جدا کننده های سیکلونی

اطلاعات جدا کننده های سیکلونی

نمایش همه سازندگان جدا کننده های سیکلونی

جداکننده‌های سیکلون از جاذبه و یک گرداب برای حذف ذرات از جریان‌های گازی استفاده می‌کنند. طوفان های صنعتی در کاربردهای کنترل آلودگی معمولاً به عنوان اولین مرحله و روش کم هزینه برای حذف ذرات بزرگتر (PM) از جریان گازهای خروجی استفاده می شوند. از آنجایی که جداکننده‌های سیکلون دارای رسانه فیلتر یا قطعات متحرک نیستند، افت فشار (بنابراین، هزینه‌های عملیاتی) و نیازهای تعمیر و نگهداری کم است. آنها همچنین می توانند برای مقاومت در شرایط عملیاتی سخت ساخته شوند، و از آنجایی که جداسازی در سیکلون ها یک فرآیند خشک است، تجهیزات کمتر در معرض خوردگی رطوبت هستند.

عمل

جداکننده‌های سیکلون با ترکیب نیروهای گریز از مرکز، گرانشی و اینرسی برای حذف ذرات ریز معلق در هوا یا گاز عمل می‌کنند. این نوع جداکننده ها از عمل سیکلونی برای جداسازی ذرات از جریان گاز استفاده می کنند. به طور معمول، PM با یک زاویه (عمود بر جریان جریان، مماس یا از طرف) وارد جداکننده سیکلون می شود و سپس به سرعت چرخش می یابد. نیروی گریز از مرکز توسط جریان هوای دایره ای ایجاد می شود که ذرات را به سمت دیواره سیکلون پرتاب می کند. هنگامی که PM به دیوار برخورد می کند، در قیف زیر می افتد. سپس اگزوز "تمیز" از طریق دمیده می شود یا دوباره به گردش در می آید تا دوباره فیلتر شود.

 
طرح کلی و عملکرد یک سیکلون جریان معکوس که مسیرهای جریان گاز و ذرات معلق را نشان می دهد (پودر نشان داده شده در این نمودار).

مهم است که به خاطر داشته باشید که نیروی گریز از مرکز (Fc ) که یک سیکلون روی یک ذره ایجاد می کند به سرعت مماسی هوا (vt)، جرم ذره (m) و فاصله شعاعی ذره از دیواره سیکلون (r) مربوط می شود . ) توسط تابع:

F c = m • v t 2 / r

 

انتخاب

برای طرح‌های سفارشی یا انتخاب به کمک سازنده، یک مهندس یا خریدار صنعتی برگه‌ای از مشخصات سیکلون و محیط طراحی آن را پر می‌کند.

 
برگه داده های معمولی برای انتخاب سیکلون به کمک سازنده یا سفارشی، شامل طیف وسیعی از مشخصات طراحی. 

هنگام انتخاب جداکننده سیکلون، خریداران صنعتی باید مشخصات عملکرد، شرایط فرآیند، ساخت و ساز و کاربردهای مختلف را در نظر بگیرند. این راهنما برای کمک به این فرآیند انتخاب با اشاره به ملاحظات کلیدی و جنبه های طراحی طوفان طراحی شده است.

کارایی

سیکلون ها ممکن است از موجودی تولید کننده موجود خریداری شوند یا به صورت سفارشی با مشخصات طراحی مشتری خاص ساخته شده باشند. در هر صورت، دانستن مشخصات و شرایط فرآیند مورد نیاز برای بهره برداری مهم است.

مشخصات فنی

ابزار اصلی برای انتخاب جداکننده(های) سیکلون مناسب تطبیق مشخصات عملکرد آن با الزامات برنامه است. این مشخصات شامل جریان هوای فرآیند و حداقل اندازه ذرات فیلتر شده است.

• جریان هوا یا نرخ جریان حجمی جریان هوایی است که توسط یک سیکلون تولید یا اداره می شود. این معمولاً بر حسب فوت مکعب در دقیقه (cfm) داده می شود. برخی از تولیدکنندگان محدوده‌هایی را با فوت مکعب استاندارد در دقیقه (scfm) ارائه می‌کنند، زیرا نرخ جریان می‌تواند بسیار متفاوت باشد زیرا شرایط محیطی برای دما و فشار استاندارد منحرف می‌شود. برای تبدیل یک دبی واقعی داده شده (Q A ) بر حسب فوت مکعب واقعی در دقیقه (acfm) به جریان استاندارد (QS ) در scfm، از معادله گاز ایده آل ترکیبی که شامل حجم (V)، فشار (P) و دما است استفاده کنید. (T) در شرایط واقعی و استاندارد.

(P S V S )/T S = (P A V A )/T A

اگر دما و فشار را در شرایط واقعی بدانیم، می‌توانیم حجم (V) را با سرعت جریان (Q، معادل حجم در واحد زمان) جایگزین کنیم و برای حل QS مرتب کنیم.

Q S = Q A • (P A /P S ) • (T S /T A )

یک سیکلون با جریان هوای بالاتر می‌تواند جریان‌های گاز بزرگ‌تری را برای درمان در خود جای دهد. برای عملکرد مؤثر، جریان هوای سیستم در نقطه نصب باید در محدوده جریان هوای نامی سیکلون قرار گیرد.

• حداقل اندازه ذرات فیلتر شده کوچکترین اندازه ذره ای است که یک سیکلون می تواند با هر کارایی قابل اندازه گیری فیلتر کند. به طور کلی در میکرون یا میکرومتر (μm) اندازه گیری می شود. اگر یک سیکلون به عنوان اصلی یا تنها وسیله جداسازی ذرات استفاده می شود، کوچکترین اندازه ذرات مورد نیاز برای حذف باید بالاتر از این حداقل باشد. راندمان جمع آوری واقعی یک سیکلون بر اساس طراحی سیکلون، سرعت جریان عملیاتی و خواص مختلف گاز و PM بسیار متفاوت است.

• راندمان جمع آوری ، نرخ جذب یا نرخ بازیابی، راندمان حذف کلی PM از یک جریان هوا است. تولیدکنندگان گاهی اوقات کارایی های تخمینی را از قبل ارائه می دهند. اما نتایج واقعی بر اساس خواص ذرات در جریان گاز و شرایط محیطی خاص متفاوت خواهد بود.

* فقط قبل از کاهش کارایی تا یک نقطه افزایش می یابد.
ارتباط پارامترهای مختلف با راندمان طراحی سیکلون

• افت فشار مقدار مقاومت جریانی است که سیکلون در سیستم ایجاد می کند. افت فشار معمولاً بر حسب واحد اینچ ستون آب (در WC) یا پاسکال (Pa) اندازه گیری می شود. افت فشار تابعی از سرعت جریان، چگالی گاز و طراحی سیکلون است.

نکته طراحی: سیکلون هایی که به درستی طراحی شده اند باید محدوده عملکرد افت فشار توصیه شده داشته باشند، که برای اکثر طرح ها بین 2 تا 6 در WC (حدود 500 تا 1500 Pa) در شرایط محیطی است. بالاتر از این محدوده، هزینه‌های تلفات جریان از افزایش راندمان بیشتر می‌شود. در زیر حد، بازیابی ذرات بی اثر می شود.

شرایط فرآیند

شرایط فرآیند، ویژگی هایی هستند که عملکرد یک سیکلون را احاطه می کنند. اینها شامل شرایط هوا و شرایط ذرات/گرد و غبار است که برای یافتن یا طراحی یک سیکلون مناسب برای یک سیستم خاص ضروری است. هنگام ساخت یک سیکلون سفارشی، این شرایط از سازنده سیکلون درخواست می شود.

• شرایط هوا شامل فشار (psig یا psia)، دما (درجه فارنهایت یا درجه سانتیگراد) و میزان رطوبت (وزن یا درصد حجم) در ورودی سیکلون است. جمع‌آوری جامدات با افزایش رطوبت دشوارتر می‌شود، زیرا رطوبت باعث می‌شود PM به دیواره‌های سیکلون بچسبد.

• شرایط گرد و غبار در ورودی سیکلون می تواند شامل نوع ماده، وزن مخصوص، چگالی ظاهری (lb/ft3)، بار گرد و غبار (lb/hr یا دانه ها/ft3 هوا) و توزیع اندازه ذرات باشد. اندازه، چگالی و بار برای تعیین ظرفیت مورد نیاز و مشخصات طراحی برای جذب کافی مورد نیاز است. همچنین مشخص کردن هر ویژگی منحصر به فرد ذرات معلق که ممکن است منجر به خوردگی یا تخریب برخی از مصالح ساختمانی شود، مهم است.

ساخت و ساز

یک سیکلون باید به درستی ساخته شود تا بتواند نیازهای اندازه و عملکرد عملکرد خود را برآورده کند. بزرگترین متغیرها در طراحی سیکلون، دهانه ها (ورودی ها و خروجی ها) و اندازه بدنه آن است.

طبقه بندی ها

سیکلون ها را می توان بر اساس ساختار و جهت ورودی و خروجی به دو نوع طبقه بندی کرد. این انواع جریان معکوس و یک جریان هستند. در جریان معکوس (که در شکل 1 در بالا مشاهده می شود)، گاز از طریق یک ورودی مماسی در بالای بدنه سیکلون وارد می شود، که شکلی برای ایجاد یک جریان گاز گردابی محدود دارد. گاز تمیز از طریق یک لوله مرکزی نیز در بالای بدنه خارج می شود. در طوفان های یک جریان یا "مستقیم"، گاز در یک انتهای بدنه وارد شده و در انتهای دیگر خارج می شود. این نوع کمتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در اکثر موارد طراحی بسیار کمتر کاربردی است.

سیکلون ها را نیز می توان بر اساس اندازه بدن به دو نوع طبقه بندی کرد. طراحی های با راندمان بالا علاوه بر دهانه های کوچک با بدنه بلند مشخص می شوند. این ساختار امکان بازیابی بالا در افت فشار بالاتر را فراهم می کند. طراحی‌های با سرعت بالا با بدنه‌های کوتاه‌تر علاوه بر دهانه‌های بزرگ‌تر مشخص می‌شوند، که اجازه می‌دهد حجم بزرگ‌تری با نرخ جذب کمتر یا افت فشار ایجاد شود.

اندازه و پیکربندی

اندازه یک سیکلون شامل عوامل زیادی است، اما مهمترین ابعادی که باید در نظر گرفته شود، ابعاد ورودی و محفظه اصلی بدنه است.

اندازه ورودی ها بر ظرفیت جریان هوای سیکلون تأثیر می گذارد و همچنین بر افت فشار آن در یک سرعت جریان معین تأثیر می گذارد. دهانه های بزرگتر تمایل به پذیرش حجم بیشتری از هوا دارند و همچنین افت فشار کمتری خواهند داشت، اما به قیمت کارایی. تنظیمات ورودی نیز می تواند بر اساس نوع سیکلون متفاوت باشد. این چهار نوع شامل مماسی، محوری، مارپیچی یا مارپیچی است.

اندازه بدنه مهم است، زیرا همانطور که در بالا ذکر شد، طول بدنه سیکلون عامل مهمی در کارایی مجموعه است. اندازه بدنه نیز به طور مستقیم با هزینه سرمایه کلی سیکلون متناسب است و فضای اشغال شده و ارتفاع آن را تعیین می کند.

ملاحظات کاربردی

برخی از مدل های سیکلون برای کاربردهای خاص از پیش طراحی شده اند، در حالی که برخی دیگر برای محیط های تخصصی ساخته شده اند. از جمله مهمترین ملاحظات کاربردی، ترکیب گرد و غبار و گاز است. انواع خاصی از ذرات ممکن است خورنده، ساینده، چسبنده، مواد منفجره یا سمی باشند، بنابراین برای عملکرد صحیح به مواد ساختمانی یا طرح های خاصی نیاز دارند.

سیکلون ها برای فیلتراسیون در کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شوند: ساینده ها، مه خنک کننده ها، محیط های انفجاری، پودرهای ریز، تراشه های فلزکاری، محیط های سمی و اگزوزهای مختلف کارخانه تولید.

منبع

globalspec.com