История развития науки о процессах и аппаратах

3.1.2. Осаждение

Осаждение в поле гравитации. Осаждение (отстаивание) под действием силы тяжести широко используется для разделения суспензий, эмульсий, дымов и пылей.

Ввиду значительных сил трения скорость осаждения невелика, поэтому для увеличения производительности участка строят аппараты, занимающие большие объемы и площади производственных помещений и площадок.
Циклоны. Аппараты для разделения газовых неоднородных систем, в которых используется центробежная сила, возникающая за счет вращения потока, называются циклонами (рис. 5.4). В циклонах нет вращающихся частей. Вращение потока достигается благодаря тангенциальному вводу 2 исходной смеси и цилиндрическому каналу, который образуется корпусом 1 и центральной трубой 3. Более тяжелые твердые частицы совершают в циклоне движение по спирали, постепенно приближаясь к внутренней поверхности корпуса и одновременно опускаясь вниз к выходу 4. Чистый газ из центральной части аппарата поднимается вверх по центральной трубе 3. Для получения достаточной для очистки газа центробежной силы необходимо поддерживать высокую скорость потока на входе в аппарат. Так, для аппаратов конструкции НИИОГаз эта скорость составляет 20...30 м/с. Эти циклоны выпускаются в серии с диаметром от 100 до 1000 мм и степенью очистки газов от пыли 30...85 % для частиц диаметром 5 мкм. Для частиц диаметром 10 мкм степень очистки повышается до 70...95 %, а для частиц 20 мкм — до 95...99 %. Эти данные справедливы, если содержание пыли в газе не превышает 0,2...0,4 кг/м³.
При концентрации пыли 3...6 кг/м³ рекомендуется применять циклоны диаметром 2000...3000 мм.
Кроме вышеупомянутых циклонов применяются и более простые по конструкции, но менее эффективные циклоны.
Промышленность изготавливает батарейные циклоны с диаметром элементов 100, 150 и 250 мм, которые предназначены для очистки газов содержанием пыли 0,05...0,1 кг/м³.




Батарейные циклоны менее громоздки, чем обычные циклоны той же производительности. Однако степень очистки газа в них несколько ниже.
Все циклоны отличаются простотой конструкции и требуют меньших капитальных затрат, чем отстойники или фильтры. К недостаткам циклонов следует отнести сравнительно большое гидравлическое сопротивление и невысокую эффективность при улавливании частиц менее 10 мкм.