Pengenalan singkat dari kolektor debu siklon
Pengumpul debu siklon adalah pengumpul debu yang menggunakan gaya sentrifugal dalam aliran udara yang mengandung debu berputar berkecepatan tinggi untuk memisahkan debu dari udara. Karena strukturnya yang sederhana dan produksinya yang mudah, banyak digunakan. Dibandingkan dengan ruang sedimentasi gravitasi, ukuran partikel debu yang akan diproses lebih kecil, dan ruang yang dibutuhkan untuk memproses jumlah gas yang sama juga jauh lebih kecil. Namun, kehilangan tekanan kolektor debu siklon umumnya lebih tinggi daripada ruang pengendapan, sehingga mengkonsumsi lebih banyak daya.
Keuntungan dari kolektor debu siklon adalah:
(1) Peralatan memiliki struktur sederhana dan biaya rendah;
(2) Perangkat tidak memiliki bagian yang bergerak dan mudah dirawat;
(3) Dapat menahan suhu tinggi, misalnya, dapat menahan suhu hingga 400 °C. Jika bahan suhu tinggi khusus digunakan, itu dapat menahan suhu yang lebih tinggi;
(4) Dapat menahan tekanan tinggi (tekanan positif dan tekanan negatif) untuk mengumpulkan debu dari gas bertekanan tinggi;
(5) Setelah pengumpul debu ditutupi dengan lapisan tahan aus, dapat digunakan untuk memurnikan gas buang yang mengandung debu abrasif tinggi.
Kerugian dari kolektor debu siklon adalah:
(1) Efisiensi menangkap debu halus (kurang dari 5μm) tidak tinggi;
(2) Karena efisiensi pengumpulan debu berkurang dengan bertambahnya diameter silinder, ketika volume udara pemrosesan besar, pengumpul debu siklon ganda harus digunakan. Jika pengaturannya tidak tepat, itu akan berdampak lebih besar pada kinerja pengumpulan debu.
Rumah kolektor debu siklon terdiri dari silinder luar dan kerucut. Bagian atas silinder luar ditutup, dan ada pipa knalpot di tengah. Pipa saluran masuk gas terletak di sisi silinder dan bersinggungan dengan silinder luar. Bagian bawah kerucut dilengkapi dengan gudang abu dan gerbang udara kunci. Gas sarat debu memasuki perangkat sepanjang arah tangensial silinder luar dari saluran masuk udara pada kecepatan yang lebih tinggi (biasanya 12-25m/s), dan menghasilkan gerakan rotasi yang kuat di sepanjang ruang annular di luar silinder dalam (pipa buang ). , Terbagi menjadi dua aliran udara yang berputar-putar ke atas dan ke bawah. Aliran udara ke atas mencapai penutup atas dan kemudian berputar ke bawah. Aliran udara ke bawah spiral antara silinder dalam dan luar karena pembatasan lingkaran dalam dan luar dan penutup atas, membentuk aliran berputar luar. Selama rotasi, sebagian besar partikel debu terlempar ke pinggiran silinder di bawah aksi gaya sentrifugal inersia, menabrak dinding kapal, kehilangan energi kinetik, meluncur ke bawah dinding, dan jatuh ke tempat abu. Partikel debu yang terkumpul di tempat sampah secara otomatis dibuang melalui pintu gerbang. Ketika aliran udara berputar-putar luar yang menurun mengikuti bagian bawah kerucut, ia berbalik dan naik, membentuk aliran berputar-putar spiral bawah-atas, dan dikeluarkan dari atas sebagai gas murni melalui pipa knalpot pusat.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja pengumpul debu siklon
Ada banyak faktor yang mempengaruhi kinerja kolektor debu siklon. Secara umum, satu adalah faktor struktur, dan yang lainnya adalah faktor kondisi operasi.
Faktor struktural umumnya dibagi menjadi empat aspek:
1. Pintu masuk dan atas
1) Bentuk saluran masuk umumnya dibagi menjadi dua jenis, saluran masuk langsung dan saluran masuk vortex.
2) Bagian atas pengumpul debu biasanya datar, tetapi ada juga jenis yang terangkat dan spiral.
2. Pipa knalpot
Pipa knalpot pengumpul debu siklon biasa sebagian besar berbentuk silinder dan konsentris dengan tubuh pengumpul debu. Semakin pendek kedalaman penyisipan pipa knalpot, semakin rendah kehilangan tekanan.
3. Panjang dan diameter pengumpul debu
Umumnya, ketika rasio panjang terhadap diameter lebih besar dari 2, ini disebut pengumpul debu siklon efisiensi tinggi; ketika kurang dari 2, itu adalah pengumpul debu siklon tipe rendah. Yang pertama lebih efisien karena debu tetap di dalamnya untuk waktu yang lama.
4. Kekasaran dinding bagian dalam
Semakin kasar dinding bagian dalam kolektor debu siklon, semakin mudah menyebabkan pusaran, yang akan meningkatkan ketahanan cairan dan mengurangi efisiensi pengumpulan debu. Oleh karena itu, dalam pembuatannya, perhatian harus diberikan pada jahitan las yang halus, dan kepala silinder dan kerucut harus berusaha untuk menjadi halus.
Faktor dalam kondisi operasi
Kondisi pengoperasian pengumpul debu meliputi faktor-faktor seperti aliran gas, suhu, ukuran partikel debu, dan densitas.
1. Performa gas
1) Aliran gas: Efisiensi dan ketahanan pengumpul debu siklon terkait dengan laju aliran gas ke pengumpul debu.
2) Suhu gas: Suhu gas secara langsung mempengaruhi koefisien viskositas gas. Koefisien viskositas meningkat dengan meningkatnya suhu, sedangkan efisiensi pengumpulan debu menurun dengan meningkatnya suhu.
2. Sifat debu
1) Ukuran partikel debu
Efisiensi pengumpul debu siklon sangat sensitif terhadap ukuran partikel debu. Umumnya, efisiensi partikel yang lebih kecil dari 5μm adalah rendah, sedangkan efisiensi pengumpulan debu dari partikel yang lebih besar dari 20μm lebih dari 90%.
2) Kepadatan pengumpulan debu
Semakin tinggi kepadatan debu, semakin tinggi efisiensinya; ketika densitas mencapai nilai tertentu, semakin kecil partikel, semakin besar pengaruh densitas. Namun, dampak pada kisaran pengumpulan debu sebenarnya dari pengumpul debu relatif kecil.
3) Konsentrasi debu
Konsentrasi debu berdampak pada efisiensi dan ketahanan pengumpul debu. Efek konsentrasi debu pada kinerja pengumpul debu adalah ketika konsentrasi debu tinggi, kehilangan gesekan antara partikel debu meningkat, kecepatan rotasi aliran udara berkurang, dan penurunan sentrifugal terjadi, yang mengurangi resistensi dan efisiensi; tetapi di sisi lain, di sisi lain, peningkatan konsentrasi akan menyebabkan aglomerasi debu, yang akan meningkatkan efisiensi pengumpulan debu.
Oleh karena itu, hanya pemahaman yang cukup tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja pengumpul debu siklon dapat lebih baik menghindari kehilangan kinerja dan membuat efisiensi pengumpulan debu pengumpul debu siklon lebih baik.
Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi pengumpul debu siklon
Kolektor debu siklon memasuki pengumpul debu dari saluran masuk tangensial. Aliran udara berputar di pengumpul debu. Partikel debu dalam aliran udara bergerak ke dinding luar di bawah aksi gaya sentrifugal, mencapai permukaan dinding, dan bergerak di sepanjang dinding di bawah aksi aliran udara dan gravitasi. Dinding jatuh ke dalam hopper abu untuk mencapai pemisahan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi penghilangan debu pengumpul debu:
1. Area saluran masuk udara: Saluran masuk udara merupakan bagian penting dari pengumpul debu, dan juga mempengaruhi efisiensi penghilangan debu. Semakin kecil area saluran masuk udara, semakin tinggi kecepatan udara dan semakin tinggi efisiensi penghilangan debu, yang bermanfaat untuk pemisahan debu dan hal-hal lain;
2. Kecepatan angin masuk: Umumnya, kecepatan angin masuk dipertahankan pada 12-25m/s. Ketika lebih rendah dari 12m/s, efisiensi penghilangan debu akan menurun. Ketika lebih tinggi dari 25m/s, efisiensi penghilangan debu tidak akan meningkat secara signifikan, tetapi kehilangan resistansi akan meningkat dan konsumsi energi akan meningkat. . Semakin tinggi kecepatan angin dalam kisaran ini, semakin besar resistensi dan semakin tinggi efisiensi penghilangan debu;
3. Rasio diameter dan tinggi silinder siklon mempengaruhi efisiensi pengumpul debu: pada kecepatan tangensial yang sama, semakin kecil diameter silinder, semakin besar gaya sentrifugal dan semakin tinggi efisiensi penghilangan debu. Jika diameter silinder terlalu kecil, partikel akan mudah keluar, dan efisiensi penghilangan debu akan lebih rendah. Oleh karena itu, diameter saluran masuk pengumpul debu tidak mudah terlalu besar, tepat, dan port udara dekat tidak boleh terlalu kecil. Ketika partikel debu besar, mudah untuk memblokir saluran masuk udara;
4. Memperpanjang kerucut pengumpul debu siklon dengan benar juga bermanfaat untuk meningkatkan efisiensi penghilangan debu;
5. Pengaruh diameter dan kedalaman port pembuangan abu: semakin kecil diameter port pembuangan abu, semakin kecil aliran udara, dan semakin besar kesulitan pembuangan debu, sehingga kecepatan dan diameter pembuangan udara keluar harus dipercepat;
6. Kekencangan bagian bawah pengumpul debu: Umumnya, ada dua jenis katup penutup ganda atau pembongkar muatan berbentuk bintang untuk perangkat pengunci udara di bagian bawah pengumpul debu. Tekanan statis di dalam presipitator secara bertahap menurun dari dinding luar ke pusat. Bahkan jika presipitator berada di bawah tekanan positif, bagian bawah kerucut mungkin berada di bawah tekanan negatif. Kebocoran udara dari bagian bawah pengumpul debu akan menghilangkan debu yang jatuh ke hopper abu lagi, yang secara signifikan akan mengurangi efisiensi penghilangan debu. Ketika kebocoran udara mencapai 15% dari volume udara yang diproses oleh pengumpul debu, efisiensi penghilangan debu hampir berkurang menjadi nol;
7. Suhu gas: Viskositas gas meningkat dengan meningkatnya suhu, sehingga gaya sentripetal pada partikel debu meningkat, dan efisiensi pemisahan menurun. Oleh karena itu, efisiensi pengumpul debu dari pengumpul debu siklon menurun dengan meningkatnya suhu atau viskositas gas.