سیکلون های غبارگیر

سیکلون های غبارگیر

گروه مهندسین مکانیک کبیر در زمینه طراحی و ساخت سیکلون های غبارگیر با استاندارد روز دنیا همراه با بالاترین سطح کیفیت فعالیت مینماید جهت سفارش و یا استعلام قیمت سیکلون های غبارگیر با شماره 09122803642 تماس حاصل فرمایید .

سیکلون های غبارگیر Cyclone Dust Collector  

گروه مهندسین مکانیک کبیر در زمینه طراحی و ساخت سیکلون های غبارگیر با استاندارد روز دنیا همراه با بالاترین سطح کیفیت فعالیت مینماید جهت سفارش و یا استعلام قیمت سیکلون های غبارگیر با شماره 09122803642 تماس حاصل فرمایید .

يكي از وسايلي كه در جداسازي ذرات جامد از فاز گاز مورد استفاده قرار مي گيرد ، سيكلون های غبارگیر هستند . در اين دستگاه ها جريان گاز همراه با ذرات ريز جامد وارد يك محفظه استوانه اي يا مخروطي شكل مي شود.با توجه به ديواره استوانه اي سيكلون غبارگیر، جريان مواد با يك حركت گردباد مانند به سمت پايين سيكلون حركت مي كند. با توجه به اينكه نيروي اينرسي وارد شده بر ذرات جامد، از نيروي اينرسي وارد شده بر فاز گاز بيشتر است، اين ذرات مماس بر ديواره ظرف به سمت پايين محفظه هدايت مي شوند. در قسمت پايين محفظه نيز فضايي براي جمع شدن اين ذرات جامد تعبيه شده است كه به صورت ناپيوسته يا پيوسته اين ذرات از محفظه خارج مي شوند.

سیکلون های غبارگیر Cyclone Dust Collector  

يكي از وسايلي كه در جداسازي ذرات جامد از فاز گاز مورد استفاده قرار مي گيرد، سيكلون ها هستند . در اين دستگاه ها جريان گاز همراه با ذرات ريز جامد وارد يك محفظه استوانه اي يا مخروطي شكل مي شود.با توجه به ديواره استوانه اي سيكلون، جريان مواد با يك حركت گردباد مانند به سمت پايين سيكلون حركت مي كند. با توجه به اينكه نيروي اينرسي وارد شده بر ذرات جامد، از نيروي اينرسي وارد شده بر فاز گاز بيشتر است، اين ذرات مماس بر ديواره ظرف به سمت پايين محفظه هدايت مي شوند. در قسمت پايين محفظه نيز فضايي براي جمع شدن اين ذرات جامد تعبيه شده است كه به صورت ناپيوسته يا پيوسته اين ذرات از محفظه خارج مي شوند.

طراحی و ساخت سیکلون های غبارگیر گروه مهندسین مکانیک کبیر برابر با آخرین استانداردهای کیفی مطابق با سفارش مشتری و در سایزها ، ظرفیت ها و نوع های مختلف طراحی و تولید می گردد.

اساس جداسازي اين ذرات از توده جريان گاز به اين صورت است كه نيروي اينرسي وارد شده بر ذرات جامد در سيكلون ها، چندين برابر نيروي اينرسي وارد شده بر فاز گاز مي باشد و لذا اين ذرات از كناره هاي محفظه سيكلون به پايين محفظه هدايت مي شوند. ولي فاز گاز تحت تاثير نيروي كمتري قرار مي گيرد و از نقاط فوقاني ذرات جامد، به سمت پايين محفظه مي رود.قسمت مركزي سيكلونها، معمولاً از يك استوانه نسبتاً قطور براي خروج گاز استفاده مي شود. اين لوله در وسط سيكلون تعبيه شده و از ذرات جامد كه در اثر نيروي اينرسي وارد شده، در كناره هاي سيكلون قرار دارند فاصله دارد. به اين ترتيب اكثر ذرات جامد ورودي از جريان گاز جدا مي شوند. سیکلون وسیله ای است می توان ذرات معلق موجود در سیال مانند هوا یا گاز و یا مایعات را بدون استفاده از فیلتراسیون جداسازی نماید . جهت جداسازی ذرات معلق از سیال از دو نیروی چرخش سیال و گرانش استفاده می گردد تا ذرات جامد از سیال جدا شوند که در اصطلاح عام رطوبت گیر نامیده می شود .

Cyclone Dust Collector2

در این سیستم هوا با استفاده از یک الگوی مارپیچی در قسمت بالای سیکلون که قسمت بزرگتر سیکلون می باشد شروع به چرخش می نماید و به سمت پایین و قسمت کوچکتر سیکلون جریان پیدا می کند . ذرات معلق در جریان چرخشی یا گردابه ای دارای اینرسی زیادی می باشد و نمی توانند که جریان گردابه ای را دنبال کنند بنابراین به دیواره تحتانی سیکلون که به شکل مخروط می باشد برخورد کرده و از آنجا به انتهای سیکلون لغزش پیدا می کنند جایی که می توان آنها را جمع آوری نمود .مقدار دبی جریان و هندسه سیکلون مشخص می کنند که ذرات با چه اندازه را می توان از جریان جدا نمود . لازم به ذکر است که از سیکلون معمولا به عنوان پیش جدا کننده استفاده می گردد تا بار گرد و غبار تا رسیدن به فیلتر نهایی را افزایش دهد . سیکلون های با بازده بالا عمدتا انرژی زیادی مصرف می کنند و این یعنی هزینه زیاد . ولیکن سیکلون ها با بازده کمتر بسیار موثرتر خواهند بود اگر که به همراه یک سیستم مکمل فیلتراسیون استفاده گردد.

سیکلون عمل جداسازی ذرات از هوا، در میدان گرانشی شدیدی انجام می شود که به طورمصنوعی تولید شده است. عمده ترین کار سیکلون ها، جداسازی غبار از جریان گاز است. غبار جدا شده از طریق قیف زیر دستگاه و هوای تمیز از طریق خروجی بالای دستگاه خارج می شود. سیکلون ها برای جداسازی غبار از گاز آلوده با ایجاد نیروی گریز از مرکز عمل می نمایند.  این حالت دقیقا شبیه خروج آب از زیر فاضلاب است.گاز و غبار با زاویه، وارد جمع کننده استوانه ای شده و با سرعت زیاد و در یک مسیر گردابی به سمت پایین حرکت می کنند.این امر نیروی گریز از مرکز ایجاد می نماید. این گردابه حرکت خود را به سمت پایین یا به انتهای قسمت مخروطی ادامه می دهد.اکنون به علت اصل بقا، اندازه حرکت زاویه ای یک گردابه داخلی از محل انتهای مخروط در جهت عکس گردابه اولیه آغاز می شود و به سمت بالا ادامه مسیر می دهد در نهایت از مجرای خروجی، هوا عاری از غبار می شود. ذرات غبار سنگین تر به دلیل برخورد با دیواره ها، از جریان گاز جدا شده و به سمت پره ها می لغزد.

 

بازده سیکلون ها به چه عواملی بستگی دارد ؟

  • سایز ذرات
  • نیروی گریز از مرکز اعمال شده به ذرات
  • مدت زمان اعمال نیرو به ذرات

در حقیقت هنر طراحی و ساخت سیکلون، کار با گردابه های داخلی و خارجی و چگونگی تولید تشکیل آن ها می باشد. با یک طراحی علمی و دقیق که تجربه را نیز به همراه داشته باشد، می توان سیکلون هایی با راندمان بسیار زیاد تولید نمود که به عنوان رقیب دیگر روش های غبارگیری نظیر بگ فیلتر مطرح شود. 

مدت زمان اعمال نیرو به ذرات به چه عواملی بستگی دارد ؟

در حقیقت هنر طراحی و ساخت سیکلون، کار با گردابه های داخلی و خارجی و چگونگی تولید تشکیل آن ها می باشد. با یک طراحی علمی و دقیق که تجربه را نیز به همراه داشته باشد، می توان سیکلون هایی با راندمان بسیار زیاد تولید نمود که به عنوان رقیب دیگر روش های غبارگیری نظیر بگ فیلتر مطرح شود.جریان گاز حامل غبار از جدار بالایی بدنه سیکلون که عموما استوانه ای با قطر D است و به یک مخروط ناقص منتهی می شود وارد سیکلون می شود. کانال ورودی گاز که مقطع مستطیلی a*b  دارد، بر قسمت استوانه ای سیکلون مماس است. گاز از لوله ای به قطر 2d که محور آن بر محور سیکلون منطبق و در قسمت بالا گرفته است، خارج می شود. در نهایت ذرات غبار ریز از مجرای d1 خارج می شود.

گاز پس از ورود به سیکلون، به طرف پایین جریان می یابد. ابتدا در فضای حلقوی بین سطح جانبی لوله خروجی و سطح داخلی استوانه سیکلون غبارگیر و سپس در محفظه سیکلون به چرخش در می آید و به این ترتیب یک گرداب محیطی به وجود می آید. این عمل باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز می شود و ذرات غبار همراه گاز را به طرف جدار قسمت استوانه ها و مخروط به ارتفاع h می راند. در قسمت مخروطی، جریان گاز جهت خود را عوض می کند و به طرف بالا و لوله خروجی هدایت می شود و باعث ایجاد گرداب در مرکز سیکلون می شود.ذرات غبارپس از تماس با جدار سیکلون، به قسمت پایین سیکلون منتقل شده و از سیکلون خارج می شود.

بگ فیلتر چیست و چه کاربردی دارد؟

 تحلیل جداکننده های سیکلونی

روش صحیح محاسبه سیکلون عبارت از تعمیم و استفاده از اطلاعاتی است که از تست سیکلون در شرایط کار با دستگاه به دست می آید. این تست ها در مورد سیکلون های مختلف، اطلاعاتی درباره بازده جز به جز غبارگیری اجزای مختلف غبار در محدوده تغییرات سرعت و چگالی ذرات و ضریب مقاومت آیرودینامیکی به دست می آورد. سیکلون ها را با توجه به این معولات و با استفاده از معادلات مربوط طراحی و محاسبه می کنند.

محاسبه سیکلون به چه عواملی بستگی دارد ؟

  • توزیع قطر ذرات غبار در واحد جرم
  • دبی گاز
  • چگالی گاز
  • چگالی غبار
  • چگالی توده ای غبار
  • دمای گاز
  • مقدار مجاز مقاومت آیرودینامیکی ویژه سیکلون
  • بازدهی مورد نظر بر ضحسب درصد
  • مقدار بخار آب موجود در گاز

انواع جدا کننده های سیکلونی

  1. سیکلون ها را می توان به دو گروه زیر تقسیم بندی کرد
  2. سیکلون با راندمان زیاد
  3. سیکلون با دبی زیادCyclone Dust Collector1

انواع جداکننده­های سیکلونی به شرح زیر می­باشند :

  1. سیکلون لیوت /  Liot Cyclone    
  2. سیکلون نیوگاز در مدل­های مختلف / New Gas Cyclone
  3. سیکلون سیوت /  Siot Cyclone 
  4. سیکلون با ورودی مارپیچ /  Spiral – Inlet Cyclone
  5. سیکلون فان تونگرن /  Fan Tangerine Cyclone
  6. مولتی سیکلون /  Malty – Cyclone

علت پایین آمدن راندمان سیکلون ها چیست ؟


يكي از عيوبي كه سيكلون ها با آن مواجه هستند، در مورد وجود ذرات ريز در فاز گاز ورودي به سيكلون است. در اين موارد ديگر نمي توان از اين وسايل استفاده كرد و بايد از وسيله مناسب ديگري سود جست . دليل نامناسب بودن سيكلون در مورد ذرات ريز ( كوچكتر از 5 ميكرومتر ) به خاطر عدم كافي بودن نيروي سانتريفوژي براي جداسازي ذرات جامد از گاز است. زيرا در مورد ذرات بسيار ريز نيروي اينرسي وارد شده بر ذرات جامد بسيار كم است. يكي ديگر از مواردي كه باعث پايين آمدن راندمان دستگاه مي شود، افزايش دبي ورودي به سيكلون است. قطر برش ذكر شده در قسمت قبل در مورد حالتي كه دستگاه با دبي مناسب در حال كار است به دست مي آيد واگر شدت جريان فاز گاز و جامد ورودي به سيكلون افزايش يابد به همين ترتيب باعث كاهش راندمان دستگاه مي شود. در مواردي كه نياز به جداسازي مقدار زيادي از فاز گاز- جامد داريم بايد به جاي يك سيكلون از تعداد زيادي سيكلون كه به صورت موازي (Multi Cyclone) قرار گرفته اند استفاده كنيم.

عوامل موثر بر راندمان سیکلون چیست ؟

  • سرعت هوای ورودی
  • هندسه بخش ها
  • شرایط فیزیکی غبار
  • شرایط فیزیکی هوا

طراحی سیکلون به منظور دست یابی به حداکثر راندمان جداسازی تلفیقی هوشمند از دانش مکانیک و تجربه است. بدیهی است میل به افزایش راندمان به علت ویژگی های بی دلیل سیکلون همواره وجود دارد.

ویژگی و مزایای سیکلون چیست ؟

  • عدم وجود قطعات متحرک
  • عدم وجود قطعات مصرفی
  • عدم نیاز به هوای فشرده

عوامل موثر در بهره برداری مناسب از سیکلون ها چیست ؟

عدم نفوذ هوا از قسمت پایینی سیکلون

حتی نفوذ مقادیر جزیی هوا نیز غبار ته نشین شده را به هم زده و باعث می شود غبار همراه با جریان گاز از لوله خروجی خارج شود و به این ترتیب بازدهی غبارگیری کاهش می یابد، نفوذ هوا به میزان 10 الی 15 درصد حجم گاز می تواند بازدهی غبارگیری سیکلون را به صفر کاهش دهد.

تخلیه متناوب غبار جمع آوری شده در سیکلون

هرگاه غبار در قسمت مخروطی سیکلون انباشته شود جریان گاز داخل سیکلون مجددا غبار را به همراه  خود خواهد برد که آن نیز به نوبه خود بر بازدهی سیکلون اثر منفی خواهد داشت. در هیچ شرایطی نباید از قسمت مخروطی به عنوان جمع آورنده غبار استفاده نمود. به این علت در اکثر سیکلون هاقیف های تخلیه غبار به کار برده می شود. قیف های تخلیه غبار را می توان به ترتیبی ساخت که در مقابل جریان گاز در قسمت مخروطی سیکلون غیرقابل نفوذ باشند. باید در فواصل معین یا به طور دایم با استفاده از دستگا های تخلیه غبار که در زیر سیکلون قرار داده شده و نسبت به جریان گاز غیر قابل نفوذند، غبار جمع آوری شده را تخلیه کرد. قیف تخلیه نباید پر از غبار شود.

استفاده از سیکلون ها در سیستم های مکش و دهش

سیکلون را می توان هم در شرایط فشار هم در شرایط مکش به کار برد، اگر در شرایط مکش به کار رود، سایش دمنده کم خواهد بود که مزیت عمده ای است. هرگاه سیکلون در فشار پایین کار کند باید قیف تخلیه غبار را طوری ساخت که تا حد امکان از نفوذ هوا جلوگیری نماید.

نحوه استفاده سیکلون ها در دمای زیاد

اگر دمای گاز زیاد باشد سطح داخلی سیکلون را باید به وسیله آستری از آجر نسوز و قسمت های خروجی را به وسیله صفحات مقاوم در برابر گرما یا سرامیک پوشاند. هرگاه گاز دمایی متوسط داشته باشد این دما باید حداقل 20 الی 25 درجه بیشتر از نقطه شبنم باشد و به این منظور سطح خارجی سیکلون را به وسیله عایق گرمایی می پوشانند. با توجه به اینکه نباید هوا به داخل سیکلون و برعکس نفوذ کند دریچه های بازدید باید در سرپوش قسمت خروجی تعبیه شوند و به هیچ وجه در روی بدنه سیکلون قرار نگیرند تا بدین ترتیب از ورود هوا جلوگیری شود.

نحوه کانال کشی و مسیر گاز به سیکلون

مسیر کانال هایی که گاز را به سیکلون آورده یا از آن دور می کنند، باید حتی الامکان مستقیم باشد. شیر کشویی و شیر پروانه ای نیز نباید در قسمت های ورودی و خروجی گروه سیکلون ها قرار گیرند تا بدین ترتیب تعادلی که بین مقاومت های آیرودینامیکی موجود است، از بین نرود.

نحوه طراحی سیکلون های موازی

در سیکلون های موازی که قیف تخلیه مشترک دارند، گاز از یک سیکلون به سیکلون دیگر رفته و به این ترتیب به بازده غبار گیری لطمه می زند. برای رفع این مشکل باید سیکلون ها دارای یک طرح بوده و با یک خطای مجاز ساخته و نصب شوند و مقاومت آیرودینامیکی یکسانی داشته باشند. ضمنا گاز را باید به طور یکنواخت بین قسمت های ورودی و خروجی گروه سیکلون ها توزیع شود.

لازم به ذکر است در بعضی موارد که گاز اولیه حامل غبار زیادی است، می توان از دو سیکلون متوالی استفاده کرد. سیکلون اول عموما بزرگ تر است و بازدهی کمتری دارد. منتها از لحاظ بسته شدن مسیر و عدم ایجاد مقاومت در مقابل جریان گاز دارای کیفیت بهتری است. دومی برای حداکثر طراحی می شود. یعنی اندازه آن باید مطلوب باشد. نصب دو سیکلون مشابه به طور متوالی لزومی ندارد.اگر دو سیکلون به طور متوالی قرار می گیرند، نباید دارای قیف تخلیه مشترک باشند. در صورتی که کانال های جداگانه زیر هر سیکلون به قیف تخلیه مشترکی مربوط شوند، باید کانال دارای دریچه هایی باشد که از نفوذ هوا جلوگیری نماید.ش÷اگر گاز دارای سایش زیاد باشد جداره های سیکلون را می توان با استفاده از مواد ضد سایش نظیر آجرهای بازالتی در سایش مقاوم ساخت.  

طراحی فن سانتریفیوژ چگونه است ؟

Cyclone Dust Collector3

موارد كاربرد سيكلون چیست ؟

همانطوريكه به طور مختصر بيان شد، از سيكلونها براي جدا كردن جامدات ريز موجود در گاز استفاده مي شود. در اينجا بايد به اين نكته توجه كرد كه تنها اين وسايل نيستند كه براي جدا كردن ذرات جامد از فاز گاز مورد استفاده قرار مي گيرند . بلكه سيكلون ها با صافي ها ، فيلترها ، جداسازي هاي الكترواستاتيكي و جداسازهاي ته نشين كننده در حال رقابت هستند. اما در مقايسه با ساير جداكننده هاي گاز -جامد سيكلونها از لحاظ هزينه ساخت و هزينه عمليات داراي هزينه كمتري مي باشند. همانطوري كه در شكلهاي اين وسايل نيز مشاهده مي شود، نحوه ساخت اين وسايل از پيچيدگيهاي خاصي برخوردار نمي باشد.

در جريان هاي گاز- جامد كه قطر ذرات جامد از 5 ميكرو  كوچكتر است، راندمان جداسازي سيكلونها مقدار كمي مي باشد ولي اگر ذرات جامد تمايل بهم چسبيدن را دارا باشند، مي توان ذرات با قطر 3 ميكرو را نيز با استفاده از سيكلون ها از جريان گاز جدا كرد. يكي ديگر از موارد كاربرد سيكلونها، توانايي عملياتي اين دستگاهها در فشار و دماهاي بالا مي باشد. با توجه به كارايي و مقاومت موا د موجود در سيكلونها، اين دستگاهها در دماي حدود 1000 درجه سانتي گراد و فشاري در حدود500 Kpas  5700) atm) نيز استفاده مي شود. همانطوريكه با توجه به شكل اين دستگاهها مشخص است، دما و فشار پايين و ايجاد خلاء در سيستم نيزمشكلي روي كار سيكلون ايجاد نمي كند. به اين ترتيب، اين وسايل در دامنه وسيعي از دما و فشار، قابل استفاده هستند.

عوامل ايجاد كننده افت فشار در سيكلون ها از چیست ؟

  • افت فشار در اثر انقباض ورودي (Inlet Contraction) : اين افت فشار در اثر كم شدن مساحت ورودي فازجامد و گاز به داخل سيكلون ايجاد مي شود و مقدار آن نيز با توجه به نوع مقطع ورودي تغيير مي كند.
  • شتاب ذرات جامد : ذرات جامد موجود در فاز گاز در اثر ورود به سيكلون شتاب بيشتري مي گيرند و به اينترتيب ميزان افت فشار افزايش مي يابد.
  • اصطكاك ديواره سيكلون : اصطكاك بين جريان گاز و ديواره جامد باعث افزايش افت فشار در سيكلون مي شود. لازم به ذكر است كه با افزايش سرعت ورودي مواد به سيكلون ، اين افت فشار به شدت افزايشمي يابد.
  • افت فشار به خاطر چرخش گاز در سيكلون
  • افت فشار به خاطر انقباض نهايي جريان گاز براي ورود به لوله خروجي گاز خالص شده.

حركت ذرات با قطرهاي مختلف در سيكلون ها چگونه است ؟

هرچه مقطع ورودي سيكلون ها كوچكتر باشد، ذرات ريز ساده تر مي توانند از جريان گاز جدا شوند. اما با اين كار ظرفيت سيكلون ها كاهش مي يابد. در چنين مواردي كه نياز است ذرات ريز از جريان گاز جدا شوند بايد از تعداد زيادي سيكلون كه به صورت موازي در داخل يك Box قرار گرفته اند استفاده شود. با اين كار ظرفيت عملياتي سيكلون ها كه به واسطه كاهش سطح مقطع ورودي سيكلون ، كاهش يافته است ، افزايش مي يابد . در مورد سيكلون هاي موازي بايد به تعداد اين سيكلون ها ، راندمان جداسازي ، هزينه ساخت ، هزينه عملياتي و مقايسه اين سيكلون ها با ساير وسايل جداكننده گاز- جامد توجه كرد. زيرا در بعضي از موارد استفاده از Multi Cyclone ها مقرون به صرفه نمي باشد. 

انواع سطح مقطع ورودي سيكلون ها

حال به طور خلاصه انواع دسته بندي سيكلون ها را در زير مي آوريم :

الف)دسته بندي سيكلون ها از نظر مقطع ورودي جريان گاز:

مقطع ورودي مستطيلي

مقطع ورودي دايره اي

ب)دسته بندي سيكلون ها از نظر تعداد در حال كار:

سيكلون هاي منفرد

سيكلون هاي چندتايي

ج) دسته بندي سيكلون ها از نظر چگونگي قرار گرفتن عامل تامين افت فشار نسبت به سيكلون:

سيكلون هايي كه دمنده قبل از آنها قرار دارد

سيكلون هايي كه دمنده بعد آنها قرار دارد

تا به حال سيكلون ها را ار نظر مقطع ورودي جريان گاز و جامد به داخل محفظه سيكلون و از نظر اينكه به تنهايي كار مي كنند و يا در يك Box ديگر به صورت Multi Cyclone كار مي كنند بررسي نموديم. سيكلون ها را از نظر چگونگي قرار گرفتن Blower يا كمپرسور (يا به طور كلي ، دمنده) نسبت به سيكلون نيز به دو دسته تقسيم بندي مي كنند :

سيستم هايي كه دمنده قبل از سيكلون قرار دارد.

سيستم هايي كه دمنده بعد از سيكلون قرار دارد .

دمنده بعد از سيكلون قرار گرفته است

همانطور كه مي دانيم ، حركت مواد در داخل سيكلون با افت فشار همراه مي باشد . اين افت فشار معمولا توسط يك كمپرسور يا Blower تامين مي شود. نحوه قرار گرفتن اين دمنده به ويژگي هاي فاز گاز و جامد در جريان ورودي به سيكلون بستگي دارد. مثلاً در حالتي كه ذرات ورودي در جريان گاز روي پره هاي دمنده اثر منفي داشته باشند، باعث تخريب پره هاي دمنده مي شوند. به اين ترتيب در اين موارد سيكلون را قبل از دمنده قرار مي دهند تا ذرات جامد در سيكلون از فاز گاز خارج شوند و به پره هاي Blower برخورد نكنند . لازم به ذكر است كه در اين مورد، Blower كار مكش فاز گاز را از داخل سيكلون به بيرون انجام مي دهد . لازم به ذكر است كه در اكثر موارد، دمنده را بعد از سيكلون قرار ميدهند. زيرا وجود ذرات جامد در جريان ورودي به سيكلون، روي دمنده اثر منفي مي گذارد.

لینک کوتاه :

طراحی و ساخت سیکلون های غبارگیر

https://rb.gy/8wltgd

بازدید امروز68
بازدید دیروز93
بازدید هفته161
بازدید ماه 1870
بازدید کل19304