Tsükloni tolmukoguja

Kui õhuvool pöörleb, eraldatakse õhuvoolus olevad tolmuosakesed õhuvoolust tsentrifugaaljõu abil. Tehnoloogiat, mis kasutab tolmu eemaldamiseks tsentrifugaaljõudu, nimetatakse tsentrifugaaltolmu eemaldamise tehnoloogiaks. Seadmeid, mis kasutavad tolmu eemaldamiseks tsentrifugaaljõudu, nimetatakse tsükloni tolmukogujaks.

Pärast seda, kui tsüklontolmukoguja siseneb seadmesse tangentsiaalses suunas, eraldatakse tolmuosakesed gaasist tsentrifugaaljõu toimel, et saavutada suitsugaaside puhastamise eesmärk. Tsüklontolmukollektori õhuvool peab korduvalt pöörlema ​​ja õhuvoolu pöörlemiskiirus on samuti väga kiire, seega on pöörlevas õhuvoolus olevatele osakestele mõjuv tsentrifugaaljõud palju suurem kui gravitatsioon. Väikese läbimõõduga ja suure takistusega tsüklontolmukollektorite puhul võib tsentrifugaaljõud olla kuni 2500 korda suurem kui gravitatsioon. Suure läbimõõduga ja väikese takistusega tsüklonitolmukollektorite puhul on tsentrifugaaljõud enam kui 5 korda suurem kui gravitatsioon. Tolmuga koormatud gaas tekitab pöörlemisprotsessi ajal tsentrifugaaljõu, paiskades seina poole gaasi omast suurema suhtelise tihedusega tolmuosakesi. Kui tolmuosakesed seinaga kokku puutuvad, kaotavad nad radiaalse inertsiaaljõu ja langevad allapoole suunatud impulsi ja allapoole suunatud raskusjõu toimel mööda seina ning sisenevad tuha väljalasketorusse. Kui pöörlev ja laskuv väline keerisgaas jõuab koonuseni, liigub see koonuse kokkutõmbumise tõttu tolmukoguja keskpunktile lähemale. Konstantse "pöörlemismomendi" põhimõtte kohaselt suurendatakse pidevalt tangentsiaalset kiirust ja ka tolmuosakeste tsentrifugaaljõudu. Kui õhuvool jõuab koonuse alumises otsas teatud asendisse, algab see tsükloniseparaatori keskelt samas pöörlemissuunas, pöördub alt üles ja jätkab spiraalset voolu, st. sisemine keerlev õhuvool. Järelpuhastatud gaas juhitakse väljalasketoru kaudu torust välja ning sealt juhitakse välja ka osa kinnijäänud tolmuosakesi.

Tsüklontolmukollektori jõudlus sisaldab kolme tehnilist jõudlust (töötlemisgaasi voog Q, rõhukadu △Þ ja tolmueemalduse efektiivsus η) ja kolme majandusnäitajat (infrastruktuuriinvesteeringute ja ekspluatatsiooni haldamise kulud, põrandapind ja kasutusiga). Neid tegureid tuleb tsüklonitolmukogujate ülevaatamisel ja valimisel täielikult arvesse võtta. Ideaalne tsüklontolmukollektor peab tehniliselt vastama protsessitootmise ja keskkonnakaitse nõuetele gaasitolmu kontsentratsiooni osas, mis on kõige ökonoomsem. Konkreetse kujunduse ja vormi valiku puhul on vaja kombineerida tegelik toodang (gaasitolmu sisaldus, tolmu iseloom, osakeste suuruse koostis), tugineda kodu- ja välismaiste sarnaste tehaste praktilistele kogemustele ja arenenud tehnoloogiale ning igakülgselt kaaluda. kolme tehnilise tulemuslikkuse näitaja vaheline seos. Näiteks kui tolmu kontsentratsioon on kõrge, siis nii kaua, kuni võimsus lubab, on kogumise efektiivsuse η parandamine peamine. Suurte eraldunud osakestega jämeda tolmu puhul ei ole suure kineetilise energiakadude vältimiseks vaja kasutada suure tõhususega tsüklontolmukollektorit.

Tsüklontolmukoguja koosneb sisselasketorust, väljalasketorust, silindrist, koonusest ja tuhapunkrist. Tsüklontolmukollektor on lihtsa ehitusega, seda on lihtne toota, paigaldada, hooldada ja hallata ning sellel on madalad investeeringu- ja kasutuskulud. Seda on laialdaselt kasutatud tahkete ja vedelate osakeste eraldamiseks õhuvoolust või tahkete osakeste eraldamiseks vedelikust. Tavalistes töötingimustes on osakestele mõjuv tsentrifugaaljõud 5 kuni 2500 korda suurem kui raskusjõud, seega on tsükloni tolmukoguja efektiivsus oluliselt kõrgem kui gravitatsioonilise settekambri oma. Sellest põhimõttest lähtuvalt on edukalt välja töötatud tsüklontolmueemaldusseade, mille tolmueemalduse efektiivsus on üle 80%. Mehaaniliste tolmukogujate hulgas on tõhusam tsüklontolmukollektor. See sobib mittekleepuva ja mittekiulise tolmu eemaldamiseks, mida kasutatakse enamasti üle 5μm suuruste osakeste eemaldamiseks. Paralleelsel mitme toruga tsüklontolmukogumisseadmel on ka tolmueemaldusefektiivsus 3μm osakeste puhul 80-85%. Tsüklontolmukollektor on valmistatud spetsiaalsetest metallist või keraamilistest materjalidest, mis on vastupidavad kõrgele temperatuurile, hõõrdumisele ja korrosioonile ning seda saab kasutada temperatuuril kuni 1000°C ja rõhul kuni 500×105Pa. Tehnoloogia ja ökonoomsuse seisukohast on tsükloni tolmukollektori rõhukadude reguleerimise vahemik üldiselt 500–2000 Pa. Seetõttu kuulub see keskmise efektiivsusega tolmukollektorisse ja seda saab kasutada kõrge temperatuuriga suitsugaaside puhastamiseks. Tegemist on laialdaselt kasutatava tolmukogujaga, mida kasutatakse enamasti katelde suitsugaaside tolmueemalduses, mitmeastmelises tolmueemalduses ja eeltolmueemalduses. Selle peamiseks puuduseks on peente tolmuosakeste (<5μm) madal eemaldamise efektiivsus.