Циклондық шаң жинағыш
Қысқаша сипаттама:
Циклондық шаң жинағыш – шаң бөлшектерін газдан бөліп алу және ұстау үшін құрамында шаң бар ауа ағынының айналу қозғалысы нәтижесінде пайда болатын орталықтан тепкіш күшті пайдаланатын құрылғы.
Циклон
Циклондық шаң жинағыш – шаң бөлшектерін газдан бөліп алу және ұстау үшін құрамында шаң бар ауа ағынының айналу қозғалысы нәтижесінде пайда болатын орталықтан тепкіш күшті пайдаланатын құрылғы.
Ерекше өзгешеліктері
Циклон шаң жинағышының құрылымы қарапайым, қозғалатын бөліктері жоқ,Артықшылықтары жоғары шаңды кетіру тиімділігі, күшті бейімделу, ыңғайлы пайдалану және техникалық қызмет көрсету және т.б.Бұл өнеркәсіптік қолданбаларда шаңды кетіруге арналған ең көп қолданылатын жабдықтың бірі.Қалыпты жағдайда циклон шаң жинағышы 10 мкм-ден жоғары шаң бөлшектерін ұстайды,Оның шаңды кетіру тиімділігі 50~80% жетуі мүмкін.
Жұмыс принципі
Кәдімгі циклондық шаң жинағыштың шаңы бар ауа ағыны шаң жинағышқа қабылдау құбырынан тангенциалды бағытта түседі. Шаң жинағыш корпусының ішкі қабырғасы мен сору құбырының сыртқы қабырғасы арасында спиральды құйынды пайда болғаннан кейін ол төмен қарай айналады. Орталықтан тепкіш күштің әсерінен шаң бөлшектері қабықтың ішкі қабырғасына жетеді және төмен қарай бұралатын ауа ағыны мен ауырлық күшінің біріккен әсерінен қабырға бойымен күл бункеріне түседі, ал тазартылған газ сору құбыры арқылы шығарылады.
Қолданылатын өнеркәсіп
Ағаш өнеркәсібі, тамақ, жем, былғары, химия, резеңке, пластмасса, ұнтақтау, құю, қазандар, иннераторлар, пештер, асфальт араластыру, цемент, бетті өңдеу, электроника, жартылай өткізгіштер және т.б.
Ол ірірек бөлшектерді немесе ірі және ұсақ ұнтақтарды бөлу және алдын ала өңдеу үшін жарамды.
Мысалы: аралау, тегістеу және ұнтақтау; мата жоңқалары, ағаш жоңқалары, мыс сым ұштары және т.б.
Ауа ағыны айналу кезінде ауа ағынындағы шаң бөлшектері орталықтан тепкіш күш арқылы ауа ағынынан бөлінеді. Шаңды тазарту үшін орталықтан тепкіш күш қолданатын технология центрифугалық шаңды кетіру технологиясы деп аталады. Шаңды тазарту үшін орталықтан тепкіш күш қолданатын жабдықты циклондық шаң жинағыш деп атайды.
Циклондық шаң жинағыш құрылғыға тангенциалды бағыт бойынша енгеннен кейін, түтін газдарын тазарту мақсатына жету үшін центрден тепкіш күштің әсерінен шаң бөлшектері газдан бөлінеді. Циклондық шаң жинағыштағы ауа ағыны бірнеше рет қайта-қайта айналуы керек және ауа ағынының айналуының сызықтық жылдамдығы да өте жылдам, сондықтан айналмалы ауа ағынындағы бөлшектерге түсетін орталықтан тепкіш күш ауырлық күшінен әлдеқайда көп. Кішігірім диаметрлі және жоғары кедергісі бар циклондық шаң жинағыштар үшін орталықтан тепкіш күш ауырлық күшінен 2500 есеге дейін жоғары болуы мүмкін. Үлкен диаметрлі және төмен кедергісі бар циклондық шаң жинағыштар үшін орталықтан тепкіш күш ауырлық күшінен 5 еседен астам үлкен. Шаңмен толтырылған газ айналу процесі кезінде центрден тепкіш күш тудырады, салыстырмалы тығыздығы газдың тығыздығынан жоғары шаң бөлшектерін қабырғаға қарай лақтырады. Шаң бөлшектері қабырғаға тигеннен кейін олар радиалды инерциялық күшін жоғалтады және қабырға бойымен төмен импульс пен төмен тартылыспен құлап, күл шығару құбырына түседі. Айналмалы және төмен түсетін сыртқы бұралмалы газ конусқа жеткенде, конустың жиырылуына байланысты шаң жинағыштың ортасына жақындайды. Тұрақты «айналмалы момент» принципі бойынша тангенциалдық жылдамдық үздіксіз артады, ал шаң бөлшектеріне тепкіш күш те үздіксіз күшейеді. Ауа ағыны конустың төменгі ұшында белгілі бір жағдайға жеткенде, циклондық сепаратордың ортасынан бірдей айналу бағытымен басталып, төменнен жоғарыға кері бұрылып, спиральды ағын жасауды жалғастырады, яғни ішкі айналмалы ауа ағыны. Тазартылғаннан кейінгі газ сору құбыры арқылы құбырдан шығарылады, ал ұсталмаған шаң бөлшектерінің бір бөлігі де осыдан шығарылады.
Циклондық шаң жинағыштың өнімділігі үш техникалық көрсеткішті (өңдеу газ ағыны Q, қысымның жоғалуы △Þ және шаңды кетіру тиімділігі η) және үш экономикалық көрсеткішті (инфрақұрылымды инвестициялау және пайдалануды басқару шығындары, еден кеңістігі және қызмет ету мерзімі) қамтиды. Циклондық шаң жинағыштарды қарау және таңдау кезінде бұл факторларды толығымен ескеру қажет. Идеал циклондық шаң жинағыш ең үнемді болып табылатын газ шаңының шоғырлануы үшін технологиялық өндіріс пен қоршаған ортаны қорғау талаптарына техникалық жауап беруі керек. Нақты дизайнда және пішінді таңдауда нақты өндірісті біріктіру қажет (газ шаңының құрамы, шаңның табиғаты, бөлшектердің мөлшері құрамы), отандық және шетелдегі ұқсас зауыттардың практикалық тәжірибесіне және озық технологиясына сілтеме жасау және жан-жақты ескеру қажет. үш техникалық өнімділік көрсеткіштері арасындағы байланыс. Мысалы, шаң концентрациясы жоғары болған кезде, егер қуат мүмкіндік берсе, η жинау тиімділігін арттыру ең бастысы болып табылады. Бөлінген үлкен бөлшектері бар дөрекі шаң үшін үлкен кинетикалық энергияның жоғалуын болдырмау үшін жоғары тиімді циклонды шаң жинағышты пайдалану қажет емес.
Циклон шаң жинағышы қабылдау құбырынан, шығару құбырынан, цилиндрден, конустан және күл бункерінен тұрады. Циклон шаң жинағышының құрылымы қарапайым, өндіруге, орнатуға, техникалық қызмет көрсетуге және басқаруға оңай, сондай-ақ жабдықты инвестициялау мен пайдалану шығындары төмен. Ол қатты және сұйық бөлшектерді ауа ағынынан бөлу үшін немесе сұйықтықтан қатты бөлшектерді бөлу үшін кеңінен қолданылды. Қалыпты жұмыс жағдайында бөлшектерге әсер ететін орталықтан тепкіш күш ауырлық күшінен 5-тен 2500 есеге дейін болады, сондықтан циклондық шаң жинағыштың тиімділігі гравитациялық тұндыру камерасына қарағанда айтарлықтай жоғары. Осы принцип негізінде шаңды кетіру тиімділігі 80%-дан асатын циклонды шаңды кетіру құрылғысы сәтті жасалды. Механикалық шаң жинағыштардың ішінде ең тиімдісі циклондық шаң жинағыш болып табылады. Ол жабыспайтын және талшықты емес шаңды кетіруге жарамды, көбінесе 5 мкм-ден жоғары бөлшектерді жою үшін қолданылады. Параллельді көп түтік циклонды шаң жинағыш құрылғының да 3 мкм бөлшектер үшін 80-85% шаңды кетіру тиімділігі бар. Циклондық шаң жинағыш жоғары температураға, тозуға және коррозияға төзімді арнайы металл немесе керамикалық материалдардан жасалған және 1000°С-қа дейінгі температурада және 500×105Па дейінгі қысымда жұмыс істей алады. Технология және экономика тұрғысынан циклондық шаң жинағыштың қысым жоғалуын бақылау диапазоны әдетте 500～2000Па құрайды. Сондықтан ол орташа тиімді шаң жинағышқа жатады және оны жоғары температурадағы түтін газын тазарту үшін пайдалануға болады. Бұл кеңінен қолданылатын шаң жинағыш, ол көбінесе қазандық түтін газдарын шаңнан тазартуда, көп сатылы шаңды тазартуда және шаңды алдын ала тазартуда қолданылады. Оның негізгі кемшілігі – ұсақ шаң бөлшектерін (<5 мкм) кетіру тиімділігінің төмендігі.