Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Циклон что это такое в вентиляции


Зачем нужен циклон в вентиляции?

Системы аспирации и пылеудаления широко используются в промышленности. Действуя параллельно с общеобменной вентиляцией, они позволяют выводить нежелательные или вредные взвеси, удалять отходы лесопиления или столярного производства, иные мелкие частицы.

Циклоны и пылеуловители для вентиляции

Транспортировка твердых частиц производится посредством потока воздуха. После доставки материала в точку назначения требуется вывести их из потока и прекратить движение, что обеспечивают специальные устройства — циклоны. Они выполняют задачи аккумулирования материала, при достижении определенного количества производится выгрузка для дальнейшей переработки или утилизации.

В некоторых системах циклоны называют пылеуловителями. Они выполняют схожие функции, только размер фракции переносимого материала более мелкий, требующий большей плотности воздуховодов и соединений. Обычно в таких системах применяют только круглые каналы, так как в прямоугольных создаются завихрения, способствующие образованию пылевых скоплений.

Циклоны могут служить как для аккумулирования и вывода отходов, так и в качестве приемников продукции. Например, на зернообрабатывающих предприятиях, элеваторах или подобных подразделениях циклоны являются приемными емкостями для продукции. При этом, шелуха и прочие отходы также собираются в циклоны, установленные на других линиях. К общеобменной вентиляции такие системы не относятся, являясь отдельными линиями транспортировки или пылеудаления. Совмещение подобных систем с вентиляцией не практикуется, поскольку требуется иное оборудование и специфика функционирования не соответствует технологии общей вентиляции.

Имеются области, в которых использование циклонов нерационально. К ним относятся:

Основные пользователи циклонов сосредоточены в деревообработке, производстве строительных материалов, металлургии, зерноперерабатывающих предприятиях.

Применение и принцип работы циклонов

Применение циклонов дает возможность вывода мелкого мусора, отходов производства, имеющих сыпучую фактуру. Устройства имеют массу преимуществ перед другими способами транспортировки, основным из которых является простота монтажа и обслуживания, возможность использования всего объема цеха. Воздуховоды можно располагать в любой точке, единственным требованием становится отсутствие резких изгибов, способствующих образованию заторов.

Циклон представляет собой закрытую емкость в виде конуса с вершиной, обращенной вниз. Верхняя часть емкости соединяется с выходом транспортирующего воздуховода, нижняя часть имеет разгрузочный люк или бункер-дозатор. Воздушный поток, несущий сыпучие отходы или иной материал, поступает в циклон. От резкого расширения объема энергия потока падает, транспортируемый материал под действием силы тяжести опускается на дно емкости. Излишки давления, образующиеся внутри циклона, стравливаются в атмосферу через неплотности верхней крышки устройства.

По мере наполнения циклона производится его разгрузка через нижний люк или бункер-дозатор. На установках, наполняющихся относительно медленно, обычно устанавливают люки, но для быстро переполняющихся циклонов необходимы бункеры-дозаторы, позволяющие оперативно и механизированным способом разгружать емкость.

Для создания воздушного потока, увлекающего сыпучий материал, используются специальные пылевые вентиляторы. Они представляют собой конструкции радиального типа с малым (обычно 5-6) числом лопаток. Это является обязательным условием, иначе между лопатками рабочего колеса будут постоянно застревать частицы мусора, отчего работа вентилятора существенным образом затрудняется или вовсе прекратится. Заклинивание рабочего колеса вызовет выход из строя электродвигателя, поэтому следует использовать только специализированное оборудование.

Рукавные фильтры

Одной из разновидностей циклонов являются рукавные фильтры. Они используются на сильнозапыленных участках производства. Разница в работе рукавных фильтров и обычных циклонов заключается в специфике переносимого материала. Частицы пыли имеют очень малый вес, что не позволяет им осаживаться внутри емкости. Поэтому подача потока из цехов производится в нижней части корпуса, а не в верхней, как это делается в циклонах. Запыленный поток поступает в корпус, внутри которого располагаются тканевые мешки с открытой нижней частью. Воздух, проходя сквозь них, очищается и выводится через патрубок в верхней части устройства.

Рукавные фильтры имеют два режима работы, использующихся последовательно. В режиме фильтрации происходит извлечение пыли из потока воздуха, а в режиме продувки происходит очищение тканевых фильтров. Пыль, накапливаясь, осыпается в нижнюю часть фильтра и в режиме продувки удаляется из емкости. Во время продувки канал с очищенным воздухом перекрывается, а воздух поступает через собственный патрубок, расположенный в верхней части устройства.

Пылевые выбросы

Предприятия, не оборудованные достаточным количеством пылеулавливающего оборудования, часто производят пылевые выбросы. Это постоянные или периодические выделения загрязненного воздуха в атмосферу, создающие крайне отрицательное воздействие на окружающую среду, вредно влияющие на здоровье и самочувствие людей и животных.

Частицы, выводимые в атмосферу, подхватываются потоками ветра и разносятся по окрестностям предприятия, попадая в населенные пункты и оказывая вредное воздействие на все живые организмы. Состав выбрасываемого воздуха строго регламентируется Санитарными Правилами и Нормами (СанПиН), несоблюдение которых чревато штрафами и другими санкциями вплоть до приостановки деятельности предприятия.

Циклонированный местный отсос

Местные системы пылеудаления имеют массу преимуществ перед централизованными аспирационными комплексами. Основным из них считается мобильность, простота в ремонте или эксплуатации, относительная дешевизна. Для отвода пыли или мелких частиц от оборудования, станков или узлов производственных линий могут быть использованы циклонированные местные отсосы. Они представляют собой род обычного отсоса, снабженный специальной приемной емкостью (мешком) для пыли или мелких частиц. Выводимый поток воздуха отдает твердые включения прямо на месте, после чего очищенный воздух транспортируется по вытяжным каналам и выводится из помещения.

Такие устройства применяются на производственных линиях или циклах, не нуждающихся в сооружении полноценных циклонов ввиду небольшого количества пыли или материалов мелкой фракции, подлежащих отделению от выводимого воздуха. Выгрузка пыли производится по мере наполнения приемной емкости, обычно это делается непосредственно после очистки оборудования. Работу таких устройств можно сравнить с действием обычного бытового пылесоса. Они удобны, просты в обслуживании и ремонте, емкости или мешки для сбора отходов легко заменяются или очищаются.

Очистка воздуха от пыли

Циклон для вентиляции

Системы аспирации и пылеудаления широко используются в промышленности. Действуя параллельно с общеобменной вентиляцией, они позволяют выводить нежелательные или вредные взвеси, удалять отходы лесопиления или столярного производства, иные мелкие частицы.

Циклоны и пылеуловители для вентиляции

Транспортировка твердых частиц производится посредством потока воздуха. После доставки материала в точку назначения требуется вывести их из потока и прекратить движение, что обеспечивают специальные устройства — циклоны. Они выполняют задачи аккумулирования материала, при достижении определенного количества производится выгрузка для дальнейшей переработки или утилизации.

В некоторых системах циклоны называют пылеуловителями. Они выполняют схожие функции, только размер фракции переносимого материала более мелкий, требующий большей плотности воздуховодов и соединений. Обычно в таких системах применяют только круглые каналы, так как в прямоугольных создаются завихрения, способствующие образованию пылевых скоплений.

Циклоны могут служить как для аккумулирования и вывода отходов, так и в качестве приемников продукции. Например, на зернообрабатывающих предприятиях, элеваторах или подобных подразделениях циклоны являются приемными емкостями для продукции. При этом, шелуха и прочие отходы также собираются в циклоны, установленные на других линиях. К общеобменной вентиляции такие системы не относятся, являясь отдельными линиями транспортировки или пылеудаления. Совмещение подобных систем с вентиляцией не практикуется, поскольку требуется иное оборудование и специфика функционирования не соответствует технологии общей вентиляции.

Имеются области, в которых использование циклонов нерационально. К ним относятся:

Основные пользователи циклонов сосредоточены в деревообработке, производстве строительных материалов, металлургии, зерноперерабатывающих предприятиях.

Применение и принцип работы циклонов

Применение циклонов дает возможность вывода мелкого мусора, отходов производства, имеющих сыпучую фактуру. Устройства имеют массу преимуществ перед другими способами транспортировки, основным из которых является простота монтажа и обслуживания, возможность использования всего объема цеха. Воздуховоды можно располагать в любой точке, единственным требованием становится отсутствие резких изгибов, способствующих образованию заторов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Для чего нужна вентиляция паркинга?

Циклон представляет собой закрытую емкость в виде конуса с вершиной, обращенной вниз. Верхняя часть емкости соединяется с выходом транспортирующего воздуховода, нижняя часть имеет разгрузочный люк или бункер-дозатор. Воздушный поток, несущий сыпучие отходы или иной материал, поступает в циклон. От резкого расширения объема энергия потока падает, транспортируемый материал под действием силы тяжести опускается на дно емкости. Излишки давления, образующиеся внутри циклона, стравливаются в атмосферу через неплотности верхней крышки устройства.

По мере наполнения циклона производится его разгрузка через нижний люк или бункер-дозатор. На установках, наполняющихся относительно медленно, обычно устанавливают люки, но для быстро переполняющихся циклонов необходимы бункеры-дозаторы, позволяющие оперативно и механизированным способом разгружать емкость.

Для создания воздушного потока, увлекающего сыпучий материал, используются специальные пылевые вентиляторы. Они представляют собой конструкции радиального типа с малым (обычно 5-6) числом лопаток. Это является обязательным условием, иначе между лопатками рабочего колеса будут постоянно застревать частицы мусора, отчего работа вентилятора существенным образом затрудняется или вовсе прекратится. Заклинивание рабочего колеса вызовет выход из строя электродвигателя, поэтому следует использовать только специализированное оборудование.

Одной из разновидностей циклонов являются рукавные фильтры. Они используются на сильнозапыленных участках производства. Разница в работе рукавных фильтров и обычных циклонов заключается в специфике переносимого материала. Частицы пыли имеют очень малый вес, что не позволяет им осаживаться внутри емкости. Поэтому подача потока из цехов производится в нижней части корпуса, а не в верхней, как это делается в циклонах. Запыленный поток поступает в корпус, внутри которого располагаются тканевые мешки с открытой нижней частью. Воздух, проходя сквозь них, очищается и выводится через патрубок в верхней части устройства.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Вентиляция литейного цеха - расчёт и подбор вентиляторов

Рукавные фильтры имеют два режима работы, использующихся последовательно. В режиме фильтрации происходит извлечение пыли из потока воздуха, а в режиме продувки происходит очищение тканевых фильтров. Пыль, накапливаясь, осыпается в нижнюю часть фильтра и в режиме продувки удаляется из емкости. Во время продувки канал с очищенным воздухом перекрывается, а воздух поступает через собственный патрубок, расположенный в верхней части устройства.

Пылевые выбросы

Предприятия, не оборудованные достаточным количеством пылеулавливающего оборудования, часто производят пылевые выбросы. Это постоянные или периодические выделения загрязненного воздуха в атмосферу, создающие крайне отрицательное воздействие на окружающую среду, вредно влияющие на здоровье и самочувствие людей и животных. Частицы, выводимые в атмосферу, подхватываются потоками ветра и разносятся по окрестностям предприятия, попадая в населенные пункты и оказывая вредное воздействие на все живые организмы. Состав выбрасываемого воздуха строго регламентируется Санитарными Правилами и Нормами (СанПиН), несоблюдение которых чревато штрафами и другими санкциями вплоть до приостановки деятельности предприятия.

Циклонированный местный отсос

Местные системы пылеудаления имеют массу преимуществ перед централизованными аспирационными комплексами. Основным из них считается мобильность, простота в ремонте или эксплуатации, относительная дешевизна. Для отвода пыли или мелких частиц от оборудования, станков или узлов производственных линий могут быть использованы циклонированные местные отсосы. Они представляют собой род обычного отсоса, снабженный специальной приемной емкостью (мешком) для пыли или мелких частиц. Выводимый поток воздуха отдает твердые включения прямо на месте, после чего очищенный воздух транспортируется по вытяжным каналам и выводится из помещения.

Такие устройства применяются на производственных линиях или циклах, не нуждающихся в сооружении полноценных циклонов ввиду небольшого количества пыли или материалов мелкой фракции, подлежащих отделению от выводимого воздуха. Выгрузка пыли производится по мере наполнения приемной емкости, обычно это делается непосредственно после очистки оборудования. Работу таких устройств можно сравнить с действием обычного бытового пылесоса. Они удобны, просты в обслуживании и ремонте, емкости или мешки для сбора отходов легко заменяются или очищаются.

Очистка воздуха от пыли

Циклон

Принцип работы Циклона:

 Мусор, образующийся в процессе различной работы, попадает в вытяжную систему вентиляции.  Далее воздушный поток с крупным и мелкими частичками, передвигаясь  по воздуховодам, попадает  в систему фильтрации в виде Циклона. В ней воздушная масса  начинает  двигаться спирально по  оси циклонного фильтра и  закручивается в конусообразном  корпусе, постепенно наращивая скорость. Возникающая при этом центробежная сила выбрасывает к стенкам частички мусора (опилки, стружка металла, окалины, песок, не большие камни), которые после этого теряют скорость и проваливаются в мусоросборник, прикреплённый к циклону. 

Мы можем произвести любой циклон под ваши проекты 

Достаточно отправить чертеж  с размерами, и мы изготовим  циклон по Вашим параметрам.

Область применения и характериска: 

Цн - 350/50/80 

- используется в бытовых условиях. Система всасывания: с помощью пылесоса

Мощность: от 900 Вт Производительность: от 50 л/сек

Сила всасывания: 100 мбар

Цн- 600/100/160

Используется: в столярных мастерских для удаления опилок и прочего мусора.  Система всасывания : Вентилятор радиальный Мощность: от 1 до 3 кВт

Производительность: от 1000м3/час до 3000 м3/час

Цн - 800/200/250- используется в столярных мастерских для удаления опилок и прочего мусора  Система всасывания : Вентилятор радиальный Мощность: от 2 до 4 кВт

Производительность: от 3000м3/час до 6000 м3/час

У нас вы можете приобрести циклоны стандартных размеров или нестандартных размеров.

(под Ваши индивидуальные чертежи).

Приблизительный расчет стоимости циклонов:

Стоимость циклонов рассчитывается индивидуально и зависит от параметров и характеристик изделия.

Мы произведем любые циклоны под Ваши проекты. 

 Возможна порошковая покраска в любые цвета RAL.

Если вас интересует наша продукция, звоните  +7 (495) 150- 06- 90

[email protected]

 

Отправим в любой регион  России.

Cтатьи - Циклоны

Циклон является устройством, предназначенным для очистки воздуха и используемым в транспортном машиностроении, химической и металлургической промышленности. Циклон состоит из корпуса, входного и выходного патрубка, выхлопной трубы. Выхлопная труба изготавливается в виде диффузора, образующего кольцевой канал совместно с конической частью корпуса. Диффузор имеет с центральный угол расширения 5-8° и степень расширения 1,5-2,0, а отношение между шириной кольцевого канала и шириной входного патрубка составляет 1,0-1,2. У выхлопной трубы установочная длина в корпусе циклона относится к диаметру самого циклона как 1,15-1,25. Корпус циклона имеет в цилиндроконическо-цилиндрическую форму.

Входной патрубок смонтирован в верхней цилиндрической части циклона под углом 58-62° по отношению к оси корпуса. Отношение между площадью поперечного сечения входного патрубка и площадью входного отверстия выхлопной трубы составляет 1,0-1,2. Ширина входного патрубка в 2,4-2,6 раза меньше, чем его высот, и в 4,0-4,5 раза меньше, чем диаметр корпуса циклона. Вход во входной патрубок исполнен в виде косого сечения, имеющего угол 15-18° по отношению к оси корпуса, а длина входного патрубка в средней части наружной стенки к диаметру его корпуса находится в соотношении 0,7-0,9. Данный циклон при его довольно малом удельном объеме, по сравнению с другими известными конструкциями, более производителен и надежен в работе в случае применения в целях защиты двигателей внутреннего сгорания средств транспорта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к области воздухоочистки и может применяться для очистки воздуха компрессоров и транспортных средств, для очистки воздуха на объектах химической и металлургической промышленности, во время уборки помещений промышленных объектов и цехов, а также для очистки воздуха в пневматических системах.

Предполагается преимущественное использование предлагаемого изобретения в воздухоочистительных системах, установленных на двигателях внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств.

Задача эффективной защиты ДВС от последствий абразивного износа и создание воздухоочистительных устройств, имеющих малые удельные объемы и не требующих периодического технического обслуживания при пересечении зараженной местности, вполне может быть решена путем разработки высокоэффективных малоразмерных циклонов с повышенной производительностью.

Известны циклоны воздухоочистительных систем транспортных средств, имеющие в своем составе корпус, тангенциально расположенный входной патрубок и трубку вывода очищенного воздуха (см. В. Е. Маев и Н.Н. Пономарев. Воздухоочистители автомобильных и тракторных двигателей, М. 1971, стр. 26-31; журнал «Тракторы и сельхозмашины», М. 1962, N 1, с. 8-11).

Известен также циклон, имеющий корпус с верхней цилиндрической частью, которая конусом расширяется вниз, и нижней цилиндрической частью, имеющей угол наклона стенок в конической части 5-6o (см. авторское свидетельство N 874205, B 04 C 5/08, опубликовано в 1974 г.).

Кроме того, известен другой циклон, имеющий цилиндроконический корпус, тангенциально расположенный входной патрубок, находящийся в цилиндрической части корпуса, пылеотводящий патрубок, находящийся в конической части, и выхлопную трубу, сужающийся конец которой находится внутри корпуса. При этом конец выхлопной трубы изготовлен с постепенно увеличивающимся углом сужения (см. авторское свидетельство N 768476, B 04 C 5/13, опубликовано в 1978 г.).

Практически все рассмотренные конструктивные схемы имеют общий недостаток, который состоит в отсутствии определенных соотношений геометрических размеров, что иногда затрудняет, а иногда и полностью исключает любую возможность разработки оптимальной конструкции циклона.

Основная цель предлагаемого изобретения состоит в разработке конструктивной схемы, сочетающей в себе наиболее прогрессивные уже существующие и совершенно новые конструктивные подходы, направленные на создание высокоэффективного малогабаритного циклона с повышенной производительностью, позволяющего объединять циклоны в батареи, предназначенные для малогабаритных воздухоочистительных систем транспортных средств, и отыскании наиболее рационального соотношения геометрических размеров, которые позволят достичь повышения эффективности в очистке воздуха, снижения гидравлического сопротивления, повышения способности плотной по-батарейной компоновки циклонов без существенного снижения оценочных параметров во время их совместной работы. При этом увеличение эффективности в очистке воздуха должно сочетаться с одновременным воспрещением попадания вследствие рикошета в уже очищенный воздух довольно крупных частиц пыли.

Циклон для очистки воздуха включает в себя корпус цилиндроконической формы, имеющий в своем составе выходной патрубок, тангенциальный входной патрубок и выхлопную трубу, выполненную в виде диффузора, снабженного цилиндрическим участком на своем выходе.

На фиг. 1 и 2 имеются следующие обозначения:

D —диаметр внутренней полости в корпусе циклона;

D1 —диаметр внутренней полости выходного патрубка;

d — внутренний диаметр входного отверстия выхлопной трубы;

d1 — внутренний диаметр выходного отверстия выхлопной трубы;

L — длина корпуса циклона;

L1 — длина верхней части цилиндрической формы;

L2 — длина конуса корпуса циклона;

L3 — длина выходного патрубка на корпусе циклона;

L — установочная длина выхлопной трубы внутри корпуса циклона;

b — ширина входного патрубка;

— угол монтажа входного патрубка на корпусе циклона;

l1 — длина средней линии на наружной стенки входного патрубка;

— угол между плоскостью косого среза входного патрубка и осью циклонной установки;

r — радиус зига.

h2 — высота зига;

1 — центральный угол расширения диффузора.

Во время использования предлагаемого циклона по его прямому назначению в воздухоочистительных системах ДВС транспортных средств данных циклоны объединяют в батареи. Число циклонов в составе батарей определяется объемом воздуха, расходуемого двигателями. При образовании батарей выхлопные трубы циклонных установок герметично крепятся в верхней, а выходные патрубки — в нижней трубной доске. Верхняя трубная доска герметично стыкуется с коллектором очищенного воздуха, который, в свою очередь, стыкуется с всасывающим коллектором двигателя. Нижняя же трубная доска стыкуется с пылесборником воздухоочистителя, через него и с отсасывающим приспособлением, к примеру, эжектором.

Под воздействием разрежений, которые создаются двигателем и отсасывающим устройством, запыленный воздух втягивается во входные патрубки. За счет тангенциального позиционирования входного патрубка содержащий пыль воздух приобретает закрутку. Вследствие вращательного, а также поступательного движения потока, направленного к нижней части циклона, пылевые частицы отбрасываются под воздействием центробежных сил к стенке корпуса и, продолжая вращательное движение, стекают в пылесборник. Дополнительная сепарация обеспечивается благодаря повороту потока воздуха на 180o и вращательному движению воздушного потока в восходящем вихре вплоть до входа данного потока в выхлопную трубу. Очищенный воздух засасывается в выхлопную трубу и далее проходит в коллектор чистого воздуха воздухоочистителя.

В описываемой конструкции циклона факторы увеличения эффективности очистки, уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения производительности достигаются с помощью следующих технических решений.

Необходимо отметить, что указанные ниже соотношения геометрических параметров подобраны как наиболее рациональные во всем комплексе улучшения характеристик циклона на основе многократных расчетных и экспериментальных исследований однофакторного и многофакторного экспериментов, а оценка, в конечном счете, производилась на основе рационального сочетания всех геометрических параметров.

Использовав известный вариант решения по выхлопной трубе в виде диффузора, образующего вместе с конической частью корпуса кольцевой канал, авторы подобрали наиболее рациональные диапазоны, при отобранной конструкции циклона, центрального угла расширения диффузора, равного 5-8o, уровню расширения диффузора n = 1,5-2, ширины кольцеобразного канала, равной (1,0 — 1,2) ширины входного патрубка, а также установочной длины для выхлопной трубы внутри циклона, равной (1,15 — 1,25) D. Под степенью расширения диффузора понимается такое известное в области аэродинамики понятие, как соотношение между большей площадью диффузора и меньшей. В подобранных диапазонах центрального угла и уровня расширения диффузора наблюдается наиболее рациональное восстановление гидравлических потерь в полости циклона, что, следовательно, позволяет увеличивать расход воздуха через циклон и тем самым уменьшить габариты и повысить эффективность при очистке воздуха.

Использование ширины кольцевого канала, равной или превышающей ширину входного патрубка, исключает удары частичек пыли о стенки диффузора, чем исключается явление рикошета и обеспечивается снижение гидравлических потерь в циклоне.

Установочная длина выхлопной трубы в циклоне выбранной формы имеет свое оптимальное значение как с точки зрения эффективности очистки, так и с точки зрения гидравлического сопротивления. Наиболее рациональные пределы могут быть равными 1=(1,15 — 1,25) D. В данном конкретном случае и в последующем с целью сравнения геометрических параметров принимается внутренний диаметр корпуса циклона, поскольку он чаще всего встречается в технической литературе.

С нашей точки зрения, совершенно новым отличительным признаком является также и корпус самого циклона конусно-цилиндрической формы со следующими соотношениями его размеров:

Форма корпуса циклона и соотношения составляющих его размеров по форме относительно диаметра корпуса выбраны в диапазоне наиболее рациональных с точки зрения возможностей компоновки таких циклонов в батарею с целью получения наиболее плотной компоновки, т.е. минимально возможных габаритно-объемных показателей, и гидравлического сопротивления обтеканию потоком воздуха пучка циклонов. При этом обеспечивается высокая степень очистки и низкое сопротивление самих циклонов.

Новые отличительные признаки, с нашей точки зрения, имеет циклон и по входному патрубку.

Во-первых, для оговоренных выше условий определен наиболее рациональный диапазон угла монтажа входного патрубка на корпусе по отношению к оси циклона, который находится в пределах от 58 до 62o. В данном конкретном случае подбиралось наиболее рациональное сочетание эффективности очистки и гидравлического сопротивления с учетом условия, что при увеличении возрастают гидравлическое сопротивление и эффективность очистки воздуха, и, наоборот, при уменьшении снижаются гидравлическое сопротивление и эффективность очистки.

Как правило, в уже известных конструкциях циклонов площадь проходного сечения входного патрубка равняется площади входного сечения выхлопной трубы. У описываемого циклона это соотношение находится в интервале (1,0 — 1,2), что обусловлено в первую очередь тем, что описываемый циклон предназначен в основном для работы с отсосом, т.е. часть воздуха, составляющая (10-20)% от очищенного воздуха, выбрасывается (отсасывается) из пылесборника вместе с содержащейся пылью. При выбранном ранее соотношении между шириной кольцевого канала и шириной входного патрубка увеличение площади входного патрубка может быть достигнуто только за счет увеличения его высоты. Увеличение проходного сечения входного патрубка производится также с целью дополнительного снижения гидравлических потерь в самом циклоне.

Для описываемой конструкции циклона самыми рациональными диапазонами соотношений геометрических размеров, определяющих площадь проходного сечения входного патрубка, явились следующие:

В описываемом циклоне, с нашей точки зрения, новый отличительный признак состоит в самой форме входного патрубка.

Известно, что увеличение длины патрубка обусловливает улучшение эффективности очистки, но при объединении циклонов в батарею длина входного патрубка ограничена в значительной степени, особенно малая длина получается у верхней стенки в случае использования наклонно установленного входного патрубка. Во избежание этого недостатка предлагается входной патрубок с косым сечением, который не ограничивает компоновки циклонов в батарею, существенно удлиняет верхнюю часть входного патрубка и не перекрывает входное сечение соседних циклонов.

При этом для последующего снижения гидравлических потерь в циклоне входной патрубок имеет входные кромки в виде дуги окружности.

Для данного циклона зоной наиболее рациональных соотношений размеров явились следующие:

угол косого сечения — 15-18; l1/D = 0,7— 0,9.

Поскольку заявляемый циклон в основном предназначается для применения в батареях, а одним из самых распространенных способов крепления циклонов в трубных досках батарей является развальцовка циклонов, заявляемый циклон снабжается на выходных цилиндрических частях выхлопной трубы и выходного патрубка зигами со следующими соотношениями геометрических размеров h2:r = 1-1,5

Установлено экспериментальным путем, что выход радиуса зига на корпусе циклона за пределы установленных соотношений ведет к ухудшению эффективности очистки вследствие появления явления рикошета, а уменьшение — к снижению надежности прочности и уплотнения. В целях унификации геометрические параметры зига на выхлопной трубе приняты такими же, что и на корпусе циклона.

ФОРМУЛА ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Циклон для очистки воздуха, имеющий корпус с тангенциальным входным, выходным патрубками и выхлопной трубой, характеризующийся тем, что выхлопная труба выполнена в виде диффузора, образующего с конусной частью корпуса кольцевой канал, ширина которого находится в соотношении 1,0 — 1,2 к ширине входного патрубка, при этом центральный угол расширения диффузора составляет 5 — 8°, а степень расширения диффузора 1,5 — 2, причем установочная длина выхлопной трубы внутри корпуса находится в соотношении 1,15 — 1,25 к диаметру циклона, а на выходе выхлопная труба включает в себя цилиндрический участок.

2. Циклон в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что корпус циклона имеет цилиндроконическо-цилиндрическую форму со следующими соотношениями размеров:

где D — внутренний диаметр корпуса циклона;

D1 — внутренний диаметр выходного патрубка;

L — длина корпуса;

L1 — длина верхней цилиндрической части;

L2 — длина конической части;

L3 — длина выходного патрубка.

3. Циклон в соответствии с пунктами 1 или 2, характеризующийся тем, что входной патрубок установлен на верхней цилиндрической части корпуса циклона под углом 58-62° к оси корпуса, площадь поперечного сечения входного патрубка находится в соотношении 1,0-1,2 к площади входного отверстия выхлопной трубы, ширина входного патрубка в 2,4-2,6 раза меньше его высоты и в 4,0-4,5 раза меньше диаметра корпуса циклона, вход во входной патрубок выполнен в виде косого сечения с углом 15-18° к оси корпуса и снабжен кромками в виде дуги окружности, при этом длина входного патрубка в средней части наружной стенки входного патрубка находится в соотношении 0,7-0,9 к диаметру корпуса.

4. Циклон по любому из пунктов с 1 по 3, характеризующийся тем, что цилиндрические части выхлопной трубы и выходного патрубка оснащены зигами.

Циклоны для очистки воздуха от пыли

Владельцам небольших мастерских и просто домашним мастерам часто приходится сталкиваться с проблемой очистки воздуха после интенсивных работ по обработке древесины, шлифовке металлических поверхностей и т.д. Обычная вентиляция помещения тут не поможет, потребуется смонтировать специализированное оборудование. При известных навыках его можно сделать и своими руками.

Циклон для очистки воздуха от пыли

Назначение и характеристики циклонов

Циклон представляет собой специализированную воздухоочистительную установку (хотя подобные агрегаты применяются также в качестве стружкоотсосов, опилок и иных средств для удаления отходов).

В качестве воздухоочистителей промышленные конструкции циклонов должны обеспечивать отсос и пылеудаление с эффективностью не ниже 85…90%, при пылеудалении фрагментов с размерами не менее 10…12 мкм. Они оснащаются различной конструкции фильтрами. Наиболее эффективны электрофильтры, благодаря которым одновременно производится снятие зарядов статического электричества с частиц пыли.

Принцип действия циклона заключается в следующем. В улиткообразное входное пространство циклона с большой скоростью (до 20 м/с) поступает воздух, для чего обычно используются вентиляторы. Воздух, содержащий частички пыли, закручивается, после чего поступает в коническую полость аппарата. Особенности геометрического строения циклона обуславливают постепенное увеличение скорости воздушного потока, содержащего пыль и иные отходы. В процессе этого происходит самоотделение более тяжёлых частиц пыли от более лёгких. Первые оседают на дно, а вторые, перемещаясь в конусообразном пространстве, попадают в пылесборник, откуда их уже легко удалить с помощью ведра или герметичного контейнера. Очищенный воздух через трубу удаляется в атмосферу.

Количество циклонов, в зависимости от требований к качеству пылеудаления, можно сделать разным: встречаются группы из трёх, четырёх и даже восьми одиночных циклонов.

Эксплуатационные требования к циклонам включают в себя следующие параметры:

  1. допустимую дисперсность частиц, которые поступают в циклон, мкм.
  2. эффективность процесса, которая выражается в предельной весовой концентрации частиц после пылеудаления, в г/мм3;
  3. производительность циклона, в м3/ч;
  4. граничная температура воздуха или газа, поступающего в раструб циклона (более характерно для систем газоочистки, чем пылеудаления) – обычно до 400…600 °C;
  5. внутренний диаметр циклона, мм.

Кроме чисто конструктивных требований, предъявляются ещё и условия качественной установки воздухоочистных аппаратов. Например, при превышении зазоров в соединениях воздуховодов часто происходит подсос воздуха, при котором производительность отделения пыли от воздуха резко снижается. Допустимая величина подсоса не должна быть более 6…8%.

Циклоны выполняют не только удаление пыли из окружающего воздуха, но могут также обеспечивать подачу чистого воздуха в помещение.

Конструкция бытового циклона

Универсальных циклонов для выполнения различных очистных операций нет. Например, стружкоотсос должен иметь повышенную прочность стенок трубы, что предотвратит преждевременный износ. Относительно циклона, предназначенного для сбора и удаления опилок, важно предусматривать минимальные потери во всасывающих воздуховодах. Предусматривая циклон для целей очистки воздуха от цементной пыли, возникающей в строительных работах, особое внимание уделяют конструкции фильтров.

Принцип работы циклонного пылеуловителя

В бытовых условиях наиболее универсальными считаются циклоны, очищающие воздух от крупнодисперсной пыли. Изменяя конструкцию фильтров, такие аппараты можно сделать для целей пылеудаления, в качестве стружкоотсоса, для очистки воздуха от опилок в деревообрабатывающей мастерской (например, у действующей пилорамы).

Составными частями такого агрегата являются:

Устройство циклонного пылеуловителя

Все перечисленные детали/узлы можно приобрести, либо сделать своими руками.

Результат работы циклона

Выбор электродвигателя

Поскольку самодельный циклон устанавливается в мастерской, то главным параметром двигателя является его мощность и количество оборотов ротора. При наличии вентилятора мощность двигателя особого значения не имеет, поскольку частицы пыли всё равно в работающий станок, пилораму и т.п. попадать не будут. Тем не менее, мощность и диаметр улитки циклона должны быть взаимоувязаны между собой. При диаметре колеса улитки до 300…350 мм вполне подойдёт высокооборотистый (обязательно!) двигатель  до 1,5 кВт. При меньших диаметрах мощность может быть ниже, однако снизится и производительность очистки. Поэтому при наличии в мастерской металлообрабатывающего станка принимают двигатель от 1 кВт.

Мощность электродвигателя существенно увеличивается, если планируется обустроить своими руками самодельное устройство за пределами помещения. Свободного места прибавится, но эффективность очистки снизится, в основном, из-за потерь в воздуховодах. Также стоит отметить, что в холодную пору года такой самодельный циклон будет эффективно «вытягивать» тепло из мастерской.

Удачным вариантом следует признать покупку электродвигателя в комплекте с приёмной улиткой, номер которой определяет потребительские возможности самодельной системы очистки воздуха. Наиболее распространённые для бытового применения параметры улиток и рекомендуемых к ним электродвигателей приведены в таблице:

Выбор электродвигателей для циклонов
№ улиткиДиаметр входного раструба (соответствует диаметру крыльчатки), ммПроизводительность по воздуху, м3/чРекомендуемая мощность электродвигателя, ВтЧисло оборотов вала, мин-1
2.580…150До 17005003000
3.15250…300До 510022002800
4500…630До 840055001430

Системы поставляются с резиновыми виброизоляторами. Они способны создавать рабочее давление от 0,8 кПа и выше.

Выбирая (либо изготавливая своими руками) улитку, предпочтение необходимо отдать радиальной схеме воздухозабора, чем тангенциальной.

В последнем случае для самодельной улитки возрастают непроизводительные потери, а инерционность способа отбора частиц для варианта со стружкоотсосом окажется весьма низкой.

Выбирая двигатель, необходимо учитывать, что скорость движения воздуха в устройстве не может быть меньше 2,5…3 м/с. При неудовлетворительной очистке элементы самодельного циклона как стружкоотсоса (фильтр, ведро) быстро забиваются стружкой, опилками и другими мелкими отходами.

Изготовление элементов циклона

На специализированных форумах сети Интернет можно найти чертежи всех составляющих агрегата, которые доступны для того, чтобы сделать их своими руками. Из подручных средств часто производится переделка бытового (а лучше – промышленного) пылесоса. Дополнительно необходимы:

Переделанный своими руками для нужд пылеудаления пылесос проверяют: сначала на холостом ходу, прогоняя через систему обычный воздух, а потом уже с подключением пылесоса к работающему станку.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Циклонные пылеуловители в системах очистки воздуха на современных промышленных предприятиях

Производственная деятельность большинства промышленных предприятий сопровождается загрязнением воздуха рабочей зоны производственных помещений мельчайшими твердыми частицами, называемыми промышленной или производственной пылью.

Очистка воздуха от промышленной пыли на предприятиях входит в число важнейших мероприятий по охране труда и поддержанию экологической чистоты окружающей обстановки:

Наибольшее распространение в производственных системах пылеочистки получили циклонные пылеуловители, применяемые для снижения уровня запыленности воздуха и удаления его из производственных помещений на деревообрабатывающих предприятиях, заводах ЖБИ и металлоконструкций, предприятиях химической и других отраслей.

У нас вы можете приобрести циклонные пылеулавливатели следующих моделей:

Принцип работы циклонных пылеуловителей

Циклонные пылеуловители, чаще называемые просто циклонами, относятся к категории механических инерционных осадителей, в которых частицы пыли, взвешенные в воздухе, осаждаются на внутренних стенках циклона под действием силы инерции (центробежной силы), возникающей при тангенциальном вводе воздушного потока в камеру пылеулавливающего устройства. Для технической реализации инерционного осаждения пыли в циклоне используется конструктивное решение, являющееся базовым для всех многочисленных конструкций. Классический вариант циклона-пылеуловителя представлен следующими конструктивными элементами:

Корпус циклона собран из цилиндрической обечайки (поз. 3), конического днища (поз. 2) и крышки (поз. 5). Днищу (поз. 2) и бункеру-пылесборнику (поз. 1) придается коническая либо пирамидальная форма. Тем самым обеспечивается полноценный сбор осажденной пыли в пылесборнике и последующая ее выгрузка по мере заполнения бункера. Нормальная работа циклона будет обеспечена только при герметичном бункере, иначе пыль с потоками уходящего воздуха будет просачиваться через верхние выходные каналы.

Тангенциальный патрубок (поз. 4), называемый также тангенциальным вводом, необходим для направления входящего воздушного потока по образующей поверхности цилиндрической обечайки корпуса (поз. 3).

Это важно! Тангенциальным (от лат. tangens – касающийся) принято называть направление по касательной к формообразующей кривой пространственного тела. В случае цилиндрической формы корпуса циклона тангенциальный патрубок приваривают таким образом, чтобы направление движения входящего воздушного потока соответствовало направлению касательной к образующей цилиндра, то есть, к окружности. При тангенциальном вводе поток воздуха вместе с частицами пыли приобретает винтообразное движение вокруг центральной выхлопной трубы, направленное вниз вдоль конического днища к бункеру-пылесборнику.

Размеры и геометрические формы базовых конструктивных элементов различных модификаций циклонов могут существенно различаться. Некоторые модели циклонов оснащаются улитками, звездочками, розетками и другими специфическими устройствами для подкрутки очищаемого воздуха.

Принцип инерционной сепарации, используемый в работе циклона, состоит в следующем.

  1. Поток запыленного воздуха подается в корпус циклона через тангенциальный патрубок (поз. 4) по касательной к его цилиндрической обечайке (поз. 3).
  2. В циклоне формируется вращательно-поступательное движение воздушного потока, в процессе которого на частицы пыли начинает воздействовать центробежная сила.
  3. Под воздействием центробежной силы пылевидные частицы выбрасываются из воздушной массы к стенкам циклона, прижимаются к их поверхности, оседают на них и стекают вниз в пылесборник.

Обратите внимание! Величина центробежной силы при вращении в циклоне определяется по формуле:

F = m*( Vtang )2 /R, где m – масса частицы пыли, Vtang - тангенциальная составляющая скорости движения входящего воздушного потока; R – радиус цилиндрической обечайки циклона.

Для типичных условий эксплуатации циклонов, когда Vtang = 15 м/с и R = 60 см (диаметр циклона составляет 1,2 м), величина центробежной силы F почти в 39 (!) раз превышает силу тяжести, которая «тянет» пылинку вниз. В отдельных конструкциях циклонов ее значение в сотни раз превышает показатель силы тяжести. Поэтому центробежная сила резко увеличивает интенсивность осаждения пыли в камере циклона.

  1. Очищенный от пыли воздушный поток по центральной выхлопной трубе (поз. 7) выводится через патрубок (поз. 6) из циклона в атмосферу.

Преимущества и недостатки циклонов

Циклонные агрегаты отличаются следующими достоинствами:

К недостаткам циклонных пылеуловителей относят следующие факторы:

Эффективность циклонов

Эффективность работы циклонов характеризуется степенью очистки, показывающей в процентном выражении количество осевшей пыли в сравнении с содержанием пыли в поступающем воздухе. Для наиболее распространенных циклонов типа ЦН эффективность очистки достигает следующих показателей:

Заключение

Применение циклонных пылеуловителей существенно снижает уровень профессиональных заболеваний работников предприятий и повышает надежность работы используемого оборудования. Установка циклонов способствует минимализации потерь сырья за счет рециклинга осажденной пыли и сохраняет чистоту экологии окружающей среды.


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.