Циклоны для очистки воздуха от пыли. Пылеуловители

Обновлено: 18.05.2024

Одним из основныхустройств дляочистки воздуха в промышленном производствеявляются циклоны для пылеулавливания, которые обладают высокой эффективностью, долгим сроком эксплуатации, надежностью, отсутствием подвижных элементов и необходимостью прокладки энергетических коммуникаций для подключения. Простота конструкции значительно снижает стоимость оборудования и позволяет собирать очистительную установку в заводских условиях. Большой выбор моделей с разной конструкцией дает возможность купить циклон для использования в различных областях промышленности и производства.

Пылеулавливающая установка циклон может применяться в качестве первой или основной ступени очистки в подготовительных или технологических операциях на предприятиях металлургической, деревообрабатывающей, химической, сельскохозяйственной промышленности, в энергетическом секторе и при производстве сыпучих строительных материалов.

Конструктивные особенности и принцип действия фильтров типа циклон

Конструктивно фильтр-циклон состоит из стального корпуса, который имеет цилиндрическую среднюю часть и конусную нижнюю. В верхней части располагается входной патрубок спиралевидной формы для вхождения запыленного потока, а в середине конструкции находится вертикальная труба, через которую выходит чистый воздух. Все устройство опирается на накопительный бункер с шиберным затвором, в который ссыпается улавливаемая пыль. В зависимости от условий эксплуатации, концентрации, размеров и свойств загрязняющих веществ подбирается толщина металла и общие габариты циклона. При необходимости увеличения производительности устройства объединяют в группы или батареи, состоящие из нескольких циклонов.

Принцип работы циклона базируется на применении центробежной и инерционной сил. Грязный поток при попадании внутрь корпуса через входной патрубок, приобретает левое или правое вращение. Под действием центробежной силы частицы отбрасываются к стенкам корпуса и начинают опускаться. В нижней части направление движения потока резко меняется на 180° и очищенный воздух поступает в трубу, расположенную вертикально, а загрязнения по инерции опускаться вниз конусной части и в дальнейшем ссыпаются в бункер. В зависимости от схемы аспирационной системы циклон может монтироваться до или после вентилятора.

Характеристики и преимущества циклонов

Циклоны относятся к пылеулавливающему оборудованию сухого типа, улавливают пыль с размером частиц от 5 до 20 мкм, степень очистки составляет до 99,9%, в зависимости от характеристик и концентрации загрязнений. Наибольшую эффективность устройства показывают при очистке воздуха от сухой пыли. Диаметр корпуса начинается от 300 мм, а высота – от 1210 мм. При наличии абразивных частиц корпус изготавливают из металла толщиной от 2 мм.

К несомненным преимуществам циклонов относятся:

простота конструкции и изготовления;
отсутствие движущихся элементов;
небольшая стоимость;
высокая надежность и длительный период службы;
большой диапазон температуры применения;
отсутствие энергопотребления;
высокая степень очистки;
постоянный уровень очистки, на который не влияет концентрация загрязняющих веществ в воздухе:
универсальность;
возможность применения в условиях высокой температуры и наличия в рабочей среде агрессивных соединений.

В зависимости от расположения очистной установки применяют варианты с левым или правым вращением потока. При включении циклонов в аспирационную систему до вентилятора на выходном патрубке устанавливается центробежная насадка для соединения с воздуховодами и снижения гидравлического сопротивления.

Циклоны для очистки воздуха от пыли

Работа многих промышленных предприятий связана с образованием пыли. Чтобы ее устранить, нужно использовать устройства для очистки воздуха. Для эффективного решения этой задачи используют циклонные пылеуловители. Эти устройства имеют множество модификаций, но все циклоны имеют примерно одинаковый принцип действия.

Содержание

Особенности и сфера применения циклонов

Циклон для очистки воздуха от пыли – одно из основных устройств, которые используют на предприятиях для фильтрации воздуха и технологических газов. Эти приборы эффективно удаляют твердые загрязнения, которые появляются в воздухе во время рабочего процесса. Циклоны сухой очистки имеют простую конструкцию. В этих аппаратах отсутствуют подвижные узлы и механизмы. Производительность приборов увеличивается, если их объединяют в группы и батареи. Благодаря этому оборудование активно использую в процессе подготовки и непосредственной работе в производственных цехах.

Модель пылеулавливающей установки, тип ее конструкции, а также размеры и материал изготовления нужно выбирать с учетом следующих параметров:

условия эксплуатации;
химические и физические свойства загрязнений;
степень запыленности;
производительность аспирационной системы.

Циклоны применяются в разных сферах промышленности: деревообрабатывающей, химической, машиностроительной. Установки для очистки воздуха являются важной частью рабочего процесса на предприятиях, которые производят удобрения, пищевые продукты, сыпучие строительные материалы, мебель. Аппараты используют в сельскохозяйственной отрасли, на предприятиях по хранению и переработке зерновых культур.

Основные виды циклонов

Основные критерии классификации циклонов – тип загрязнителя и особенности конструкции. Существуют такие аппараты для улавливания следующих видов загрязнений:

мелкодисперсной сухой и неслипающейся пыли;
абразивной, металлической и бетонной пыли;
древесных отходов;
зерновой и мучной пыли;
сухой мелкой пыли;
сухой пыли (конические);
увлажненной пыли, склонной к слипанию (с обратным конусом);
слипающейся волокнистой пыли (с обратным конусом).

Кроме того, по типу конструкции устройства делятся на несколько видов:

центробежные сепараторы;
аппараты со встречными закручивающимися потоками;
взрывобезопасные приборы.

Бывает два типа исполнения циклонов — правый и левый. Воздушный поток у циклонов первого типа направлен по часовой стрелке, у второго — против часовой.

Конструкция и устройство циклона

Циклон состоит из следующих частей:

корпус цилиндрической формы, нижняя часть которого образует конус;
входной патрубок, через который загрязненный газовоздушный поток поступает в устройство;
вертикальный выходной патрубок для очищенного воздуха;
емкость с затвором для хранения и удаления пыли.

Разные модели циклонов для очистки воздуха от пыли предназначены для определенных условий эксплуатации и видов загрязнений. Наибольшую эффективность приборы показывают, когда размер частиц пыли не превышает 5-40 мкм. Допустимая температура рабочей среды – не более 400°C. При этом слипающихся и волокнистых включений не должно быть.

Конусная часть корпуса циклона в зависимости от устройства модели расширяется вверх или вниз. Сегменты конусной и цилиндрической формы в аппаратах различаются по длине. От высоты устройств зависит скорость потока и уровень концентрации загрязнений, с которым работает определенная модель.

Пылеуловитель циклонного типа – это первая или основная ступень очистки. Если аппарат становится частью аспирационной системы, на выхлопную трубу до вентилятора устанавливают спиралевидный патрубок. Он уменьшает гидравлическое сопротивление, снижает нагрузку на вентилятор и задает направление очищенного воздушного потока.

Принцип действия циклонов

Циклон работает по инерционному принципу. Он очищает рабочую среду под действием гравитации и центробежной силы. Воздух или газ с пылью поступает во входной патрубок, который находится в верхней части корпуса. Внутри прибора воздушный поток вращается и движется по направлению к конусному сегменту. Центробежная сила действует таким образом, что частицы пыли отделяются от воздушной массы и ударяются о внутренние стенки. Затем вторичный поток захватывает эти включения и направляет их через выпускное отверстие в емкость бункера для сбора пыли.

В некоторых моделях пылеуловителей бункер отсутствует. В таких аппаратах очищенный воздух движется снизу вверх и выходит из циклона через соосный выходной патрубок. Пыль, которая оседает в емкости бункера, иногда перерабатывают и включается в производственный процесс в качестве вторичного сырья.

Пылеулавливающие установки снижают риск развития профессиональных болезней у сотрудников предприятий, минимизируют потери сырья из-за рециклинга осажденной пыли. Циклоны повышают надежность рабочих механизмов и предотвращают загрязнение окружающей среды.

Циклонный пылеуловитель: принцип работы, чертеж, виды, фильтры, расчет

Циклон пылеуловитель представляет собой агрегат, предназначенный для очищения потоков воздуха, жидкостей, газов от пыли и прочих примесей. Устройство используется в основном в закрытых помещениях.

Металлургии и металлообработке;
Нефтяной и газовой промышленности;
На химических производствах;
В легкой и пищевой промышленности;
В сельском хозяйстве;
На цементных заводах;
При добыче угля и прочих полезных ископаемых.

Принцип работы

Схема работы циклонного пылеуловителя определяется его конструкцией. Устройство состоит из 2-х частей: цилиндрической верхнее и конической нижней, подведенной к пылевому бункеру. В систему включены также патрубок для подачи загрязненного газа, и внутренняя труба, предназначенная для очищенного воздуха.

Эффективность работы агрегата зависит от его габаритов. Максимальное качество очистки достигается при минимальном диаметре циклона и просвете патрубка. В общих чертах принцип работы циклонного пылеуловителя заключается в поступлении загрязненного газа в корпус устройства через специальный патрубок с последующим нисходящим движением вращающегося потока. Под действием центробежной силы отсеиваются взвешенные загрязняющие частицы, которые переносятся вторичным потоком в специальную емкость. Очищенный воздушный или газовый поток выводится посредством выхлопной трубы.

Принципиальная схема циклонного пылеуловителя может включать различные типы фильтрующих элементов:

Ячейковые — рамная конструкция из металла, заполненная материалом для фильтрации, например, модифицированным полиуретаном, стекловолокном или металлической сеткой;
Тканевые — рукавные или другие приспособления, которые продуваются воздушной струей;
Волокнистые — конструкции с порами, которые равномерно распределяются между тонкими волокнами.

Чертеж

Чертеж циклонного пылеуловителя — это схематическое отображение конструкции с учетом реальных размеров и с указанием местонахождения каждого элемента. Схема циклонного пылеуловителя и примеры чертежей представлены ниже:

Виды циклонов

Особенности каждого устройства определяются его типом. Различают следующие виды циклонов пылеуловителей:

Мультициклонный;
Центробежный;
Вихревой;
Гравитационный;
Ротационный;
Радиальный;
Гидравлический;
Динамический;
Инерционный.

Мультициклонные пылеуловители

Главное, чем различаются циклонный и мультициклонный пылеуловитель — это наличие во втором устройстве сразу нескольких циклонов в одном корпусе. Такие приспособления еще называют батарейными . Их основное предназначение — очистка больших объемов газа.

В мультициклонах предусмотрено параллельное включение отдельных циклонных компонентов с общим подводом газа и его отводом. Конструкция бункера сборная. В каждой части агрегата стоят закручивающиеся элементы, например, винты или розетки. Именно они обеспечивают перемещение газа и повышенную производительность мультициклона в сравнении с циклоном.

Принцип работы мультициклонных пылеуловителей выглядит следующим образом:

1. Осуществляется подача газа в специальную камеру, ограниченную решетками;
2. В этих решетках зафиксированы циклонные компоненты с сохранением герметичности;
3. Газ в небольшие циклонные элементы поступает по касательной через штуцер;
4. Вращательное движение потока обеспечивают винты и розетки с наклонными лопатками;
5. Газ после очищения выходит в общую емкость по выхлопным трубам, а оттуда – наверх через штуцер;
6. Пылевые частички скапливаются на дне устройства, имеющем коническую форму.

Мультициклонный пылеуловитель хорошо улавливает пыль за счет малого радиуса циклонов, способствующего увеличению центробежной силы. По мере необходимости отдельные компоненты установки можно включать и отключать.

Центробежные пылеуловители

Центробежные пылеуловители циклоны очищают воздух от примесей за счет воздействия центробежной силы, которая возникает во время вращения потока внутри аппарата либо вращательных движений самого устройства.

В таких системах газовый поток поступает в цилиндрический отсек тангенциально, после чего проходит по спирали к коническому дну, а затем направляется вверх на выход. Преимуществами устройств этого типа являются доступная стоимость, простота конструкции, высокая производительность, минимальные затраты на эксплуатацию.

Центробежный пылеуловитель бесперебойно работает даже в сложных условиях, например, при повышении температуры и давления. Устройства такого типа могут применяться при необходимости очистки потока от абразивных частиц.

Вихревые пылеуловители

Вихревые циклоны пылеуловители отличаются от других конструкций наличием закручивающегося потока газа. Такие устройства бывают сопловыми и лопаточными. В первом случае закручивание потока обеспечивает специальный завихритель. Конструкция включает сопла, размещенные тангенциальным способом. Из них подается вторичный газ, струи которого воздействуют на очищаемый поток.

В результате частички отсеиваются к периферийным частям системы и перемещаются спиральным вторичным потоком к нижнему межтрубному пространству кольцевой формы. Там стоит специальная шайба для спуска пыли в резервуар и предотвращение ее возвратного движения. Использование запыленного потока в качестве вторичного газа позволяет увеличить производительность системы.

В вихревых устройствах лопаточного типа отбор вторичного газа осуществляется с периферии уже очищенного потока. После этого происходит его подача при помощи направляющего агрегата, оснащенного лопатками наклонной конструкции.

Гравитационные пылеуловители

Гравитационный циклонный пылеуловитель газа использует в своей работе силу тяжести загрязняющих частиц. Такие устройства называют еще пылеосадочными камерами. При поступлении в резервуар скорость запыленного потока снижается, твердые частички осаждаются, благодаря силам гравитации.

Пылеуловители этого типа различаются типом камеры, которая может быть прямоточной, потолочной, лабиринтной. Гравитационные пылеуловители актуальны для очистки газов от крупных фракций.

Ротационные пылеуловители

Ротационные пылеуловители оснащаются рабочим колесом, т.е. ротором. Соответственно отпадает необходимость в использовании дополнительного дутьевого механизма. Конструкция может включать корпус в форме спирали или перфорированный барабан, который вращается в процессе работы пылеуловителя. В первом случае газ движется вокруг ротора по спиральной траектории. Из-за центробежной силы частицы пыли перемещаются к стенкам, после чего выводятся через патрубок. Очищенный газ поступает в камеру, благодаря разнице давлений, его расход можно регулировать клапаном. Обратному выпадению пыли препятствуют козырьки.

При наличии перфорированного барабана через него проходит газ, подлежащий очистке, а загрязняющие частички остаются за пределами барабана. Такой эффект достигается воздействием центробежных сил. Барабан приводится в движение электромотором, разряжение внутри него создает вращающееся колесо.

Роторные пылеуловители циклонного типа могут иметь несколько иную конструкцию: пылевые частики перемещаются вдоль оси агрегата, ротор с крыльчаткой обеспечивает их вращение, а после попадания на стенки кожуха пыль выводится через щель в бункер. В таких аппаратах стоят турбины для формирования центробежного поля.

Радиальные пылеуловители

В радиальный пылеуловитель загрязненный газ подается сверху. Поток поступает в камеру большого объема, поворачивается на 180 о С, что способствует выпадению пылевых частичек. Они осаждаются внизу за счет воздействия сил инерции и тяжести. Очищенный газ выводится по патрубку, который находится в верхней части устройства.

Гидравлические пылеуловители

Гидравлические циклоны относятся к пылеуловителям мокрого типа, в которых загрязняющие частицы оседают на поверхность жидкости или ее пленку под влиянием инерционных сил и особенностей молекулярного движения. В эту категорию входит несколько разновидностей устройств:

Форсуночные;
Центробежные;
Барботажные;
Пенные;
Ударно-инерционные;
Скрубберы.

Динамический пылеуловитель

Динамические циклонные пылеуловители для очистки газа используют действие сил Криолиса, а также центробежных сил. Для этого в конструкцию включено тягодутьевое устройство с вращающимся колесом. Оно формирует разницу давлений, что приводит к поступлению потока в улитку, где ему придается криволинейное движение. За счет центробежных сил пылевые частицы отбрасываются, а затем выводятся. Очищенный поток идет обратно к центральной части улитки, в колесо и выбрасывается через кожух.

Существует 2 разновидности динамических уловителей пыли. Первая — с поступлением газа в центр колеса, вращение которого осуществляется кожухе спиральной формы. Вторая — с перемещением частиц в направлении, противоположном движению потока. В этом случае происходит всасывание газа в поворотный барабан, на боковой поверхности которого имеются специальные отверстия. При совпадении частот вращения потока и барабана, загрязняющие частички выделяются к периферии.

Инерционные пылеуловители

Инерционный циклонный пылеуловитель меняет направление перемещения потока, содержащего загрязнения. Пылевые частички продолжают движение по инерции, выпадают в бункер, а движение очищаемого потока продолжается. Есть несколько видов инерционных устройств:

С зазором в форме кольца перед муфтой, куда вдувается поток с обеспечением его вращательного движения. При этом его скорость превышает скорость очищаемого газа. При соприкосновении двух этих потоков формируется закручивающее движение и начинается действие инерционных сил;
С экранной конструкцией – оснащаются специальным элементом, с основой которой встречается потока газа. Это приводит к его закручиванию и отсеиванию пыли с перемещением ее в бункер;
С боковой подачей грязепылевой смеси – поток идет вниз, а потом резко вверх, из-за чего происходит оседание тяжелых частиц.

Преимущества

Широкая распространенность устройств связана с тем, какие преимущества имеют циклонные пылеуловители. Такие системы обходятся недорого, отличаются простотой установки и эксплуатации, а также высокой производительностью. Их плюсами служат:

Возможность улавливания различных типов пыли, включая абразивную;
Безопасность вследствие отсутствия наружных движущихся элементов;
Возможность работы в широком диапазоне температур и при повышенном давлении;
Долговечность, благодаря низкому износу компонентов;
Доступная цена – купить циклонные пылеуловители можно с минимальными финансовыми вложениями;
Качественная очистка воздуха – удаление до 99,9% примесей и загрязнений;
Компактные размеры, обеспечивающие экономию места в помещении;
Повышенная ремонтопригодность за счет несложной технологии изготовления;
Невысокое потребление энергии в сравнении с другими устройствами, улавливающими пыль;
Сохранение достаточной эффективности даже при повышенной концентрации пылевого загрязнения;
Возможность применения для очистки газовых смесей с агрессивными свойствами;

Фильтры циклонного типа производства «Факел»

Выбор и расчет циклона

Для обеспечения эффективной очистки воздуха необходим грамотный расчет циклонного пылеуловителя. Для этого необходимо располагать информацией о:

Составе пыли, как дисперсном, так и фракционном, а также ее типе;
Плотности частиц, находящихся во взвешенном состоянии;
Размерах этих частичек;
Уровне влажности пыли;
Температурном режиме окружающей среды.

Ключевым фактором для выбора пылеуловителя является тип пыли. Например, в деревообработке происходит запыление частицами различного размера, а для улавливания абразивной пыли нужны конструкции с надежной защитой от износа, специальным покрытием.

Эффективность функционирования устройства зависит и от размеров загрязняющих частиц:

Частицы с диаметром около 20 мкм улавливаются практически полностью;
При диаметре частиц до 10 мкм происходит очистка на 95%;
Частицы размером менее 5 мкм удаляются в среднем на 83%.

Стоит обратить внимание на объем бункера, в котором аккумулируется собранная пыль, на уровень энергопотребления устройств. Важны и технические параметры. К примеру, производительность конструкций может варьироваться от 800 до 30 730 м 3 /ч. В некоторых случаях важную роль играют габариты устройства. Минимальный показатель высоты пылеуловителя составляет 1210 мм, а вес — 33 кг.

Еще один значимый критерий — способы очистки пылеуловителей. В устройствах сухого типа для этих целей может применяться вибрационная технология или импульсная продувка, а также ручное встряхивание фильтрующих элементов, если они дополнительно были встроены в циклонный фильтр.

С учетом разнообразия конструкций, их технических возможностей, сделать выбор бывает непросто. Обратившись к нашим специалистам, вы получите квалифицированную консультацию и ответы на все интересующие вопросы, а также сможете заказать расчет необходимого устройства и сам пылеуловитель, максимально подходящий для конкретных условий использования.

Владельцам небольших мастерских и просто домашним мастерам часто приходится сталкиваться с проблемой очистки воздуха после интенсивных работ по обработке древесины, шлифовке металлических поверхностей и т.д. Обычная вентиляция помещения тут не поможет, потребуется смонтировать специализированное оборудование. При известных навыках его можно сделать и своими руками.

Циклон для очистки воздуха от пыли

Назначение и характеристики циклонов

Циклон представляет собой специализированную воздухоочистительную установку (хотя подобные агрегаты применяются также в качестве стружкоотсосов, опилок и иных средств для удаления отходов).

В качестве воздухоочистителей промышленные конструкции циклонов должны обеспечивать отсос и пылеудаление с эффективностью не ниже 85…90%, при пылеудалении фрагментов с размерами не менее 10…12 мкм. Они оснащаются различной конструкции фильтрами. Наиболее эффективны электрофильтры, благодаря которым одновременно производится снятие зарядов статического электричества с частиц пыли.

Принцип действия циклона заключается в следующем. В улиткообразное входное пространство циклона с большой скоростью (до 20 м/с) поступает воздух, для чего обычно используются вентиляторы. Воздух, содержащий частички пыли, закручивается, после чего поступает в коническую полость аппарата. Особенности геометрического строения циклона обуславливают постепенное увеличение скорости воздушного потока, содержащего пыль и иные отходы. В процессе этого происходит самоотделение более тяжёлых частиц пыли от более лёгких. Первые оседают на дно, а вторые, перемещаясь в конусообразном пространстве, попадают в пылесборник, откуда их уже легко удалить с помощью ведра или герметичного контейнера. Очищенный воздух через трубу удаляется в атмосферу.

Количество циклонов, в зависимости от требований к качеству пылеудаления, можно сделать разным: встречаются группы из трёх, четырёх и даже восьми одиночных циклонов.

Эксплуатационные требования к циклонам включают в себя следующие параметры:

допустимую дисперсность частиц, которые поступают в циклон, мкм.
эффективность процесса, которая выражается в предельной весовой концентрации частиц после пылеудаления, в г/мм 3 ;
производительность циклона, в м 3 /ч;
граничная температура воздуха или газа, поступающего в раструб циклона (более характерно для систем газоочистки, чем пылеудаления) – обычно до 400…600 °C;
внутренний диаметр циклона, мм.

Кроме чисто конструктивных требований, предъявляются ещё и условия качественной установки воздухоочистных аппаратов. Например, при превышении зазоров в соединениях воздуховодов часто происходит подсос воздуха, при котором производительность отделения пыли от воздуха резко снижается. Допустимая величина подсоса не должна быть более 6…8%.

Циклоны выполняют не только удаление пыли из окружающего воздуха, но могут также обеспечивать подачу чистого воздуха в помещение.

Конструкция бытового циклона

Универсальных циклонов для выполнения различных очистных операций нет. Например, стружкоотсос должен иметь повышенную прочность стенок трубы, что предотвратит преждевременный износ. Относительно циклона, предназначенного для сбора и удаления опилок, важно предусматривать минимальные потери во всасывающих воздуховодах. Предусматривая циклон для целей очистки воздуха от цементной пыли, возникающей в строительных работах, особое внимание уделяют конструкции фильтров.

Принцип работы циклонного пылеуловителя

В бытовых условиях наиболее универсальными считаются циклоны, очищающие воздух от крупнодисперсной пыли. Изменяя конструкцию фильтров, такие аппараты можно сделать для целей пылеудаления, в качестве стружкоотсоса, для очистки воздуха от опилок в деревообрабатывающей мастерской (например, у действующей пилорамы).

Составными частями такого агрегата являются:

корпус – включает в себя коническую и цилиндрическую части, причём преимущественное влияние на качество процесса оказывает форма именно конической части;
патрубок – один или несколько, куда поступает исходный загрязнённый воздух;
выхлопная труба, предназначенная для отвода очищенного от пыли воздуха;
входной фильтр (или их система) в качестве стружкоотсоса;
приёмное ведро;
приводной электродвигатель;
вентилятор.

Устройство циклонного пылеуловителя

Все перечисленные детали/узлы можно приобрести, либо сделать своими руками.

Результат работы циклона

Выбор электродвигателя

Поскольку самодельный циклон устанавливается в мастерской, то главным параметром двигателя является его мощность и количество оборотов ротора. При наличии вентилятора мощность двигателя особого значения не имеет, поскольку частицы пыли всё равно в работающий станок, пилораму и т.п. попадать не будут. Тем не менее, мощность и диаметр улитки циклона должны быть взаимоувязаны между собой. При диаметре колеса улитки до 300…350 мм вполне подойдёт высокооборотистый (обязательно!) двигатель до 1,5 кВт. При меньших диаметрах мощность может быть ниже, однако снизится и производительность очистки. Поэтому при наличии в мастерской металлообрабатывающего станка принимают двигатель от 1 кВт.

Мощность электродвигателя существенно увеличивается, если планируется обустроить своими руками самодельное устройство за пределами помещения. Свободного места прибавится, но эффективность очистки снизится, в основном, из-за потерь в воздуховодах. Также стоит отметить, что в холодную пору года такой самодельный циклон будет эффективно «вытягивать» тепло из мастерской.

Удачным вариантом следует признать покупку электродвигателя в комплекте с приёмной улиткой, номер которой определяет потребительские возможности самодельной системы очистки воздуха. Наиболее распространённые для бытового применения параметры улиток и рекомендуемых к ним электродвигателей приведены в таблице:

Выбор электродвигателей для циклонов

№ улитки	Диаметр входного раструба (соответствует диаметру крыльчатки), мм	Производительность по воздуху, м 3 /ч	Рекомендуемая мощность электродвигателя, Вт	Число оборотов вала, мин -1
2.5	80…150	До 1700	500	3000
3.15	250…300	До 5100	2200	2800
4	500…630	До 8400	5500	1430

Системы поставляются с резиновыми виброизоляторами. Они способны создавать рабочее давление от 0,8 кПа и выше.

Выбирая (либо изготавливая своими руками) улитку, предпочтение необходимо отдать радиальной схеме воздухозабора, чем тангенциальной.

В последнем случае для самодельной улитки возрастают непроизводительные потери, а инерционность способа отбора частиц для варианта со стружкоотсосом окажется весьма низкой.

Выбирая двигатель, необходимо учитывать, что скорость движения воздуха в устройстве не может быть меньше 2,5…3 м/с. При неудовлетворительной очистке элементы самодельного циклона как стружкоотсоса (фильтр, ведро) быстро забиваются стружкой, опилками и другими мелкими отходами.

Изготовление элементов циклона

На специализированных форумах сети Интернет можно найти чертежи всех составляющих агрегата, которые доступны для того, чтобы сделать их своими руками. Из подручных средств часто производится переделка бытового (а лучше – промышленного) пылесоса. Дополнительно необходимы:

комплект шлангов из полупрозрачного гофрированного материала (это облегчит визуальный контроль за осевшими внутри частицами пыли). Для стружкоотсоса практичнее резиновые шланги;
звукоизолирующая коробка, которая будет выполнять две функции – обеспечит снижение уровня шума в мастерской, и дополнительную защиту всех находящихся там станков и электроинструментов от периодически накапливаемого пылью статического электричества. С этой целью коробку можно сделать своими руками из фанеры, а изнутри отделать любого типа звукоизолятором;
воздуховоды для очищенного воздуха: собираются своими руками из тонкого алюминиевого листа, и соединяются между собой фальцами;
ёмкость для сбора отходов – можно изготовить из обычного строительного ведра вместимостью от 20 л, которое при помощи гофрорукава герметизируется с корпусом самодельного циклона;
фильтр (можно использовать фильтр от грузовых автомобилей), который устанавливается на выходном патрубке.

Переделанный своими руками для нужд пылеудаления пылесос проверяют: сначала на холостом ходу, прогоняя через систему обычный воздух, а потом уже с подключением пылесоса к работающему станку.

Циклонные пылеуловители в системах очистки воздуха на современных промышленных предприятиях

Производственная деятельность большинства промышленных предприятий сопровождается загрязнением воздуха рабочей зоны производственных помещений мельчайшими твердыми частицами, называемыми промышленной или производственной пылью.

Очистка воздуха от промышленной пыли на предприятиях входит в число важнейших мероприятий по охране труда и поддержанию экологической чистоты окружающей обстановки:

в части охраны труда – обеспечение санитарно-гигиенических нормативов ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны;
в части охраны окружающей экологии – обеспечение чистоты вентиляционных выбросов в атмосферу за счет применения пылеулавливающего оборудования и системы пылеочистки предприятия, не допускающих попадания производственной пыли в окружающую среду.

Наибольшее распространение в производственных системах пылеочистки получили циклонные пылеуловители, применяемые для снижения уровня запыленности воздуха и удаления его из производственных помещений на деревообрабатывающих предприятиях, заводах ЖБИ и металлоконструкций, предприятиях химической и других отраслей.

У нас вы можете приобрести циклонные пылеулавливатели следующих моделей:

Принцип работы циклонных пылеуловителей

Циклонные пылеуловители, чаще называемые просто циклонами, относятся к категории механических инерционных осадителей, в которых частицы пыли, взвешенные в воздухе, осаждаются на внутренних стенках циклона под действием силы инерции (центробежной силы), возникающей при тангенциальном вводе воздушного потока в камеру пылеулавливающего устройства. Для технической реализации инерционного осаждения пыли в циклоне используется конструктивное решение, являющееся базовым для всех многочисленных конструкций. Классический вариант циклона-пылеуловителя представлен следующими конструктивными элементами:

поз. 1 – бункер-пылесборник;
поз. 2 – коническое днище циклона;
поз. 3 – цилиндрическая обечайка корпуса циклона;
поз. 4 – тангенциальный патрубок для ввода запыленного воздуха;
поз. 5 – крышка циклона;
поз. 6 – патрубок для вывода очищенного воздуха;
поз. 7 – центральная выхлопная труба.

Корпус циклона собран из цилиндрической обечайки (поз. 3), конического днища (поз. 2) и крышки (поз. 5). Днищу (поз. 2) и бункеру-пылесборнику (поз. 1) придается коническая либо пирамидальная форма. Тем самым обеспечивается полноценный сбор осажденной пыли в пылесборнике и последующая ее выгрузка по мере заполнения бункера. Нормальная работа циклона будет обеспечена только при герметичном бункере, иначе пыль с потоками уходящего воздуха будет просачиваться через верхние выходные каналы.

Тангенциальный патрубок (поз. 4), называемый также тангенциальным вводом, необходим для направления входящего воздушного потока по образующей поверхности цилиндрической обечайки корпуса (поз. 3).

Это важно! Тангенциальным (от лат. tangens – касающийся) принято называть направление по касательной к формообразующей кривой пространственного тела. В случае цилиндрической формы корпуса циклона тангенциальный патрубок приваривают таким образом, чтобы направление движения входящего воздушного потока соответствовало направлению касательной к образующей цилиндра, то есть, к окружности. При тангенциальном вводе поток воздуха вместе с частицами пыли приобретает винтообразное движение вокруг центральной выхлопной трубы, направленное вниз вдоль конического днища к бункеру-пылесборнику.

Размеры и геометрические формы базовых конструктивных элементов различных модификаций циклонов могут существенно различаться. Некоторые модели циклонов оснащаются улитками, звездочками, розетками и другими специфическими устройствами для подкрутки очищаемого воздуха.

Принцип инерционной сепарации, используемый в работе циклона, состоит в следующем.

Поток запыленного воздуха подается в корпус циклона через тангенциальный патрубок (поз. 4) по касательной к его цилиндрической обечайке (поз. 3).
В циклоне формируется вращательно-поступательное движение воздушного потока, в процессе которого на частицы пыли начинает воздействовать центробежная сила.
Под воздействием центробежной силы пылевидные частицы выбрасываются из воздушной массы к стенкам циклона, прижимаются к их поверхности, оседают на них и стекают вниз в пылесборник.

Обратите внимание! Величина центробежной силы при вращении в циклоне определяется по формуле:

F = m*( Vtang )2 /R, где m – масса частицы пыли, Vtang - тангенциальная составляющая скорости движения входящего воздушного потока; R – радиус цилиндрической обечайки циклона.

Для типичных условий эксплуатации циклонов, когда Vtang = 15 м/с и R = 60 см (диаметр циклона составляет 1,2 м), величина центробежной силы F почти в 39 (!) раз превышает силу тяжести, которая «тянет» пылинку вниз. В отдельных конструкциях циклонов ее значение в сотни раз превышает показатель силы тяжести. Поэтому центробежная сила резко увеличивает интенсивность осаждения пыли в камере циклона.

Очищенный от пыли воздушный поток по центральной выхлопной трубе (поз. 7) выводится через патрубок (поз. 6) из циклона в атмосферу.

Преимущества и недостатки циклонов

Циклонные агрегаты отличаются следующими достоинствами:

простой конструкцией, не имеющей движущихся частей;
несложной технологией изготовления, обеспечивающей повышенную ремонтопригодность;
невысокой стоимостью по сравнению с другими типами пылеосадителей;
высокой надежностью, длительным ресурсом безаварийной работы при очистке газовых сред, не содержащих взвешенные абразивные частицы;
типовые модели циклонов допускают эксплуатацию при температуре до 500 град. Ц без внесения конструктивных изменений;
сравнительно малым энергопотреблением в сравнении с другими устройствами пылеочистки;
при покрытии активных поверхностей износостойкими материалами циклоны можно использовать для осаждения абразивной пыли;
высокую производительность и эффективность;
при повышении концентрации пыли фракционная эффективность циклона не снижается;
возможность использования для очистки агрессивных газов и газовых смесей.

К недостаткам циклонных пылеуловителей относят следующие факторы:

высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 1500 Па;
небольшой ресурс работы при очистке сред с абразивной пылью;
низкую эффективность при улавливании частиц размерами менее 5 мкм;
невозможность использования для улавливания слипающей пыли.

Эффективность циклонов

Эффективность работы циклонов характеризуется степенью очистки, показывающей в процентном выражении количество осевшей пыли в сравнении с содержанием пыли в поступающем воздухе. Для наиболее распространенных циклонов типа ЦН эффективность очистки достигает следующих показателей:

до 99,5% - для частиц условного диаметра 20 мкм;
до 95% - для частиц диаметром 10 мкм;
83% - для малых частиц диаметром 5 мкм.

Заключение

Применение циклонных пылеуловителей существенно снижает уровень профессиональных заболеваний работников предприятий и повышает надежность работы используемого оборудования. Установка циклонов способствует минимализации потерь сырья за счет рециклинга осажденной пыли и сохраняет чистоту экологии окружающей среды.

Все цены имеют информационную цель и ни при каких условиях
не являются публичной офертой,
определяемой положениями ст.437(2) ГК РФ

Читайте также: