Циклон ЦН-15 - один из самых распространенных аппаратов для очистки воздуха на промышленных предприятиях. В статье мы разберем его устройство, принцип работы, основные характеристики и преимущества. Узнаем, где применяется циклон ЦН-15 и почему он так популярен.
Назначение и область применения циклона ЦН-15
Циклон ЦН-15 предназначен для сухой очистки воздуха и газов от пыли, образующейся при различных технологических процессах. В циклоне запыленный воздух закручивается и под действием центробежных сил пыль осаждается на стенках, а очищенный воздух выходит через центральную трубу.
Основные области применения циклонов ЦН-15:
- Металлургическая промышленность
- Химическая промышленность
- Нефтеперерабатывающие заводы
- Тепловые электростанции
- Производство стройматериалов
Циклоны ЦН-15 эффективно очищают воздух от пыли при сушке, обжиге, транспортировке сыпучих материалов. При этом стоимость циклонов относительно невысока, а затраты на обслуживание минимальны.
Ограничения в использовании циклонов ЦН-15:
- Запрещено применение во взрывоопасных средах
- Неэффективны для очистки от мелкодисперсной пыли
- Не подходят для сильнослипающихся пылей
Устройство и конструкция циклона ЦН-15
Конструктивно циклон ЦН-15 состоит из следующих основных элементов:
- Коническая часть
- Цилиндрическая часть
- Винтовая крышка
- Тангенциальный входной патрубок
- Выходная труба
- Пылесборный конус
- Система разгрузки пыли
Циклоны выпускаются в одиночном исполнении или групповыми установками из 2-8 штук. Групповые циклоны могут иметь общий коллектор очищенного воздуха.
Материал корпуса - углеродистая или нержавеющая сталь. Для работы в условиях низких температур применяют легированные стали.
В бункере циклона накапливается уловленная пыль, которая периодически удаляется через систему пылеподачи. Конструкция циклона рассчитана на работу в среде с температурой до 400°C.
Основные габариты циклона определяются диаметром цилиндрической части. Стандартный ряд диаметров по ГОСТ: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000 мм.
Принцип работы циклона ЦН-15
Принцип действия циклонов основан на использовании центробежных сил инерции, возникающих при закручивании запыленного воздуха. Последовательность процессов следующая:
- Запыленный воздух поступает в циклон через тангенциальный патрубок, приобретая вращательное движение.
- Пылевые частицы под действием центробежной силы отбрасываются к стенке цилиндра и оседают в конусной части.
- Очищенный воздух движется в центральной части циклона и выходит через патрубок в верхней части корпуса.
- Уловленная пыль накапливается в нижнем конусе и периодически удаляется.
Такая конструкция обеспечивает высокую степень очистки воздуха от крупных и средних частиц размером более 10 мкм. При использовании групп циклонов эффективность фильтрации может достигать 98-99%.
Установка улитки на выходе циклона снижает гидравлическое сопротивление и потери давления, что сокращает энергозатраты на прокачку воздуха. Бункер в нижней части обеспечивает своевременный вывод уловленной пыли и предотвращает забивание циклона.
Таким образом, циклон ЦН-15 отличается простотой устройства, надежностью и эффективностью работы. Это объясняет широкое использование циклонов в промышленности для защиты технологического оборудования от абразивного износа.
Технические характеристики циклонов ЦН-15
Основные технические параметры циклонов ЦН-15 определяются стандартом и зависят от диаметра аппарата:
- Температура газовой среды - до 400°C
- Концентрация пыли: Для слабослипающейся - до 1000 г/м3 Для среднеслипающейся - до 250 г/м3
- Гидравлическое сопротивление: Циклон с улиткой - 175 Па Циклон со сборником - 182 Па Одиночный циклон - 147 Па
Производительность циклона ЦН-15 возрастает пропорционально увеличению диаметра. При прочих равных условиях степень очистки воздуха с ростом диаметра снижается.
Для улавливания абразивной пыли не рекомендуются циклоны диаметром менее 800 мм. Оптимальная скорость в цилиндрической части - 2,5-4 м/с.
Сравнение одиночных и групповых циклонов
Одиночные циклоны ЦН-15 могут иметь только правое направление вращения потока и выпускаются с улиткой. Групповые циклоны выполняются с левым или правым вращением газа.
Преимущества одиночных циклонов:
- Простота конструкции и обслуживания
- Небольшие габариты
Преимущества групповых циклонов:
- Выше производительность
- Лучшая эффективность очистки воздуха
- Возможность резервирования
Групповые циклоны также характеризуются несколько большим гидравлическим сопротивлением. Выбор конкретного исполнения зависит от требований технологического процесса.
Рекомендации по выбору циклонов ЦН-15
При выборе циклона ЦН-15 для конкретного применения учитывают:
- Требуемую производительность по воздуху
- Параметры газовоздушной среды (температура, влажность, состав)
- Гранулометрический состав пыли
- Необходимую степень очистки
- Тип производственного процесса
Далее по стандартным методикам рассчитывают оптимальные размеры циклона и комплектующего оборудования - дымососов, вентиляторов, систем пылеудаления.
Например, для установки с производительностью 10000 м3/ч рекомендуется 4 циклона ЦН-15 диаметром 800 мм. Это обеспечит требуемую очистку воздуха от пыли размером до 100 мкм.
Стоимость циклонов ЦН-15
Стоимость циклонов ЦН-15 зависит от их размеров, материалов корпуса, типа исполнения. Примерные цены:
- ЦН-15-800 одиночный - от 45 000 руб.
- ЦН-15-500 двойной - от 95 000 руб.
- ЦН-15-400 четырехкамерный - от 240 000 руб.
С увеличением диаметра цена возрастает. Исполнение из нержавейки удорожает циклон на 15-20%.
Стоимость монтажа и пусконаладки составляет около 15% от стоимости оборудования. Затраты на электроэнергию для привода вентиляторов - основная статья эксплуатационных расходов.
Таким образом, циклоны ЦН-15 относятся к весьма экономичным системам очистки воздуха для промышленных предприятий. Они быстро окупаются за счет предотвращения выхода из строя дорогостоящего технологического оборудования.
