Проблемы сепарации высокотемпературного многофазного потока и схемы сепарирующих устройств - page 4

Е.А. Андреев, А.Н. Бобров, С.Ф. Максимов
4
частей; способностью улавливать частицы размером до 5 мкм;
надежным функционированием при высоких температурах и давле-
ниях газа; эрозионной стойкостью; неизменностью гидравлического
сопротивления в процессе работы; эффективностью очистки при вы-
сокой концентации частиц.
По аэродинамической схеме потока в пылеуловителе циклонные
сепараторы делятся на возвратно-поточные (рис. 1,
д
) и прямоточ-
ные. Удаление пыли из газов в возвратно-поточном циклонном пы-
леуловителе протекает в две стадии. На первой стадии частицы пере-
носятся в зону осаждения под действием центробежной силы. Вторая
стадия — отделение частиц — начинается, когда концентрация ча-
стиц превысит ту, которую в состоянии переносить газовый поток.
Согласно экспериментальным данным, максимальная эффективность
возвратно-поточых циклонных сепараторов соответствует скоростям
входа потока в диапазоне 12...25 м/с и достигает значений
K
с
= 0,98
[1–3, 6–10]. Осевая скорость потока после разворота в сторону вы-
хлопной трубы должна быть достаточно малой, чтобы не захватыва-
лись уже отсепарированные частицы. Именно малые скорости, при-
водящие к большим габаритам, и относительно большое гидравличе-
ское сопротивление (30…150) делают нецелесообразным применение
возвратно-поточных циклонных сепараторов в современных энерго-
силовых установках.
Процесс сепарации в прямоточном циклонном сепараторе
(рис. 1,
е
) происходит аналогично процессу в возвратно-поточном с
той лишь разницей, что отсепарированные частицы и очищенный газ
движутся «прямотоком», в одном направлении, что существенно сни-
жает гидравлическое сопротивление и позволяет организовать эконо-
мичный отвод частиц небольшими утечками транспортирующего газа
в тангенциальный канал. Исследования прямоточных циклонных се-
параторов [11–14] позволяют сделать вывод о том, что прямоточный
циклонный сепаратор, обладая, по сравнению с возвратно-поточным,
такими важными преимуществами, как компактность, низкое гидрав-
лическое сопротивление, возможность организации непрерывного вы-
носа отсепарированных частиц малыми утечками транспортирующего
газа, делающими возможным применение данного типа сепаратора в
качестве элемента энергосиловой установки, имеет один существен-
ный недостаток — относительно невысокий коэффициент сепарации,
как правило, не превышающий 0,80...0,85.
В динамических пылеотделителях сепарация частиц происходит
при движении двухфазного потока в каналах вращающегося ротора
под действием центробежных сил и кориолисовых сил инерции
(рис. 2). По направлению движения газа в сепарирующем роторе кон-
струкции динамических сепараторов можно разделить на три группы.
1,2,3 5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook