1. Zone d'entrée d'air : L'entrée d'air est une partie importante du dépoussiéreur et affecte également l'efficacité du dépoussiérage. Plus la zone d'entrée d'air est petite, plus la vitesse de l'air est élevée et plus l'efficacité de dépoussiérage est élevée, ce qui est bénéfique pour la séparation de la poussière et d'autres choses ;
2. Vitesse du vent d'entrée : Généralement, la vitesse du vent d'entrée est maintenue à 12-25 m/s. Lorsqu'il est inférieur à 12 m/s, l'efficacité de dépoussiérage diminue. Lorsqu'elle est supérieure à 25 m/s, l'efficacité de dépoussiérage n'augmentera pas de manière significative, mais la perte de résistance augmentera et la consommation d'énergie augmentera. . Plus la vitesse du vent est élevée dans cette plage, plus la résistance est élevée et plus l'efficacité de dépoussiérage est élevée ;
3. Le rapport diamètre/hauteur du cylindre cyclone affecte l'efficacité du dépoussiéreur : à vitesse tangentielle égale, plus le diamètre du cylindre est petit, plus la force centrifuge est élevée et plus l'efficacité de dépoussiérage est élevée. Si le diamètre du cylindre est trop petit, les particules s'échapperont facilement et l'efficacité de dépoussiérage sera moindre. Par conséquent, le diamètre de l'entrée d'air du dépoussiéreur n'est pas facile à être trop grand, juste approprié, et l'orifice d'air proche ne peut pas être trop petit. Lorsque les particules de poussière sont grosses, il est facile de bloquer l'entrée d'air ;
4. Allonger correctement le cône du dépoussiéreur à cyclone est également bénéfique pour améliorer l'efficacité du dépoussiérage ;
5. L'influence du diamètre et de la profondeur de l'orifice d'évacuation des cendres : plus le diamètre de l'orifice d'évacuation des cendres est petit, plus le débit d'air est petit et plus la difficulté d'évacuation des poussières est grande, de sorte que la vitesse et le diamètre de l'évacuation d'air de sortie doivent être accéléré;
6. Etanchéité de la partie inférieure du dépoussiéreur : Généralement, il existe deux types de vannes à double clapet ou de déchargeurs en étoile pour le dispositif de sas en partie inférieure du dépoussiéreur. La pression statique à l'intérieur du précipitateur diminue progressivement de la paroi extérieure vers le centre. Même si le précipitateur est sous pression positive, le fond du cône peut être sous pression négative. Les fuites d'air de la partie inférieure du dépoussiéreur enlèveront à nouveau la poussière tombant dans la trémie à cendres, ce qui réduira considérablement l'efficacité de dépoussiérage. Lorsque la fuite d'air atteint 15 % du volume d'air traité par le dépoussiéreur, l'efficacité de dépoussiérage est presque réduite à zéro ;
7. Température du gaz : La viscosité du gaz augmente à mesure que la température augmente, de sorte que la force centripète sur les particules de poussière augmente et que l'efficacité de séparation diminue. Par conséquent, l'efficacité du dépoussiéreur du dépoussiéreur à cyclone diminue avec l'augmentation de la température ou de la viscosité du gaz.