Дослідження структури газового потоку в циклоні з проміжним відведенням пилу

Анотація

Проаналізовано роботи, в яких досліджуються конструкції пиловловлюючих апаратів, що часто використовуються у промисловості. Показано, що ефективність роботи пиловловлювачів значною мірою залежить від структури газового потоку в апараті. На основі проведеного аналізу роботи сучасних циклонних апаратів, отримано картину процесу сепарації та виокремлено фактори, що негативно впливають на роботу пиловловлюючих апаратів. Встановлено, що прогнозування роботи пиловловлюючих апаратів в певних умовах, найефективніше проводити методами чисельного моделювання та симуляції процесу сепарації, які широко використовуються для досліджень апаратів даного типу. За допомогою методів чисельного моделювання проведено дослідження циклону з проміжним відведенням пилу. В даному циклоні досліджено зміну по радіусу апарату тангенціальної, радіальної та осьової складової швидкості. В процесі досліджень встановлено, що в сепараційному просторі тангенціальна складова швидкості збільшується від 18–20 м/с у верхній частині апарату до 22–25 м/с у зоні нижнього торця випускної труби, радіальна складова швидкості приймає значення в межах від 0 до 2 м/с, а осьова складова швидкості має максимальні значення 10–15 м/с. В конічній частині апарату тангенціальна складова швидкості зменшується від 27 м/с у верхніх площинах конічної частини апарату до 10 м/с біля пилорозвантажувального патрубка, радіальна складова швидкості має доцентровий характер, осьова складова швидкості в міру руху газового потоку до пилорозвантажувального патрубка зменшується. Встановлено, що у циліндричній частині апарату вторинним вихором з низхідного потоку у висхідний переноситься близько 60 % об‘єму газового потоку, а в конічній частині відбувається перехід біля 40 % об‘єму газу з низхідного потоку у висхідний. Показано, що великі значення тангенціальної складової швидкості в сепараційній зоні сприяють попаданню частинок пилу у кільцевий простір за пилорозвантажувальними отворами, а невеликі значення тангенціальної складової швидкості, осьової та радіальної у кільцевому просторі за пилорозвантажувальними отворами сприяють осадженню частинок пилу, які попали в цей простір, що позитивно впливає на роботу пиловловлюючого апарату.