Cyclone pölynkerääjä

Ilmavirran pyöriessä ilmavirrassa olevat pölyhiukkaset erottuvat ilmavirrasta keskipakovoimalla. Tekniikkaa, joka käyttää keskipakovoimaa pölyn poistamiseen, kutsutaan keskipakopölynpoistotekniikaksi. Laitetta, joka käyttää keskipakovoimaa pölyn poistamiseen, kutsutaan syklonipölynkerääjäksi.

Kun syklonipölynkerääjä tulee laitteeseen tangentiaalisesti, pölyhiukkaset erotetaan kaasusta keskipakovoiman vaikutuksesta savukaasujen puhdistuksen tarkoituksen saavuttamiseksi. Syklonipölynkerääjän ilmavirran on pyörittävä toistuvasti monta kertaa, ja myös ilmavirran pyörimisnopeus on erittäin nopea, joten pyörivän ilmavirran hiukkasiin kohdistuva keskipakovoima on paljon suurempi kuin painovoima. Pienen halkaisijan ja suuren vastuksen omaavien syklonipölynkeräinten keskipakovoima voi olla jopa 2500 kertaa suurempi kuin painovoima. Syklonipölynkeräimissä, joissa on suuri halkaisija ja pieni vastus, keskipakovoima on yli 5 kertaa suurempi kuin painovoima. Pölyä sisältävä kaasu kehittää keskipakovoimaa pyörimisprosessin aikana ja heittää seinää vasten pölyhiukkasia, joiden suhteellinen tiheys on suurempi kuin kaasun suhteellinen tiheys. Kun pölyhiukkaset koskettavat seinää, ne menettävät radiaalisen inertiavoiman ja putoavat seinää pitkin alaspäin suuntautuvan liikemäärän ja alaspäin suuntautuvan painovoiman vaikutuksesta ja menevät tuhkanpoistoputkeen. Kun pyörivä ja laskeva ulkoinen pyörteinen kaasu saavuttaa kartion, se siirtyy lähemmäs pölynkerääjän keskustaa kartion supistumisen vuoksi. Vakio "pyörimismomentin" periaatteen mukaan tangentiaalista nopeutta kasvatetaan jatkuvasti, ja myös pölyhiukkasiin kohdistuvaa keskipakovoimaa vahvistetaan jatkuvasti. Kun ilmavirta saavuttaa tietyn kohdan kartion alapäässä, se alkaa syklonierottimen keskeltä samassa pyörimissuunnassa, kääntyy alhaalta ylös ja jatkaa spiraalivirtausta, eli sisäinen pyörivä ilmavirta. Jälkipuhdistettu kaasu poistuu putkesta pakoputken kautta, josta myös osa pölyhiukkasista, jotka eivät ole jääneet kiinni.

Syklonipölynkerääjän suorituskyky sisältää kolme teknistä suorituskykyä (käsittelykaasuvirtaus Q, painehäviö △Þ ja pölynpoistotehokkuus η) ja kolme taloudellista indikaattoria (infrastruktuurin investointi- ja käyttökustannukset, lattiapinta-ala ja käyttöikä). Nämä tekijät on otettava täysin huomioon syklonipölynkerääjiä arvioitaessa ja valittaessa. Ihanteellisen syklonipölynkerääjän on teknisesti täytettävä prosessituotannon ja ympäristönsuojelun vaatimukset kaasun pölypitoisuuden osalta, mikä on edullisin. Muodin erityisessä suunnittelussa ja valinnassa on tarpeen yhdistää varsinainen tuotanto (kaasupölypitoisuus, pölyn luonne, hiukkaskokokoostumus), viitata kotimaassa ja ulkomailla vastaavien tehtaiden käytännön kokemukseen ja kehittyneeseen teknologiaan sekä harkita kattavasti kolmen teknisen suorituskyvyn indikaattorin välinen suhde. Esimerkiksi kun pölypitoisuus on korkea, niin kauan kuin teho sallii, keräystehokkuuden η parantaminen on tärkeintä. Karkealle pölylle, jossa on suuria erotettuja hiukkasia, ei ole tarpeen käyttää tehokasta syklonipölynkerääjää, jotta vältytään suurelta liike-energiahäviöltä.

Syklonipölynkerääjä koostuu imuputkesta, pakoputkesta, sylinteristä, kartiosta ja tuhkasäiliöstä. Syklonipölynkerääjä on rakenteeltaan yksinkertainen, helppo valmistaa, asentaa, huoltaa ja hallita, ja sen laiteinvestointi- ja käyttökustannukset ovat alhaiset. Sitä on käytetty laajalti kiinteiden ja nestemäisten hiukkasten erottamiseen ilmavirrasta tai kiinteiden hiukkasten erottamiseen nesteestä. Normaaleissa käyttöolosuhteissa hiukkasiin vaikuttava keskipakovoima on 5 - 2500 kertaa painovoimaan verrattuna, joten syklonipölynkerääjän tehokkuus on merkittävästi korkeampi kuin painovoiman sedimentaatiokammion. Tämän periaatteen pohjalta on onnistuneesti kehitetty syklonipölynpoistolaite, jonka pölynpoistoteho on yli 80 %. Mekaanisista pölynkerääjistä syklonipölynkerääjä on tehokkaampi. Se soveltuu tarttumattoman ja ei-kuituisen pölyn poistamiseen, jota käytetään useimmiten yli 5 μm:n hiukkasten poistamiseen. Rinnakkaisen moniputkisen syklonipölynkerääjän pölynpoistoteho on myös 80-85 % 3 μm:n hiukkasille. Syklonipölynkerääjä on valmistettu korkeaa lämpötilaa, hankausta ja korroosiota kestävistä erikoismetalli- tai keramiikkamateriaaleista, ja sitä voidaan käyttää jopa 1000°C lämpötilassa ja 500×105Pa paineessa. Teknisesti ja taloudellisesti syklonipölynkerääjän painehäviön säätöalue on yleensä 500～2000Pa. Siksi se kuuluu keskitehoiseen pölynkerääjään ja sitä voidaan käyttää korkean lämpötilan savukaasujen puhdistukseen. Se on laajalti käytetty pölynkerääjä, jota käytetään enimmäkseen kattilan savukaasujen pölynpoistoon, monivaiheiseen pölynpoistoon ja esipölynpoistoon. Sen suurin haitta on pienten pölyhiukkasten (<5 μm) alhainen poistotehokkuus.