Циклонный процесс

    Под действием центробежной силы, возникающей при вращательном движении потока, пылевые частицы перемещаются радиально к стенкам циклона. Пыль отделяется от воздуха в основном при переходе потока в восходящий, что происходит в конической части корпуса. Поток, продолжая движение в корпусе циклона, поворачивая на 1805, входит в выхлопную трубу и, совершая в ней движение по восходящей спирали, выходит из циклона.

Пылевые частицы, выделившиеся из потока, поступают через пылевыпускное  отверстие в бункер.

В циклоне создаются два вихревых потока: внешний — запыленного  воздуха от входного патрубка в нижнюю часть конуса и

внутренний — относительно очищенного воздуха из нижней части конуса во внутреннюю трубу.

    Процессы, происходящие в циклоне, весьма сложны и зависят от многих факторов, поэтому при теоретических расчетах приходится делать много допущений и упрощений. Так, принимают, что пылевые частицы, поступающие с воздушным потоком в циклон, имеют сферическую форму, при входе запыленного потока в аппарат равномерно распределены по сечению, частицы, которые при перемещении достигли стенок, осаждаются, хотя в действительности часть этих частиц будет выброшена в выхлопную трубу вследствие турбулиза-ции потока и т. д. Кроме того, не учитывается такой фактор, как коагуляция пылевых частиц, происходящая в циклоне.

ЦИКЛОННЫЙ СПОСОБ СЖИГАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

ОСНОВНЫЕ  ПРИНЦИПЫ ЦИКЛОННОГО СЖИГАНИЯ

      В первые циклонный процесс сжигания как основа организации сжигания топлива во взвешенном состоянии был предложен проф. Г. Ф. Кнорре. Сущность циклонного процесса заключается в том, что сжигание мелкого топлива локализуется в цилиндрической топочной камере, где посредством подвода воздуха тангенциально внутренней поверхности камеры создается интенсивное вращательное движение воздуха, продуктов горения и взвешенных в этой газовой среде частичек топлива. Как правило, выходное отверстие камеры имеет диаметр существенно меньше диаметра циклонной камеры. Вследствие этого крупные частицы пребывают в топочной камере до тех пор, пока их размер не уменьшится до пределов, обеспечивающих их вынос вместе с нагретыми до высокой температуры продуктами горения.

Циклонные топочные устройства являются результатом развития вихревых топок  при проведении работ по интенсификации процесса вихревого сжигания. В циклонных  топках наилучшим образом реализуются  возможности повышения эффективности  массо- и теплообмена между поверхностью взвешенных частиц топлива и газовой  средой за счет увеличения скорости вихревого  движения воздуха и продуктов  сгорания и допустимого уменьшения внутреннего диаметра топочной камеры.

ЦИКЛОННЫЙ СПОСОБ СЖИГАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ - 2

      При этом каждое из явлений находится в сложной зависимости от других, обусловлено ими и, в свою очередь, оказывает на них большее или меньшее влияние. Полное решение задачи о горении в циклоне может быть достигнуто лишь при совместном, комплексном рассмотрении всех явлений и уравнений их описывающих и учитывающих все влияющие на процесс в целом факторы. Даже простое перечисление уравнений процесса (движения дисперсных твердых частиц, движения несущей газовой среды, теплообмена частицы со средой и среды со стенками камеры, горения частицы в период движения в объеме и после сепарации на стенку) без раскрытия содержания описываемых ими явлений свидетельствует о необычной сложности и громоздкости задачи.

Как известно, даже для обычных  циклонных пылеуловителей, в которых  весь процесс сводится к определению  криволинейного движения изотермического  двухфазного потока с дисперсными  частицами постоянной массы, задача о таком движении при больших  значениях критерия Рейнольдса не может  быть полностью решена. Поэтому вполне понятны трудности, возникающие  при полном описании системой уравнений  циклонного процесса сжигания твердого топлива, где криволинейное движение двухфазного потока является лишь незначительной частью большого комплекса взаимосвязанных  явлений.

Таким образом, практический ориентировочный  расчет циклонных топочных устройств  должен базироваться на результатах  конкретных исследований, проведенных  по каждому виду сжигаемого топлива. В качестве определяющего размера  циклонной камеры принимается диаметр  ее внутренней цилиндрической поверхности  Dц. Этот диаметр находится из следующих заданных при конструировании показателей циклонного топочного устройства:

• номинальной производительности циклонной топки по расходуемому топливу Вц, кг/ч;
• теплоты сгорания топлива (низшей) на рабочую массу топлива Q_H^P кДж/кг;
• теплонапряжения поперечного сечения циклонной камеры R_F, кВт/м².
• Теплонапряжение сечения топочного объема R_F принимают в пределах 10 000 - 15 000 кВт/м².

Внутреннее сечение циклонной  камеры Fц можно подсчитать по формуле:

где Fц - внутреннее сечение камеры циклона, м².(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литературы:

 

 

1. Ахбердиев.С., Молдабеков  Ш.М. Химиялық технологияның негізгі

процестері жəне аппараттары. 1-ші бөлім. Алматы, 1993. РБК.302 б.

2. hhttp://cleaner-vacuum.ru/pylesosy-dlya-doma/kak-rabotaet-pylesos-tsiklonnogo-tipa

3. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической                       технологии 1,2 часть. М.: Химия, 2002. 368 с

4. ttp://zoom.cnews.ru/publication/item/13101

5. http://www.planeta220.ru/articles/cat52/article177.html