Breve introdução do coletor de poeira do ciclone
O coletor de poeira do ciclone é um coletor de poeira que usa a força centrífuga no fluxo de ar rotativo de alta velocidade contendo poeira para separar a poeira do ar. Devido à sua estrutura simples e fácil produção, é amplamente utilizado. Em comparação com a câmara de sedimentação por gravidade, o tamanho da partícula da poeira a ser processada é menor e o espaço necessário para processar a mesma quantidade de gás também é muito menor. No entanto, a perda de pressão do coletor de poeira do ciclone é geralmente maior do que a da câmara de sedimentação, portanto, consome mais energia.
As vantagens do coletor de poeira do ciclone são:
(1) O equipamento possui estrutura simples e baixo custo;
(2) O dispositivo não tem partes móveis e é fácil de manter;
(3) Pode suportar altas temperaturas, por exemplo, pode suportar temperaturas de até 400 ° C. Se forem usados materiais especiais de alta temperatura, ele pode suportar temperaturas mais altas;
(4) Pode suportar alta pressão (pressão positiva e pressão negativa) para coletar poeira do gás de alta pressão;
(5) Depois que o coletor de poeira é coberto com um forro resistente ao desgaste, ele pode ser usado para purificar o gás de combustão contendo poeira altamente abrasiva.
As desvantagens dos coletores de poeira do ciclone são:
(1) A eficiência de captura de poeira fina (menos de 5μm) não é alta;
(2) Uma vez que a eficiência de coleta de pó diminui com o aumento do diâmetro do cilindro, quando o volume de ar de processamento é grande, vários coletores de pó de ciclone devem ser usados. Se a configuração for inadequada, terá um impacto maior no desempenho da coleta de pó.
A carcaça do coletor de poeira do ciclone é composta por um cilindro externo e um cone. A parte superior do cilindro externo é fechada e há um tubo de exaustão no centro. O tubo de entrada de gás está localizado na lateral do cilindro e é tangente ao cilindro externo. A parte inferior do cone é fornecida com um depósito de cinzas e uma comporta de ar com fechadura. O gás carregado de poeira entra no dispositivo ao longo da direção tangencial do cilindro externo a partir da entrada de ar a uma velocidade mais alta (geralmente 12-25m / s) e produz um forte movimento de rotação ao longo do espaço anular fora do cilindro interno (tubo de escape ) , Dividido em dois fluxos de ar giratórios para cima e para baixo. O fluxo de ar ascendente atinge a tampa superior e, em seguida, desce em espiral. O fluxo de ar descendente espirala entre os cilindros interno e externo devido à restrição do círculo interno e externo e da tampa superior, formando um fluxo externo em espiral. Durante a rotação, a maior parte das partículas de poeira são lançadas para a periferia do cilindro sob a ação da força centrífuga inercial, atingem a parede do vaso, perdem energia cinética, escorregam pela parede e caem no cinzeiro. As partículas de poeira acumuladas no cinzeiro são descarregadas automaticamente através do portão. Quando o fluxo de ar espiralado externo descendente segue a parte inferior do cone, ele volta e sobe, formando um fluxo espiral interno espiralado de baixo para cima e é descarregado do topo como gás purificado através do tubo de exaustão central.
Fatores que afetam o desempenho do coletor de poeira do ciclone
Existem muitos fatores que afetam o desempenho do coletor de poeira do ciclone. De modo geral, um é o fator de estrutura e o outro é o fator de condição operacional.
Os fatores estruturais são geralmente divididos em quatro aspectos:
1. Entrada e topo
1) A forma de entrada é geralmente dividida em dois tipos, entrada direta e entrada de vórtice.
2) A parte superior do coletor de poeira é geralmente plana, mas também existem tipos elevados e espirais.
2. Tubo de escape
O tubo de escape do coletor de pó de ciclone comum é principalmente cilíndrico e concêntrico com o corpo do coletor de pó. Quanto mais curta for a profundidade de inserção do tubo de escape, menor será a perda de pressão.
3. O comprimento e o diâmetro do coletor de poeira
Geralmente, quando a razão entre o comprimento e o diâmetro é maior do que 2, é chamado de coletor de poeira de ciclone de alta eficiência; quando for menor que 2, é um coletor de poeira de ciclone de tipo baixo. O primeiro é mais eficiente porque a poeira permanece nele por muito tempo.
4. Rugosidade da parede interna
Quanto mais áspera for a parede interna do coletor de poeira do ciclone, mais fácil será causar vórtice, o que aumentará a resistência do fluido e reduzirá a eficiência da coleta de poeira. Portanto, na fabricação, deve-se prestar atenção à costura de solda lisa, e as cabeças cilíndricas e cônicas devem se esforçar para serem lisas.
Fatores nas condições operacionais
As condições de operação do coletor de poeira incluem fatores como fluxo de gás, temperatura, tamanho de partícula de poeira e densidade.
1. Desempenho do gás
1) Fluxo de gás: A eficiência e resistência do coletor de poeira do ciclone estão relacionadas à taxa de fluxo do gás no coletor de poeira.
2) Temperatura do gás: A temperatura do gás afeta diretamente o coeficiente de viscosidade do gás. O coeficiente de viscosidade aumenta com o aumento da temperatura, enquanto a eficiência de coleta de pó diminui com o aumento da temperatura.
2. Propriedades da poeira
1) Tamanho de partícula de poeira
A eficiência do coletor de poeira do ciclone é muito sensível ao tamanho da partícula da poeira. Geralmente, a eficiência de partículas menores que 5μm é baixa, enquanto a eficiência de coleta de poeira de partículas maiores que 20μm é superior a 90%.
2) Densidade de coleta de poeira
Quanto maior for a densidade da poeira, maior será a eficiência; quando a densidade atinge um determinado valor, quanto menores forem as partículas, maior será a influência da densidade. No entanto, o impacto na faixa real de coleta de pó do coletor de pó é relativamente pequeno.
3) Concentração de poeira
A concentração de poeira tem um impacto na eficiência e resistência do coletor de poeira. O efeito da concentração de pó no desempenho do coletor de pó é que quando a concentração de pó é alta, a perda por atrito entre as partículas de pó aumenta, a velocidade de rotação do fluxo de ar diminui e ocorre a queda centrífuga, o que reduz a resistência e eficiência; mas por outro lado, por outro lado, o aumento da concentração causará a aglomeração do pó, o que aumentará a eficiência de coleta do pó.
Portanto, apenas uma compreensão suficiente dos fatores que afetam o desempenho do coletor de poeira do ciclone pode melhor evitar a perda de desempenho e tornar a eficiência da coleta de poeira do coletor de poeira do ciclone melhor.
Fatores que afetam a eficiência do coletor de poeira do ciclone
O coletor de poeira do ciclone entra no coletor de poeira pela entrada tangencial. O fluxo de ar gira no coletor de poeira. As partículas de poeira no fluxo de ar movem-se para a parede externa sob a ação da força centrífuga, atingem a superfície da parede e se movem ao longo da parede sob a ação do fluxo de ar e da gravidade. A parede cai no funil de cinzas para conseguir a separação. Existem vários fatores que afetam a eficiência de remoção de poeira do coletor de poeira:
1. Área de entrada de ar: A entrada de ar é uma parte importante do coletor de poeira e também afeta a eficiência da remoção de poeira. Quanto menor a área de entrada de ar, maior a velocidade do ar e maior a eficiência de remoção de poeira, o que é benéfico para a separação de poeira e outras coisas;
2. Velocidade do vento de entrada: Geralmente, a velocidade do vento de entrada é mantida em 12-25m / s. Quando for inferior a 12 m / s, a eficiência da remoção de poeira diminuirá. Quando for superior a 25 m / s, a eficiência de remoção de poeira não aumentará significativamente, mas a perda de resistência aumentará e o consumo de energia aumentará. . Quanto maior for a velocidade do vento nesta faixa, maior será a resistência e maior será a eficiência de remoção de poeira;
3. O diâmetro e a proporção da altura do cilindro do ciclone afetam a eficiência do coletor de poeira: na mesma velocidade tangencial, quanto menor o diâmetro do cilindro, maior a força centrífuga e maior a eficiência de remoção de poeira. Se o diâmetro do cilindro for muito pequeno, as partículas escaparão facilmente e a eficiência da remoção de poeira será menor. Portanto, o diâmetro da entrada de ar do coletor de pó não é fácil de ser muito grande, apenas apropriado, e a porta de ar próxima não pode ser muito pequena. Quando as partículas de poeira são grandes, é fácil bloquear a entrada de ar;
4. O alongamento adequado do cone do coletor de poeira do ciclone também é benéfico para melhorar a eficiência da remoção de poeira;
5. A influência do diâmetro e da profundidade da porta de descarga de cinzas: quanto menor o diâmetro da porta de descarga de cinzas, menor o fluxo de ar e maior a dificuldade de descarga de poeira, portanto, a velocidade e o diâmetro da descarga de ar de saída devem ser acelerado;
6. Estanqueidade da parte inferior do coletor de pó: Geralmente, existem dois tipos de válvulas de aba dupla ou descarregadores em forma de estrela para o dispositivo de bloqueio de ar na parte inferior do coletor de pó. A pressão estática dentro do precipitador diminui gradualmente da parede externa para o centro. Mesmo se o precipitador estiver sob pressão positiva, a parte inferior do cone pode estar sob pressão negativa. O vazamento de ar da parte inferior do coletor de pó removerá o pó que cai no reservatório de cinzas novamente, o que reduzirá significativamente a eficiência da remoção de pó. Quando o vazamento de ar atinge 15% do volume de ar processado pelo coletor de pó, a eficiência de remoção de pó é quase reduzida a zero;
7. Temperatura do gás: A viscosidade do gás aumenta com o aumento da temperatura, de modo que a força centrípeta nas partículas de poeira aumenta e a eficiência de separação diminui. Portanto, a eficiência do coletor de pó do ciclone diminui com o aumento da temperatura ou viscosidade do gás.