Циклонски сакупљач прашине

Када се проток ваздуха ротира, честице прашине у протоку ваздуха ће се одвојити од струјања ваздуха помоћу центрифугалне силе. Технологија која користи центрифугалну силу за уклањање прашине назива се технологија центрифугалног уклањања прашине. Опрема која користи центрифугалну силу за уклањање прашине назива се циклонски сакупљач прашине.

Након што циклонски сакупљач прашине уђе у уређај по тангенцијалном правцу, честице прашине се одвајају од гаса услед центрифугалне силе да би се постигла сврха пречишћавања димних гасова. Проток ваздуха у циклонском колектору прашине мора да се више пута окреће више пута, а линеарна брзина ротације протока ваздуха је такође веома брза, тако да је центрифугална сила на честице у ротирајућем протоку ваздуха много већа од гравитације. За циклонске колекторе прашине са малим пречником и великим отпором, центрифугална сила може бити и до 2500 пута већа од гравитације. За циклонске колекторе прашине великог пречника и малог отпора, центрифугална сила је више од 5 пута већа од гравитације. Гас пун прашине генерише центрифугалну силу током процеса ротације, бацајући честице прашине са релативном густином већом од густине гаса према зиду. Једном када честице прашине дођу у контакт са зидом, оне губе радијалну инерцијску силу и падају дуж зида уз помоћ силаног момента и гравитације надоле и улазе у цев за испуштање пепела. Када ротирајући и силазни спољни вртложни гас доспе до конуса, он се помера ближе центру сакупљача прашине услед контракције конуса. По принципу константног "ротационог момента", тангенцијална брзина се континуирано повећава, а центрифугална сила на честице прашине се такође континуирано јача. Када струјање ваздуха достигне одређену позицију на доњем крају конуса, почиње од средине циклонског сепаратора у истом смеру ротације, обрће се одоздо ка врху и наставља да прави спирални ток, тј. унутрашњи вртложни ток ваздуха. Накнадно пречишћени гас се испушта из цеви кроз издувну цев, а из ње се избацује и део честица прашине које нису заробљене.

Перформансе циклонског сакупљача прашине укључују три техничке перформансе (проток процесног гаса К, губитак притиска △Þ и ефикасност уклањања прашине η) и три економска индикатора (улагање у инфраструктуру и трошкове управљања радом, простор и век трајања). Ове факторе треба у потпуности узети у обзир приликом прегледа и избора циклонских сакупљача прашине. Идеалан циклонски сакупљач прашине мора технички да задовољи захтеве процесне производње и заштите животне средине за концентрацију гасне прашине, што је најекономичније. У специфичном дизајну и избору форме потребно је комбиновати стварну производњу (садржај гасне прашине, природа прашине, састав величине честица), осврнути се на практично искуство и напредну технологију сличних фабрика у земљи и иностранству и свеобухватно размотрити однос између три техничка индикатора учинка. На пример, када је концентрација прашине висока, све док снага дозвољава, побољшање ефикасности сакупљања η је главна ствар. За грубу прашину са великим одвојеним честицама, није неопходно користити високоефикасни циклонски сакупљач прашине како би се избегао велики губитак кинетичке енергије.

Циклонски сакупљач прашине се састоји од усисне цеви, издувне цеви, цилиндра, конуса и резервоара за пепео. Циклонски сакупљач прашине је једноставан у структури, једноставан за производњу, инсталацију, одржавање и управљање, и има ниске трошкове улагања у опрему и оперативне трошкове. Широко се користи за одвајање чврстих и течних честица од протока ваздуха, или за одвајање чврстих честица од течности. У нормалним условима рада, центрифугална сила која делује на честице је 5 до 2500 пута већа од гравитације, тако да је ефикасност циклонског сакупљача прашине знатно већа од оне коморе за гравитационо таложење. На основу овог принципа, успешно је развијен циклонски уређај за уклањање прашине са ефикасношћу уклањања прашине од преко 80%. Међу механичким сакупљачима прашине, циклонски сакупљач прашине је ефикаснији. Погодан је за уклањање нелепљиве и невлакнасте прашине, углавном се користи за уклањање честица изнад 5 μм. Паралелни вишецевни циклон уређај за сакупљање прашине такође има ефикасност уклањања прашине од 80-85% за честице од 3 μм. Циклонски сакупљач прашине је направљен од специјалних металних или керамичких материјала који су отпорни на високе температуре, абразију и корозију, а могу да раде на температури до 1000°Ц и притиску до 500×105Па. У погледу технологије и економије, опсег контроле губитка притиска циклонског сакупљача прашине је генерално 500～2000Па. Због тога спада у колектор прашине средње ефикасности и може се користити за пречишћавање високотемпературних димних гасова. То је широко коришћени сакупљач прашине, који се углавном користи у уклањању прашине из димних гасова котла, вишестепеном уклањању прашине и уклањању прашине. Његов главни недостатак је ниска ефикасност уклањања финих честица прашине (<5μм).