Пылеуловители (циклоны, фильтры, скрубберы).

Пылеуловители. Для очистки отходящих газов от пыли имеется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две боль­шие группы: сухие и мокрые (скрубберы).

Циклоны. Наиболее широкое рас­пространение в практике пылеулавли­вания получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарей­ные. На рис. 3.77 изображена конст­рукция одиночного циклона. Очищаемый воздух из входного патрубка 1 через спиралеобразный вход 2, предназна­ченный для закручивания потока, по­ступает сначала в цилиндрическую (4), а затем коническую (5) части корпуса. Во вращающемся потоке под действи­ем центробежных сил более тяжелые, чем частицы воздуха, пылевые частицы сепарируются к периферии, а затем под действием силы тяжести собираются в пылевой бункер 7, выход из которого закрыт пылевым затвором 6. Более чис­тый воздух из центральной части кор­пуса через выхлопную трубу 3 поступа­ет в камеру 8 очищенного газа, а из нее в патрубок 9 выхода очищенного возду­ха. Пылевой затвор обычно выполняют в виде мигалки с конусным клапаном, изображенной в увеличенном виде на рисунке.

 

 

Рис. 3.77. Одиночный циклон: 1 — патрубок входа запылен­ного газа;

2 — винтообразная крышка; 3 — выхлопная тру­ба; 4 — корпус

(цилиндриче­ская часть); 5— корпус (кони­ческая часть);

  б— пылевой за­твор; 7 — бункер; 8 — камера очищенного газа;

9 — патру­бок выхода очищенного газа

 

Когда вес накопившейся в

пылевом бункере пыли превысит силу, прижимающую конусный клапан и создаваемую контргрузом, клапан откроется, сбросит пыль в приемную емкость и под действием груза вновь закроется.

При больших диаметрах циклона кри­визна траектории, по которой в корпусе вращается поток газа, уменьшается и ухудшается сепарация пыли к периферии, в результате снижается эффективность циклона по сравнению с расчетной. Поэ­тому циклоны с диаметром более 1 м при­менять не рекомендуется. Лучше приме­нять групповые циклоны, в которых неско­лько одиночных циклонов (как правило четыре или шесть) сгруппированы в один блок обычно с единым пылевым бункером и выходной камерой. Конструкция такого циклона изображена на рис. 3.78.

 

 

Рис. 3.78. Групповой цик­лон: 1, 2 — коническая и цилиндрическая части циклонов; 3 — подвод за­пыленного газа; 4 — камера очищенного газа; 5 — выход очищенного газа; 6 — технологический люк; 7 — пылевой бункер; 8 —отвод пыли

 

. Для очистки больших объемов газа с высокой эффективностью применяют ба­тарейные циклоны, конструкция которого показана на рис. 3.79. В общем корпусе 7 призматической формы располагается боль­шое количество циклонных элементов 2

 

Рис. 3.79. Батарейный циклон: 1 — корпус; 2 — циклонный эле­мент; 3 — розетка циклонного элемента; 4 — выхлопная труба; 5 — камера запыленного газа; 6 — камера очищенного газа; 7 — люк; 8 — пылевой затвор

 

В кольцевом зазоре между корпусом и выхлопной трубой 4 каждого цик­лонного элемента расположен завихритель потока газа. Завихритель или закручивающий поток элемент мо­жет быть выполнен в виде винта или розетки — лопаток, расположенных под углом к оси циклонного элемен­та. Завихритель закручивает поток очищаемого воздуха, и отделение пыли происходит аналогично оди­ночному циклону.

Фильтры. В технике пылеулавливания широко применяют фи­льтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания мелких частиц. Процесс очистки заключается в пропускании очи­щаемого воздуха через пористую перегородку или слой пористого материала. Перегородка работает как сито, не пропуская частицы с размером большим диаметра пор. Частицы же меньшего размера проникают внутрь перегородки и задерживаются там за счет инер­ционных, электрических и диффузионных процессов. Некоторые пылевые частицы просто заклиниваются в искривленных и разветв­ленных поровых каналах. По типу фильтровального материала фи­льтры делятся на тканевые, волокнистые и зернистые.

У тканевых фильтров фильтровальной перегородкой является ткань (хлопчатобумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоновая, стеклянная, металлическая и т. д.) с регулярной структурой пере­плетения нитей (саржевой, полотняной и т. д.).

Волокнистые фильтры — это слой тонких и ультратонких воло­кон с нерегулярной, хаотичной структурой. Частицы пыли проходят внутрь слоя и задерживаются там, т. е. механизм фильтрования — объемный.

Зернистые фильтры в технике очистки промышленных выбросов используются редко и представляют собой насадку зернистого мате­риала, спеченного или свободной засыпки.

 

 

Электрофильтры используют для очистки больших объемов воз­духа с высокой эффективностью. Наибольшее применение они на­шли в металлургии и теплоэнергетике, использующей угольное топ­ливо. Одна из конструкций электрофильтра — конструкция вертика­льного цилиндрического электрофильтра — показана на рис. 3.83.

 

 

Рис. 3.83. Электрофильтр: 1 — кор­пус; 2 — трубчатый осадительный электрод; 3 — коронирующий элект­род; 4 — коллектор промывки элект­родов; 5 — изоляторная коробка; 6 — коробка подвода тока; 7 — люк об­служивания, 8 — футеровка корпуса; 9 — направляющие лопатки; 10 — от­верстие для слива жидкости

 

 

 

 

Рис. 3.85. Полый форсуночный скруб­бер: 1 — корпус скруббера; 2 — вход­ной патрубок; 3 — форсунки; 4 — фор­сунка промывки каплеуловителя; 5 — центробежный каплеуловитель; 6 — вы­ходной патрубок; 7 — слив жидкости, отде­ленной в каплеуловителе; 8 — коллектор подачи воды; 9 — от­вод шлама

 

Пылеуловители мокрого типа (скрубберы) целесообразно применять для очистки высо­котемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавли­вать токсичные газовые примеси и пары. Ап­параты мокрого типа иначе называют промывателями газов, скрубберами. Применяются различные типы аппаратов.

Один из вариантов конструкции полых скрубберов представлен на рис. 3.85. Скруббер имеет цилиндрическую форму корпуса 1, в ко­торый снизу через входной патрубок 2 подает­ся очищаемый воздух. Воздух, поднимаясь вверх, проходит через водяную пелену, созда­ваемую форсунками 3. При этом мелкие час­тицы пыли оседают на каплях жидкости, коа­гулируют (укрупняются, слипаясь друг с дру­гом) и под действием силы тяжести, которая

начинает превосходить аэродинамическую силу, действующую со стороны восходя­щего потока воздуха, оседают вниз. Все аппараты мокрого типа снабжаются каплеуловителями 5.

На рис. 3.86 изображен пенный аппа­рат. Он устроен аналогичным образом, только сечение аппарата перекрыто не­сколькими рядами решеток. Каждый ряд состоит из пенообразующей и стабилизи­рующей пену решеток 3, 4. Сверху на ре­шетки через оросительное устройство 5 подается вода или какой-либо водный раствор. Для улучшения образования пены в воду могут добавлять пенообразо­ватели (например, ПАВ — поверхност­но-активные вещества). Частицы пыли коагулируют в пене, проваливаются через отверстия решеток и в виде шлама соби­раются в нижней части аппарата, откуда отводятся в шламосборник.

 

 

Рис. 3.86. Пенный скруб­бер: / — корпус; 2 — под­вод очищаемого газа; 3 — пенообразуюшая решетка; 4 — стабилизатор пены; 5 — оросительное устрой­ство; 6 — форсунка про­мывки каплеуловителя; 7 — центробежный каплеуловитель; 8 — коллектор слива воды, отделенной в каплеуловителе; 9 — выход очищенного газа; 10 — от­вод шлама