یکی از وسایل مورد استفاده در صنایع مختلف برای جداسازی ذرات جامد از گاز سیکلون ها هستند. در اینجا قصد داریم بیشتر از این دستگاه ها بگوییم و شما را با مکانیسم کاری آنها آشنا کنیم. تا پایان با ما همراه باشید.
سیکلون چیست؟
همانطور که گفتیم سیکلون یا (Cyclone Dust Collector) وسیله ای است برای جداسازی ذرات جامد از فاز گاز. به این صورت که 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 پایین محفظه مورد نظر نیز فضایی در نظر گرفته شده است تا این ذرات جامد وارد آن شوند. لازم به ذکر است که این ذرات به صورت پیوسته یا ناپیوسته از محفظه خارج می شوند.
انواع جدا کننده های سیکلونی
جدا کننده های سیکلونی را با توجه به دبی و بازدهی که دارند می توان به دو دسته زیر تقسیم کرد:
- Cyclone با راندمان زیاد
- Cyclone با دبی زیاد
اما در بررسی جزیی تر انواع مختلفی سیکلون وجود دارد که کارایی متفاوتی دارند از جمله این جداکننده ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سیکلون لیوت (Liot Cyclone)
- سیکلون نیوگاز در مدلهای مختلف (New Gas Cyclone)
- سیکلون سیوت (Siot Cyclone)
- با ورودی مارپیچ (Spiral – Inlet Cyclone)
- فان تونگرن (Fan Tangerine Cyclone)
- مولتی سیکلون (Malty – Cyclone)
انواع سطح مقطع ورودي سيكلون ها
در ادامه دسته بندی Cyclone ها می توان آنها را با معیار سطح مقطع نیز دسته بندی کرد.
دسته بندي Cyclone ها با توجه به مقطع ورودي جريان گاز:
- مقطع ورودي مستطيلي
- مقطع ورودي دايره اي
از نظر تعداد در حال فعالیت:
- سيكلون هاي منفرد
- سيكلون هاي چندتايي
از نظر چگونگي قرار گرفتن عامل تامين افت فشار:
- سيكلون هايي كه دمنده قبل از آنها قرار دارد
- سيكلون هايي كه دمنده بعد آنها قرار دارد
سيكلون ها از نظر چگونگي قرار گرفتن Blower يا كمپرسور (دمنده):
- سيستم هايي كه دمنده قبل از سيكلون قرار دارد.
- سيستم هايي كه دمنده بعد از سيكلون قرار دارد.
چه عواملی در بهره برداری مناسب از Cycloneها تاثیرگذار هستند؟
یک اصل کلی در استفاده از هر دستگاهی وجود دارد و آن این است که برای افزایش راندمان و بهره برداری مناسب باید شرایط خاصی را برای دستگاه در نظر گرفت.
برای سیکلون ها نیز شرایط و عوامل زیر سبب بهره برداری مفید و به اندازه خواهد شد.
1. از قسمت پایینی سیکلون هوا نباید نفوذ کند
این نکته در عملکرد و بازدهی یک Cyclone بسیار اهمیت دارد. یعنی حتی مقادیر جزیی هوا نیز نباید از قسمت پایینی دستگاه نفوذ کند. زیرا باعث می شود غبار با جریان گاز از لوله خروجی خارج شود و عملکرد Cyclone کاهش یابد.
طبق آمار به دست آمده نفوذ هوا به اندازه 10 تا 15 درصد از حجم گاز می تواند بازدهی Cyclone را حتی به صفر برساند.
2. تخلیه متناوب غبار جمع آوری شده در سیکلون
یکی از مهم ترین نکاتی که باید به آن توجه ویژه داشت این است که نباید از قسمت مخروطی سیکلون به عنوان جمع آورنده غبار استفاده کرد. یعنی هر وقت غبار در این قسمت جمع شود، جریان گاز داخل Cyclone مجدد غبار را با خود خواهد برد و این باعث کاهش عملکرد Cyclone و بازدهی منفی آن می شود.
به همین دلیل در اکثر سیکلون ها قیف های تخلیه غبار به کار برده می شود. قیف های تخلیه غبار به این صورت ساخته می شوند که در مقابل جریان گاز در قسمت مخروطی Cyclone غیرقابل نفوذ هستند.
اما باید به این نکته توجه کرد که در بازه های مختلف غبار جمع آوری شده در این قیف باید تخلیه شود و نباید پر از غبار شود. این کار معمولا توسط دستگاه های تخلیه غبار که در زیر Cyclone قرار دارد انجام می شود.
3. استفاده از سیکلون ها در سیستم های مکش و دهش
از مزیت های Cyclone ها این است که می توان آنها را هم در وضعیت مکش و هم در شرایط فشار استفاده کرد. در واقع در وضعیت مکش سایش دمنده کم است که این یک وضعیت بزرگ به حساب می آید.
4. شرایط استفاده سیکلون ها در دمای زیاد
در هنگام استفاده از Cyclone ها در دمای زیاد گاز باید سطح داخلی آنها با آستری از آجر نسوز پوشانده شود. قسمت های خروجی هم به وسیله صفحات مقاوم در برابر گرما یا سرامیک پوشانده می شوند.
اگر گاز دارای دمایی متوسط باشد باید سطح خارجی سیکلون به وسیله عایق گرمایی پوشانده شود.
با توجه به اینکه نباید هوا به داخل Cyclone و برعکس نفوذ کند دریچه های بازدید باید در سرپوش قسمت خروجی تعبیه شوند و به هیچ وجه در روی بدنه Cyclone قرار نگیرند تا از ورود هوا اجتناب شود.
5. نحوه کانال کشی مسیر گاز به سیکلون
مسیری که برای رساندن گاز به Cyclone کانال کشی می شود باید تا حد ممکن 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.
آشنایی با مولتی Cyclone یا سیکلون چندگانه
مولتی Cyclone به سیکلون هایی گفته می شود که در یک محفظه قرار دارند. یعنی ورودی ها و خروجی های آنها به یکدیگر وصل است و این باعث موازی بودن سیکلون ها می شود.
مولتی Cyclone حداقل دارای چهار سیکلون است البته می تواند تعداد بیشتری نیز داشته باشد اما تا حدی که در محفظه جا یگیرد. ولی در هر شرایطی باید ترتیب مربعی داشته باشند.
سوال های متداول
Cyclone ها چه ویژگی ها و مزایایی دارند؟
- از جمله مزایای سیکلونهای تولید شده در تهران بگ فیلتر می توان به عدم وجود قطعات متحرک، عدم وجود قطعات مصرفی و عدم نیاز به هوای فشرده اشاره کرد.
چه عواملی در بازده Cyclone ها تاثیرگذار هستند؟
- سایز ذرات
- نیروی گریز از مرکز اعمال شده به ذرات
- مدت زمان اعمال نیرو به ذرات
