Принципы проектирования пылеуловителей сухого типа. Механизмы улавливания пыли, основные типы аппаратов, их преимущества и недостатки.

Сухие пылеуловители по сущности происходящих в них физических явлений делятся на:

Гравитационные. Инерционные. Фильтрационные; Электрические.

Гравитационные пылеуловители представляют собой пылеосадочные камеры, в которых выпадение частиц из газового потока происходит под действием сил тяжести.

В инерционных пылеуловителях выделение частиц из газового потока происходит под действием сил инерции, возникающих вследствие изменения направления или скорости движения газового потока. Выделяют 3 подгруппы инерционных пылеуловителей:

жалюзийные; циклонные; ротационные.

Фильтрационные пылеуловители – это устройства, в которых выделение частиц пыли из газового потока происходит вследствие его прохода через слой пористого материала. Различают 4 подгруппы фильтрационных пылеуловителей: тканевые; волокнистые; зернистые; сетчатые.

Электрофильтры действуют на основе сообщения частицам электрического заряда с последующим их осаждением наосадительных электродах. Выделяют 2 подгруппы:

1- зонные; 2- зонные.

Пылеулавливающие средства с применением жидкости разделяют на 3 группы:

Инерционные; Фильтрационные; Электрические.

В группу инерционных пылеуловителей входят:

циклоны с водяной пленкой; ротационные аппараты; скрубберы; ударные аппараты.

Достоинствами сухих механических пылеуловителей являются:

простота конструкции и работы; относительно дешевы по сравнению с другими аппаратами; не имеют движущихся частей;затраты энергии на работу относительно малы.

Осадительные камеры. В камере выдел-е частиц из движущегося газ потока происходит в следствии действия гравитац сил. При попадании частиц в камеру скорость их движения резко снижается вследствии ув-я S сеч-яи камеры под действием силы тяжести частицы стремятся осесть на дно камеры. В камерах улавливаются частицы 100 и более мкм. Эффективность улавливания частиц м повысить ум-я путь их падения. Для этого в камере размещают горизонтал пластины, что превращает камеру в группу небол-х парал-х камер.

Скорость частицы падает при увеличении площади сечения канала, и пылевые частицы под действием силы тяжести оседают вниз, мелкие частицы пролетают дальше.

Преимуществами пылеосадительных камер являются:

малое гидравлическое сопротивление; простота и надежность конструкции; возможность удалять из газового потока частицы, обладающие повышенной абразивностью.

Недостатками пылеосадочных камер являются:

большой объем; низкая эффективность по улавливанию мелких фракций.

Инерционные пылеуловители.

К инерционным пылеуловителям относятся небольшие емкости, в которых скорость запыленного потока изменяется как по величине, так и по направлению.

Принцип действия подобных аппаратов основан на том, что при резком изменении направления движения газового потока частицы пыли под воздействием инерционной силы стремятся двигаться в прежнем направлении и после поворота потока газов выпадают в бункер.

Преимущества инерционных пылеуловителей: простота конструкции и небольшое гидравлическое сопротивление.

Способны улавливать частицы 40-50мкм.

Недостаток: малая эффективность для мелких фракций, исп-ся в кач-ве предварительной ступени.

Жалюзийные пылеуловители.

Эти аппараты имеют жалюзийную решетку, состоящую из ряда пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц без газового потока, этому же способствуют их удары о наклонные плоскости решетки. При прохождении через аппарат поток разделяется на 2 части. Пыль, в основном, содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку.

Такие аппараты применяют для улавливания пыли с размерами частиц более 20 мкм.

Недостаток жалюзийных пылеуловителей: повышенный износ пластин при высоких концентрациях пыли.

Эффективность рассчитать сложно, это зависит от конструкции, концентрации пыли, Жалюзийные пылеуловители применяются на стадии предварительной очистки газовых потоков.

Циклоны.

Это наиболее распространенные аппараты, существует большое количество конструкций циклонов.

В циклонах очищаемый воздух входит через тангенциальный патрубок, приобретает вращательное движение и опускается винтообразно вниз вдоль стенок цилиндрической и конической камер. В центральной зоне вращающийся воздушный поток, освобожденный от пыли, двигается по направлению снизу вверх и через выхлопную трубу удаляется из циклона. Уловленная пыль выгружается из бункера через пылеспускной патрубок.

Центробежное ускорение в циклонах в несколько сот раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма малые частицы пыли не в состоянии следовать за газом, а под влиянием центробежной силы движутся к стенкам. Вследствие интенсивного вращения газа в корпусе циклона статическое давление понижается от периферии к центру, из-за чего и образуется восходящий поток.

Достоинства циклонов:

- отсутствие движущихся частей;

- надежность работы при температурах до 500⁰С;

- возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклона специальными покрытиями;

- улавливание пыли в сухом виде;

- почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата (главный плюс по сравнению с фильтрами);

- возможность улавливания частиц от 5 и более мкм

- простота изготовления.

Недостатки циклонов:

- если сравнивать с предыдущими аппаратами, то более высокое гидравлическое сопротивление;

- относительно низкая эффективность улавливания частиц размером менее 5 мкм;

- невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений.