産業用煙ガス処理 (煙ガス処理) では,高効率のサイクロン分離機が飛灰と粗い粒子を除去するための重要な第一段階として機能します.煙突は通常熱いので耐磨材は,シリコンカービード,鋳造バザルト,耐磨鋼合金 耐磨鋼合金 耐磨鋼合金 耐磨鋼合金 耐磨鋼合金 耐磨鋼合金これは,長期間の運用信頼性,構造の安全性,および二次濾過の前に一貫した粒子の除去効率を保証します.
サイクロン分離機は,入気ガス流の線形速度を回転型渦巻きに変換して動作する.粒子分離は遠心力によって動きます.重い粒子を外壁に押しつけると 動きを失い 収集ホッパーに落ちる.
サイクロンの効率は"切断直径" (d_{50) に大きく依存する.これはラップルの方程式で数学的にモデル化されています:
高効率を達成するには,気力学設計は,気流を最小限に抑えながら,入口速度と有効回転数を最大化する必要があります.容認可能な減圧制限値を超えないように注意する.
石炭火力炉,バイオマス焚焼炉,または溶融炉からの煙草流は,激しい磨材として作用する飛灰を含んでいます.最も高い磨損は2つの主要領域で起こります:
ターゲットエリア: 粒子が最初の高衝撃衝突を行う入口の正反対のシリンダー壁.
下角円形:渦が狭くなって 回転速度が急激に増加し 磨砂塵を緊密な高浸食性下向きの渦に押し込む.
侵食速度は速度の立方体 (E propto v^3) に比例しているため,ガス流量のわずかな増加でさえ,金属磨きの指数関数的な増加につながる.
煙気処理の厳しい条件に対処するために,サイクロンの内部は,特定の熱や磨削負荷に合わせた特殊な材料で敷き布団または構築されています.
ハードオックス/耐磨鋼 (AR): 入口と上方シリンダーで使用される.衝撃強度としては優れているが,標準AR鋼は熱限界 (しばしば400C以上で軟化) を有する.
耐火コンクリート:内面の内膜として適用される.高温をうまく処理するが,重量を増やすため,サイクロンシェルに重い構造的サポートを必要とする.
陶器内膜 (シリコンカービッド/アルミナ):極端な条件のための業界標準.高純度アルミナ (92%-95%) またはシリコンカービッドタイルは極端な硬さと化学的惰性を提供します.重度の侵食と酸性ガス腐食に耐える.
鋳型バザルト: 高級 陶器 材 より 脆く 重く 滑り 耐磨 性 が 優れている 高価 な 火山 岩 基 の 敷き布団 です.
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材料の種類 |
耐磨性 |
温度制限 |
費用 |
最適な使用例 |
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標準炭素鋼 |
低い |
300C |
低い |
清潔で磨き効果のないガス流 |
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AR鋼 (例えばハードオックス) |
中程度の高値 |
400C |
適度 |
重い塵の負荷,低温から中温 |
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鋳造バザルト |
高い |
450C |
適度 |
飛ぶ灰が強く滑り 温度は適度 |
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シリコンカービード (SiC) |
極端な |
1200C}+ |
高い |
高速で高酸性で 極端な熱 |
サイクロン分離器の寿命と効率を最大化するには 厳格な操作制御が必要です
入口速度の最適化: 入口速度が低すぎると遠心力が弱まり,分離効率が低下します.効率はピークに達しますが,磨きと圧力低下は指数関数的に増加します.
ダイプレグシール完全性:底部放出口 (ダイプレグまたは回転バルブ) に空気が入ると,下向きの渦が混乱し,捕らえた塵が再び引き寄せられ,排気体を通り抜ける.
熱膨張管理:セラミックやバザルトのタイルを使用する場合,エンジニアは,ボイラー起動とシャットダウンサイクル中に裂け目防止するために,鋼殻と硬いコーナー間の異なる熱膨張係数を考慮する必要があります..
Q: サイクロンの内膜が壊れているか どうやってわかるの?
A: 二次フィルター (バッグハウスやESPなど) の粒子の負荷の突然で説明できない増加は,しばしばサイクロンの壁の薄化または"吹き抜き"を示します. さらに,サイクロンの外側の熱画像は,内部耐火性またはセラミック層が分離または磨損したホットスポットを明らかにすることができます.
Q:高効率のサイクロンは煙草のガス用の袋屋の代わりになるのでしょうか?
A: めったにない.高効率のサイクロンは粗い粒子を (> 10 mu m) 除去し,下流機器から大量の粒子を取り除くのに優れたものです.しかし,微小粒子 (PM2) を効果的に捕捉することはできません.. 5. 彼らは,袋屋を磨削性着用や火花による火災から守るための予備分離器として最も機能する.
Q: 圧力低下 (P) を増加させると,分離効率が常に向上するのですか?
A: ある程度です.より高い圧力低下は,通常,より高いガス速度と,より強い遠心力と相関します.過剰な速度で土砂が戻ってくる 渦巻きが発生します効率を低下させながら,扇風機のエネルギーを浪費し,磨きを加速します.