گرد و غبار سیکلون

هنگامی که جریان هوا در حال چرخش است، ذرات غبار موجود در جریان هوا با نیروی گریز از مرکز از جریان هوا جدا می شوند. فناوری که از نیروی گریز از مرکز برای حذف گرد و غبار استفاده می کند، فناوری حذف گرد و غبار گریز از مرکز نامیده می شود. تجهیزاتی که از نیروی گریز از مرکز برای حذف گرد و غبار استفاده می کنند جمع کننده گرد و غبار سیکلون نامیده می شوند.

پس از ورود گرد و غبار سیکلون به دستگاه در امتداد جهت مماسی، ذرات گرد و غبار به دلیل نیروی گریز از مرکز از گاز جدا می شوند تا به هدف تصفیه گاز دودکش دست یابند. جریان هوا در جمع کننده گرد و غبار سیکلون باید بارها و بارها بچرخد و سرعت خطی چرخش جریان هوا نیز بسیار سریع است، بنابراین نیروی گریز از مرکز روی ذرات در جریان هوای چرخان بسیار بیشتر از گرانش است. برای جمع کننده های گرد و غبار سیکلون با قطر کم و مقاومت بالا، نیروی گریز از مرکز می تواند تا 2500 برابر بیشتر از گرانش باشد. برای گردگیرهای گرد و غبار سیکلون با قطر زیاد و مقاومت کم، نیروی گریز از مرکز بیش از 5 برابر بیشتر از گرانش است. گاز مملو از غبار در طول فرآیند چرخش نیروی گریز از مرکز تولید می کند و ذرات گرد و غبار را با چگالی نسبی بیشتر از گاز به سمت دیوار پرتاب می کند. هنگامی که ذرات گرد و غبار با دیوار تماس پیدا می کنند، نیروی اینرسی شعاعی را از دست می دهند و با تکانه رو به پایین و گرانش رو به پایین در امتداد دیوار می افتند و وارد لوله تخلیه خاکستر می شوند. هنگامی که گاز چرخان خارجی در حال چرخش و نزولی به مخروط می رسد، به دلیل انقباض مخروط به مرکز جمع کننده غبار نزدیکتر می شود. با توجه به اصل ثابت "لمان چرخشی"، سرعت مماسی به طور مداوم افزایش می یابد و نیروی گریز از مرکز روی ذرات غبار نیز به طور مداوم تقویت می شود. هنگامی که جریان هوا در انتهای پایین مخروط به موقعیت خاصی می رسد، از وسط جداکننده سیکلون در همان جهت چرخش شروع می شود، از پایین به بالا معکوس می شود و به ایجاد یک جریان مارپیچی ادامه می دهد، یعنی: جریان هوای چرخشی داخلی گاز پس از تصفیه از طریق لوله اگزوز از لوله خارج می شود و بخشی از ذرات گرد و غبار که به دام نرفته اند نیز از این تخلیه می شود.

عملکرد جمع کننده گرد و غبار سیکلون شامل سه عملکرد فنی (پردازش جریان گاز Q، افت فشار △Þ و راندمان حذف گرد و غبار η) و سه شاخص اقتصادی (هزینه های سرمایه گذاری زیرساخت و مدیریت عملیات، فضای کف و عمر سرویس) است. این عوامل باید به طور کامل در هنگام بررسی و انتخاب گرد و غبار گرد و غبار سیکلون در نظر گرفته شوند. جمع کننده گرد و غبار سیکلون ایده آل باید از نظر فنی الزامات تولید فرآیند و حفاظت از محیط زیست برای غلظت گرد و غبار گاز را برآورده کند که مقرون به صرفه ترین است. در طراحی و انتخاب فرم خاص، لازم است تولید واقعی (محتوای گرد و غبار گاز، ماهیت گرد و غبار، ترکیب اندازه ذرات) ترکیب شود، به تجربه عملی و فناوری پیشرفته کارخانجات مشابه در داخل و خارج از کشور مراجعه و به طور جامع در نظر گرفته شود. رابطه بین سه شاخص عملکرد فنی به عنوان مثال، زمانی که غلظت گرد و غبار زیاد است، تا زمانی که قدرت اجازه می دهد، بهبود راندمان جمع آوری η اصلی ترین چیز است. برای گرد و غبار درشت با ذرات جدا شده بزرگ، برای جلوگیری از اتلاف انرژی جنبشی زیاد، نیازی به استفاده از گردگیرنده گرد و غبار سیکلونی با کارایی بالا نیست.

گردگیر سیکلون از یک لوله ورودی، یک لوله اگزوز، یک سیلندر، یک مخروط و یک قیف خاکستر تشکیل شده است. جمع کننده گرد و غبار سیکلون از نظر ساختار ساده، ساخت، نصب، نگهداری و مدیریت آسان است و هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی تجهیزات پایینی دارد. به طور گسترده ای برای جدا کردن ذرات جامد و مایع از جریان هوا یا برای جدا کردن ذرات جامد از مایع استفاده شده است. در شرایط عملیاتی معمولی، نیروی گریز از مرکز وارد بر ذرات 5 تا 2500 برابر نیروی جاذبه است، بنابراین راندمان گرد و غبار سیکلون به طور قابل توجهی بیشتر از محفظه رسوب گرانشی است. بر اساس این اصل، دستگاه حذف گرد و غبار سیکلون با راندمان حذف گرد و غبار بیش از 80 درصد با موفقیت توسعه یافته است. در میان گردگیرهای مکانیکی، گردگیر سیکلون کارآمدتر است. این مناسب برای حذف گرد و غبار غیر چسبنده و غیر فیبری است که بیشتر برای حذف ذرات بالای 5μm استفاده می شود. دستگاه جمع کننده گرد و غبار سیکلون چند لوله ای موازی همچنین دارای راندمان حذف گرد و غبار 80-85٪ برای ذرات 3μm است. گردگیر سیکلون از مواد فلزی یا سرامیکی خاصی ساخته شده است که در برابر دمای بالا، ساییدگی و خوردگی مقاوم بوده و تا دمای 1000 درجه سانتی گراد و فشار تا 500×105 پاسکال قابل کار است. از نظر فن آوری و اقتصاد، محدوده کنترل افت فشار جمع کننده گرد و غبار سیکلون به طور کلی 500 ~ 2000Pa است. بنابراین، متعلق به گرد و غبار با راندمان متوسط ​​است و می تواند برای تصفیه گازهای دودکش با دمای بالا استفاده شود. این یک گردگیر پرکاربرد است که بیشتر در حذف گرد و غبار گاز دودکش دیگ بخار، حذف گرد و غبار چند مرحله ای و حذف پیش گرد و غبار استفاده می شود. نقطه ضعف اصلی آن، راندمان حذف کم ذرات گرد و غبار (<5μm) است.