Os colectores de pó ciclónicos (também designados por separador ciclónico ou simplesmente ciclone) são essencial em várias aplicações industriais para controlar a qualidade do ar e minimizar as emissões de poeiras. A eficiência destes sistemas ciclónicos depende das dimensões e relações precisas dos seus componentes.
Neste blogue, vamos explorar os factores críticos que influenciam o desempenho dos colectores de pó ciclónicos, juntamente com as melhores práticas de instalação e utilização.
QUAIS SÃO AS VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS COLECTORES DE PÓ CICLÓNICOS?
Vantagens
1. Método de limpeza a seco: O método de limpeza a seco facilita o tratamento centralizado e a reciclagem das poeiras.
2. Manuseamento de poeiras corrosivas: O ciclone pode ser utilizado para tratar gás de poeira corrosiva.
3. Design compacto: O separador de ciclone é pequeno e ocupa menos espaço, o que facilita a sua instalação. Para além disso, tem uma estrutura simples e é relativamente barato.
4. Fácil de utilizar: A estrutura do ciclone não é complexa, o que facilita a sua utilização.
5. Purificação de gás a alta temperatura: O ciclone pode purificar gases poeirentos a alta temperatura. O coletor de pó do ciclone feito de aço-carbono pode lidar com temperaturas de gás até 100°C, enquanto os que têm materiais refractários podem processar gases a 500°C.
Desvantagens
1. Capacidade de manuseamento limitada: Devido à pequena capacidade de manuseamento de uma única unidade de recolha de poeiras por ciclone, é necessário ligar várias unidades de recolha por ciclone em paralelo para volumes maiores.
2. Ineficaz em poeiras finas: Um separador de ciclones não é adequado para o tratamento de partículas de poeira inferiores a 5μm. Para partículas de pó leves e elevada eficiência de filtragem, filtros de manga são a escolha preferida.
3. Não adequado para poeiras pegajosasOs ciclones são ineficazes na purificação das partículas de poeira pegajosas.
QUAIS SÃO OS FACTORES QUE AFECTAM A EFICIÊNCIA DE UM CICLONE?
1. Tamanho da entrada
A entrada é um componente crucial de um coletor de pó de ciclone, tendo um impacto significativo na eficiência da remoção de pó. Uma área de entrada mais pequena aumenta a velocidade do fluxo de ar, o que melhora a separação do pó de outras partículas.
2. Diâmetro e altura do Ciclone Cilindro
O diâmetro e a altura do corpo cilíndrico influenciam a eficiência do ciclone. Com uma velocidade de rotação constante do fluxo de ar, um diâmetro maior resulta numa força centrífuga reduzida sobre as partículas de pó. Um diâmetro maior resulta numa força centrífuga reduzida sobre as partículas de poeira, o que leva a uma menor eficiência de remoção de poeira e dificulta a entrada de poeira na máquina. Por conseguinte, o diâmetro de entrada não deve ser excessivamente grande ou demasiado pequeno. Um tamanho adequado é essencial para evitar o entupimento por partículas de pó maiores.
3.Diâmetro e profundidade do tubo de escape
O diâmetro e a profundidade do tubo de escape também afectam a eficiência da remoção de poeiras do ciclone. Um diâmetro mais pequeno no tubo de escape restringe o fluxo de ar, tornando mais difícil a saída do pó. Para melhorar a eficiência, é importante aumentar a velocidade de exaustão e o diâmetro do tubo.
COMO ESCOLHER UM SEPARADOR DE CICLONES?
1.Purifi a condizerCapacidade de cação
A quantidade real de gás carregado de poeiras a processar deve corresponder à capacidade do coletor de poeiras do ciclone. Por conseguinte, quando selecionar o diâmetro do coletor de pó ciclónico, mantenha-o o mais pequeno possível. Se necessitar de um maior fluxo de ar, pode utilizar vários colectores de pó ciclónicos de menor diâmetro em paralelo.
2Velocidade do ar de entrada
A velocidade do caudal de ar de entrada deve ser mantida entre 18 e 23 m/s. Se a velocidade for demasiado baixa, a eficiência da remoção de poeiras diminuirá. Por outro lado, se a velocidade for demasiado elevada, a perda de resistência aumenta. E o consumo de energia também aumentará, resultando numa pequena melhoria da eficiência da remoção de poeiras.
3. Baixa perda de resistência
Deve selecionar um coletor de pó ciclónico com baixa perda de resistência. Além disso, deve ter um baixo consumo de energia. Por último, deve ter uma estrutura simples para facilitar a manutenção.
4. Captação mínima de partículas de poeira
O coletor de poeiras do ciclone deve captar as partículas de poeira mais pequenas. Este tamanho deve ser ligeiramente mais pequeno do que o tamanho das partículas do gás que está a ser processado.
5. Gás carregado de poeira a alta temperatura
Quando se lida com gás carregado de poeira a alta temperatura, é necessário aplicar isolamento. Isto evita a condensação de humidade no interior do coletor. Se as poeiras não absorverem humidade e o ponto de orvalho se situar entre 30°C e 50°C, a temperatura do coletor deve ser pelo menos 30°C mais elevada. Se as poeiras forem higroscópicas (como as poeiras de cimento, gesso ou alcalinas) e o ponto de orvalho se situar entre 20°C e 50°C, deve manter a temperatura do coletor 40°C a 50°C acima do ponto de orvalho.
6. Estrutura selada
Deve assegurar-se de que o coletor de pó ciclónico tem uma estrutura bem vedada para evitar qualquer fuga de ar, especialmente durante as operações de pressão negativa. Além disso, deve ser realçada a fiabilidade do dispositivo de bloqueio da descarga.
7. Medidas de proteção contra a explosão
Para poeiras inflamáveis e explosivas (como poeiras de carvão), devem ser adoptadas medidas à prova de explosão. Uma prática comum é instalar uma válvula de segurança à prova de explosão na tubagem de entrada.
8. Limites de concentração de poeiras
Quando as poeiras são menos viscosas, é possível relacionar a concentração de massa máxima admissível de poeiras com o diâmetro do ciclone. Especificamente, um diâmetro maior permite uma maior concentração de massa permitida.
QUAIS SÃO OS PONTOS DE INSTALAÇÃO?
1.Assegurar uma distribuição uniforme do fluxo de ar
Ao combinar vários colectores de pó de ciclone, é essencial manter um fluxo de ar uniforme para evitar curto-circuitos. As zonas de entrada, tremonha e saída devem ser devidamente vedadas para evitar fugas de ar.
2.Seleção de materiais
Dependendo das condições de funcionamento, os colectores de pó ciclónicos podem ser construídos a partir de vários materiais, incluindo aço, plásticos orgânicos e cerâmica. A seleção do material certo é crucial para garantir a durabilidade e a resistência ao desgaste.
3.Posicionamento em série
Ao ligar os colectores de pó ciclónicos em série, estes devem ser dispostos com base no seu desempenho. Os colectores de elevada eficiência devem ser colocados em primeiro lugar para capturar a maior parte das poeiras antes de estas chegarem às unidades de desempenho inferior.
COMO FAZER A MANUTENÇÃO DO SEPARADOR DE CICLONES?
I. Parâmetros de funcionamento estáveis
Os parâmetros de funcionamento de um coletor de pó de ciclone incluem principalmente a velocidade do fluxo de ar de entrada, a temperatura do gás a ser processado e a concentração da massa de entrada do gás carregado de pó.
Velocidade do fluxo de ar de entrada
Para um coletor de pó ciclónico de dimensões fixas, o aumento da velocidade do caudal de ar de entrada melhora a capacidade de tratamento do gás. Também aumenta efetivamente a eficiência da separação. No entanto, este aumento também aumenta a queda de pressão. Quando a velocidade do caudal de ar de entrada atinge um determinado valor, a eficiência da separação pode diminuir. Além disso, o desgaste pode aumentar e a vida útil do coletor de pó ciclónico pode diminuir. Por conseguinte, deve manter-se a velocidade do caudal de ar de entrada no intervalo de 18 a 23 m/s.
♦Temperatura do gás processado
Com o aumento da temperatura do gás, a sua viscosidade aumenta, o que faz aumentar a força centrípeta que actua sobre as partículas de poeira, conduzindo a uma diminuição da eficiência da separação. Por conseguinte, os colectores de pó de ciclone que funcionam em condições de alta temperatura devem ter uma maior velocidade do fluxo de ar de entrada e um menor caudal transversal.
Concentração de massa à entrada do gás carregado de poeiras
Uma maior concentração de partículas de pó maiores transporta significativamente as partículas de pó mais pequenas, o que melhora a eficiência da separação.
II. Prevenção de fugas de ar
As fugas de ar num coletor de poeiras de ciclone podem afetar gravemente a eficiência da remoção de poeiras. Por exemplo, os peritos estimam que uma fuga de ar de 1% no cone inferior ou na válvula de descarga diminuirá a eficiência da remoção de poeiras em 5%. Além disso, se ocorrer uma fuga de 5%, a eficiência cairá 30%. É possível encontrar fugas de ar em três áreas. Estas zonas situam-se nas flanges de entrada e de saída, no corpo do coletor de pó do ciclone e no mecanismo de descarga.
As causas das fugas de ar incluem:
Fuga de flange: Isto é causado principalmente por parafusos soltos, espessura irregular da junta ou superfícies irregulares da flange.
Fuga de corpos: A principal razão para a ocorrência de fugas no corpo do coletor de poeiras é o desgaste, particularmente no cone inferior. A experiência mostra que, quando a concentração de massa de gás carregado de poeira excede 10 g/m³, uma placa de aço de 3 mm de espessura pode desgastar-se em menos de 100 dias.
Mecanismo de descarga Fuga: Esta situação deve-se principalmente a uma má vedação nos sistemas automáticos mecânicos válvulas de descarga (por exemplo, válvulas acionadas por peso).
III. Prevenir o desgaste em áreas-chave
Os factores que afectam o desgaste em áreas críticas incluem a carga, a velocidade do fluxo de ar e as caraterísticas das partículas de poeira. As áreas propensas ao desgaste incluem a caixa, o cone e a saída de descarga. As medidas técnicas para evitar o desgaste incluem:
Prevenir a obstrução da saída de descarga: Trata-se principalmente de selecionar válvulas de descarga de alta qualidade e de proceder regularmente à sua regulação e manutenção.
Prevenção de refluxo excessivo de gás para a saída de descarga: As válvulas de descarga devem ser hermeticamente fechadas e corretamente ponderadas.
Inspecções regulares: Devem ser efectuados controlos frequentes para detetar fugas de ar devidas ao desgaste, a fim de tomar medidas corretivas atempadas.
Utilização de placas de desgaste substituíveis: Em zonas de grande impacto, instalar placas de desgaste substituíveis ou aumentar a camada resistente ao desgaste.
Minimizar as soldaduras e as juntas: Reduzir o número de soldaduras e juntas; as soldaduras existentes devem ser polidas e as flanges devem ter diâmetros interiores correspondentes e manter um bom alinhamento.
Manutenção das velocidades do fluxo de ar: A velocidade tangencial do fluxo de ar na parede do coletor de pó do ciclone e a velocidade do fluxo de ar de entrada devem ser mantidas dentro do intervalo crítico.
IV. Evitar o entupimento e a acumulação de poeiras
Os bloqueios e a acumulação de poeiras nos colectores de poeiras de ciclone ocorrem principalmente perto da saída de descarga e nas condutas de admissão e de escape.
Medidas de prevenção e de obstrução da saída de descarga: Os bloqueios na saída de descarga são normalmente causados por dois factores:
- materiais grandes ou detritos (tais como aparas, lascas de madeira, sacos de plástico, papel picado, trapos, etc.) que ficam presos na saída de descarga, provocando a acumulação de pó à sua volta.
- acumulação excessiva de poeira na tremonha que não foi descarregada a tempo. As medidas preventivas incluem a colocação de uma rede na entrada e a criação de orifícios de acesso acima da saída de descarga (com tampas e juntas seladas com adesivo).
Medidas de prevenção e de bloqueio da admissão e do escape: A conceção incorrecta provoca frequentemente bloqueios nos orifícios de entrada e de saída. Os ângulos rectos ou inclinados dos orifícios podem provocar a aderência e a acumulação de cinzas. Esta acumulação acaba por provocar bloqueios.
CONCLUSÃO
Os colectores de poeiras ciclónicos são um componente vital da gestão eficaz de poeiras em ambientes industriais. Ao compreender os principais elementos de conceção, aderir às melhores práticas de instalação e implementar inovações de DarkoOs operadores podem melhorar significativamente o desempenho e a eficiência. A manutenção regular e a atenção aos pormenores garantirão que estes sistemas funcionem no seu melhor, proporcionando um ambiente de trabalho mais limpo e seguro.
Se tiver alguma dúvida ou quiser saber mais sobre os colectores de pó ciclónicos e as suas aplicações, não hesite em contactar-nos.
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