جداکننده های سیکلونی مقاوم به سایش با کارایی بالا برای تصفیه گاز های دود

در تصفیه گاز دود صنعتی (rookgasbehandeling) ، جداکننده های سایکلون با کارایی بالا به عنوان مرحله اصلی حیاتی برای حذف خاکستر پرنده و ذرات ضخیم عمل می کنند.چون گاز های دود معمولاً داغ هستنداز این رو ساخت فولاد کربن استاندارد کافی نیست. استفاده از پوشش های مقاوم در برابر سایش مانند کربید سیلیکون، بازالت ریخته شده،یا آلیاژ های فولادی مقاوم به فرسایش برای جلوگیری از نازک شدن سریع دیوار در مناطق فرسایش سریع ضروری است.این اطمینان از قابلیت اطمینان عملیاتی طولانی مدت، ایمنی ساختاری و بهره وری مستقل از حذف ذرات قبل از فیلتر کردن ثانویه را تضمین می کند.

جداکننده سیکلون با تبدیل سرعت خطی یک جریان گاز ورودی به یک گرد و غبار چرخش و چرخش در حال حرکت است. جداسازی ذرات توسط نیروی گریز مرکزی هدایت می شود،فشار دادن ذرات سنگین تر به دیوار بیرونی که در آن آنها حرکت را از دست می دهند و به یک هپر جمع آوری سقوط می کنند.

کارایی یک طوفان به شدت به "قطر قطر" (d_{50) بستگی دارد، اندازه ذرات جمع آوری شده با کارایی دقیقا 50٪.این با معادله لپل مدل سازی شده است:

برای دستیابی به بهره وری بالا، طراحی هواشناسی باید سرعت ورودی و تعداد چرخش های موثر را به حداکثر برساند و در عین حال آشفتگی را به حداقل برساند.مراقب باشند که از محدودیت های قابل قبول کاهش فشار تجاوز نکنند.

جریان های گاز دود از دیگ های زغال سنگ، حرق کننده های زیست توده یا کوره های ذوب کننده حاوی خاکستر پرنده ای هستند که به عنوان یک ماده خیس کننده شدید عمل می کند. بیشترین فرسایش در دو منطقه اصلی رخ می دهد:

1. منطقه هدف: دیواره سیلندر مستقیماً مقابل ورودی که ذرات اولین برخورد با تاثیر بالا را انجام می دهند.

2. مخروط پایین: جایی که گرد و غبار باریک می شود، سرعت چرخش را به شدت افزایش می دهد و گرد و غبار خیس را به یک مارپیچ پایین تنگ و بسیار فرسایش دهنده می کشد.

از آنجا که سرعت فرسایش متناسب با مکعب سرعت (E propto v ^ 3) است ، حتی افزایش اندکی در جریان گاز می تواند منجر به افزایش نمایی در فرسایش فلز شود.

برای مقابله با شرایط سخت درمان گاز دود، فضای داخلی سیکلون با مواد تخصصی متناسب با بار حرارتی و خیس کننده خاص پوشانده یا ساخته شده است.

• فولاد سخت / مقاوم به لباس (AR): در ورودی و سیلندر بالا استفاده می شود. در حالی که برای مقاومت ضربه عالی است ، فولاد استاندارد AR دارای محدودیت های حرارتی است (اغلب نرم شدن بالاتر از 400 درجه سانتیگراد).

• بتن مقاوم: به عنوان پوشش داخلی استفاده می شود. آن را به خوبی در دمای بالا تحمل می کند اما وزن قابل توجهی را اضافه می کند و نیاز به پشتیبانی ساختاری سنگین برای پوسته طوفان دارد.

• پوشش های سرامیکی (سیلیکون کارباید / آلومینا): استاندارد صنعت برای شرایط شدید. آلومینا با خلوص بالا (92٪ تا 95٪) یا کاشی های کربید سیلیکون سخت بودن و بی عمل بودن شیمیایی را فراهم می کنند.مقاومت در برابر فرسایش شدید و خوردگی گاز اسیدی.

• بازالت ریخته شده: یک پوشش مقرون به صرفه و مبتنی بر سنگ آتشفشانی است که مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش دارد، اگرچه شکننده تر و سنگین تر از سرامیک پیشرفته است.

به حداکثر رساندن طول عمر و کارایی جدا کننده طوفان شما نیاز به کنترل عملیاتی دقیق دارد:

• بهینه سازی سرعت ورودی: اگر سرعت ورودی بیش از حد کم شود، نیروی گریز مرکزی ضعیف می شود و کارایی جدایی کاهش می یابد. اگر بیش از حد بالا باشد،اوج بهره وری اما سایش و کاهش فشار به طور نمایی افزایش می یابد.

• یکپارچگی مهر و موم دیپلگ: ورود هوا در تخلیه پایین (دیپلگ یا دریچه چرخش) گرداب پایین را مختل می کند و باعث می شود گرد و غبار به دست آمده دوباره جذب شود و از طریق خروجی انجام شود.

• مدیریت گسترش حرارتی: هنگام استفاده از کاشی های سرامیکی یا بازالت،مهندسان باید نسبت به ضریب های مختلف گسترش حرارتی بین پوسته فولادی و پوشش سفت برای جلوگیری از ترک در طول چرخه های راه اندازی و خاموش شدن دیگ را در نظر بگیرند.

س: از کجا می دانم که پوشش داخلی طوفان من شکست خورده است؟

A: افزایش ناگهانی و غیر قابل توضیح بار ذرات در فیلتر ثانویه شما (مانند یک خانه کیسه یا ESP) اغلب نشان دهنده نازک شدن دیوار یا "فشار" در طوفان است.تصویربرداری حرارتی از قسمت بیرونی طوفان می تواند نقاط داغ را نشان دهد که در آن پوشش آتش گیر داخلی یا سرامیکی جدا شده یا فرسوده شده است..

س: آیا یک طوفان با کارایی بالا می تواند جایگزین یک خانه بسته برای گاز دود شود؟

A: به ندرت. سیکلون های با کارایی بالا در حذف ذرات خشن (> 10 mu m) و برداشتن بار ذرات عمده از تجهیزات پایین رود عالی هستند.اما آنها نمی توانند ذرات زیر میکروونی (PM2) را به طور موثر جذب کنند..5) آنها بهترین عملکرد را به عنوان جدا کننده های پیش از حفاظت از خانه های بسته از فرسایش خیس و آتش سوزی ناشی از جرقه ها دارند.

س: آیا افزایش کاهش فشار (P) همیشه باعث افزایش کارایی جداسازی می شود؟

پاسخ: تا حدودی. کاهش فشار بیشتر معمولاً با سرعت گاز بالاتر و نیروهای گریز مرکزی قوی تر ارتباط دارد، که جداسازی را بهبود می بخشد. با این حال، فراتر از نقطه طراحی بهینه،سرعت بیش از حد باعث آشفتگی می شود که گرد و غبار را دوباره جذب می کند، کاهش بهره وری در حالی که صرف انرژی فن و تسریع فرسایش.