Эссе на тему: "Циклоны"

Эссе на тему «Циклоны»
Циклон представляет собой воздухоочиститель, который используется в промышленности и в некоторых моделях пылесосов с целью очистки газов или жидкостей от взвесей. В основе работы циклона лежит применение центробежной силы и силы гравитации для улавливания мелких частиц. Они являются наиболее употребляемыми средствами для пылеулавливания и применяются во всех отраслях промышленности, а также в быту.

Рис. 1 Устройство циклона
Так каким же образом действует циклон? Его работа основана на следующем принципе – происходит движение потока загрязненного воздуха через входной патрубок. В самом аппарате в это время происходит формирование вращающегося потока газа, вектор движения которого направлен вниз. Ввиду силы инерции происходит вынесение частиц пыли из аппарата с дальнейшим их оседанием на стенках, после чего они захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть в бункер для сбора пыли. Чистый газ в последствии выводится через специальную выхлопную трубу для дальнейшего использования.
По своей конструкции различается огромное количество типов циклонов. Кроме описанного выше противоточного циклона существуют и менее распространённые прямоточные. Противоточные циклоны различаются размерами, соотношением цилиндрической и конической частей, а также относительной высотой (то есть отношением высоты к диаметру) цилиндрической части. Чем больше относительная высота, тем меньше коэффициент гидравлического сопротивления и разрежение в бункере (меньше вероятность подсоса пыли в аппарат), но меньше степень очистки. Оптимальной является относительная высота 1,6 что соответствует принципу «золотое сечение».
Степень очистки в циклоне сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку газе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка). Для распространённых циклонов типа степень очистки может достигать:
Диаметр частиц,
микрон Эффективность очистки
20 99,5 %
10  95 %
5  83 %
C увеличением диаметра циклона степень очистки возрастает, но увеличивается металлоёмкость и затраты на очистку. При больших объёмах газа и высоких требованиях к очистке газовый поток пропускают параллельно через несколько циклонов малого диаметра (100—300 мм.). Такую конструкцию называют мультициклоном или батарейным циклоном. Возможно также применить электростатический фильтр, который, напротив, эффективен именно для малых частиц.
Циклоны просты в разработке и изготовлении, надёжны, высокопроизводительны, могут использоваться для очистки агрессивных и высокотемпературных газов и газовых смесей. Недостатками являются высокое гидравлическое сопротивление, невозможность улавливания пыли с малым размером частиц и небольшая долговечность (особенно при очистке газов от пыли с высокими абразивными свойствами).
Циклоны находят применение в разработках новых средств очистки. Так циклон входит в состав так называемого «скруббера Вентури», который, как и обычный циклон, является устройством для очистки газов от примесей. В нем сначала происходит дробление воды турбулентным потоком газа с захватом частиц пыли дальнейшим их осаждением в циклоне. Простейший скруббер Вентури включает в себя специальную трубу («Трубу Вентури») и прямоточный циклон, об устройстве которого рассказывалось ранее.
Таким образом, циклоны представляют собой достаточно простые приспособления, которые самостоятельно способны очищать воздух от пылеватых частиц, а также их можно применять в более сложных пылеулавливающих устройствах.