Colector de polvo ciclónico

Cuando el flujo de aire gira, las partículas de polvo en el flujo de aire se separarán del flujo de aire mediante la fuerza centrífuga. La tecnología que utiliza fuerza centrífuga para eliminar el polvo se llama tecnología de eliminación de polvo centrífuga. El equipo que utiliza fuerza centrífuga para eliminar el polvo se llama colector de polvo ciclónico.

Después de que el colector de polvo ciclónico ingresa al dispositivo en dirección tangencial, las partículas de polvo se separan del gas debido a la fuerza centrífuga para lograr el propósito de purificar los gases de combustión. El flujo de aire en el colector de polvo ciclónico tiene que girar repetidamente muchas veces y la velocidad lineal de rotación del flujo de aire también es muy rápida, por lo que la fuerza centrífuga sobre las partículas en el flujo de aire giratorio es mucho mayor que la gravedad. Para los colectores de polvo ciclónicos con diámetro pequeño y alta resistencia, la fuerza centrífuga puede ser hasta 2500 veces mayor que la gravedad. Para los colectores de polvo ciclónicos con gran diámetro y baja resistencia, la fuerza centrífuga es más de 5 veces mayor que la gravedad. El gas cargado de polvo genera fuerza centrífuga durante el proceso de rotación, lanzando partículas de polvo con una densidad relativa mayor que la del gas hacia la pared. Una vez que las partículas de polvo entran en contacto con la pared, pierden la fuerza de inercia radial y caen a lo largo de la pared por el impulso y la gravedad descendentes, y entran en el tubo de descarga de cenizas. Cuando el gas giratorio externo que gira y desciende llega al cono, se acerca al centro del colector de polvo debido a la contracción del cono. Según el principio de "momento de rotación constante", la velocidad tangencial aumenta continuamente y la fuerza centrífuga sobre las partículas de polvo también se fortalece continuamente. Cuando el flujo de aire alcanza una determinada posición en el extremo inferior del cono, comienza desde el centro del separador ciclónico en la misma dirección de rotación, invierte de abajo hacia arriba y continúa formando un flujo en espiral, es decir, el flujo de aire giratorio interno. El gas postpurificado se descarga del tubo a través del tubo de escape, y por este también se descarga una parte de las partículas de polvo que no han quedado atrapadas.

El desempeño del colector de polvo ciclónico incluye tres desempeños técnicos (flujo de gas de procesamiento Q, pérdida de presión △Þ y eficiencia de eliminación de polvo η) y tres indicadores económicos (inversión en infraestructura y costos de gestión de operación, espacio y vida útil). Estos factores deben considerarse plenamente al revisar y seleccionar los colectores de polvo ciclónicos. El colector de polvo ciclónico ideal debe cumplir técnicamente con los requisitos de producción del proceso y protección ambiental para la concentración de polvo de gas, que es el más económico. En el diseño específico y la selección del formulario, es necesario combinar la producción real (contenido de polvo de gas, naturaleza del polvo, composición del tamaño de las partículas), consultar la experiencia práctica y la tecnología avanzada de fábricas similares en el país y en el extranjero, y considerar de manera integral la relación entre los tres indicadores de desempeño técnico. Por ejemplo, cuando la concentración de polvo es alta, siempre que la potencia lo permita, lo principal es mejorar la eficiencia de recolección η. Para polvo grueso con partículas grandes separadas, no es necesario utilizar un colector de polvo ciclónico de alta eficiencia para evitar una gran pérdida de energía cinética.

El colector de polvo ciclónico se compone de un tubo de admisión, un tubo de escape, un cilindro, un cono y una tolva de cenizas. El colector de polvo ciclónico tiene una estructura simple, es fácil de fabricar, instalar, mantener y administrar, y tiene una inversión en equipo y costos operativos bajos. Se ha utilizado ampliamente para separar partículas sólidas y líquidas del flujo de aire o para separar partículas sólidas de líquidos. En condiciones normales de funcionamiento, la fuerza centrífuga que actúa sobre las partículas es de 5 a 2500 veces mayor que la de la gravedad, por lo que la eficiencia del colector de polvo ciclónico es significativamente mayor que la de la cámara de sedimentación por gravedad. Basado en este principio, se ha desarrollado con éxito un dispositivo ciclónico de eliminación de polvo con una eficiencia de eliminación de polvo superior al 80%. Entre los colectores de polvo mecánicos, el colector de polvo ciclónico es el más eficiente. Es adecuado para la eliminación de polvo no pegajoso y no fibroso, utilizado principalmente para eliminar partículas superiores a 5 μm. El dispositivo colector de polvo ciclónico de múltiples tubos paralelos también tiene una eficiencia de eliminación de polvo del 80-85 % para partículas de 3 μm. El colector de polvo ciclónico está hecho de materiales metálicos o cerámicos especiales que son resistentes a altas temperaturas, abrasión y corrosión, y puede funcionar a una temperatura de hasta 1000°C y una presión de hasta 500×105Pa. En términos de tecnología y economía, el rango de control de pérdida de presión del colector de polvo ciclónico es generalmente de 500 a 2000 Pa. Por lo tanto, pertenece al colector de polvo de eficiencia media y puede usarse para la purificación de gases de combustión de alta temperatura. Es un colector de polvo ampliamente utilizado, que se utiliza principalmente en la eliminación de polvo de gases de combustión de calderas, eliminación de polvo en múltiples etapas y eliminación previa de polvo. Su principal desventaja es la baja eficacia de eliminación de partículas finas de polvo (<5μm).