Рис.   4.
Квадратный  циклон:

1 -- корпус; 2
-- входной патрубок;

3 --
выходной  патрубок;  4 -- ось

спирали; 5 --
спираль; 6 -- затвор



"МАТРЕШКА"
ЛОВИТ ПЫЛЬ



Много лет
тому назад загорский токарь Звездочкин выточил первую матрешку. Милая-веселая
игрушка быстро завоевала мир. Свой многоступенчатый циклон изобретатели назвали
"матрешкой". Почему? Сейчас я постараюсь это объяснить.

Циклон --
аппарат  известный. Полый цилиндр с
конусным днищем и тангенциальным вводом -- самое простое и надежное устройство
для очистки запыленного газа.

Чем же он
хорош?

Рукавный
фильтр, колонна, заполненная кольцами Рашига, кассеты с электростатической
тканью -- все это очень эффективные устройства, но стоит их привести в действие,
как сопротивление проходу воздуха начинает расти. Если своевременно их не
прочистить, они быстро забиваются пылью. Имеют недостатки и другие устройства --
промывные оросительные камеры, ультразвуковые коагуляторы, электрофильтры,
барботажные аппараты и инерционные пылеуловители. Они эффективны лишь при одном
заданном режиме. Предельная скорость газа для этих устройств-- 1,5--2 м/с.

Прямо скажем,
скорость не современная. Ну а старый, добрый циклон в этом отношении молодец.
Прежде всего, сколько бы он ни работал, сопротивление его остается неизменным.
Пыль в нем ведь не задерживается. И как бы ни увеличивали скорость входа
запыленного газа в циклон, эффективность его не снизится.

Правда, есть
и в классическом циклоне своя ахиллесова пята. Та самая центробежная сила,
которая так полезна для выделения пылинок из потока, вредно влияет на
окончательный выход пылинок из циклона. Дело в том, что воздух тоже имеет свою
массу, и при вращении в циклоне частицы воздуха, как и пылинки, стремятся к
стенкам. В центре циклона возникает разреженное пространство. Оно располагается
по вертикальной оси циклона от трубы для входа очищенного воздуха до
пылевыпускного отверстия. Вот это разрежение и есть ахиллесова пята. Оно
захватывает часть пыли, выходящей из нижнего отверстия. Образуется нечто
подобное смерчу в пустыне, и от 5 до 50% пыли выносится не туда, куда нужно.

Снова и снова
мысли изобретателей возвращаются к классическому, сухому, циклону. А что
если?..

Напомним
диалектику этого устройства: центробежная сила улавливает пыль, но она же и
выносит уловленные частицы из пылеуловителя. Наша задача -- использовать ту же
-центробежную силу для предотвращения выноса уловленных частиц. Добиться того,
чтобы смерч работал против смерча. Так родилась идея многоступенчатого циклона-"матрешки".
Его авторы взяли простой циклон и поместили внутрь его другой, столь же простой
циклон, без всяких перегородок, с открытым нижним отверстием. Получилось как
раз то, что нужно. Запыленный воздух во внешнем циклоне вращается обычным
путем, потом входит через зазор между конусами внутреннего циклона в его
полость и начинает кружиться там.

Внутри
второго циклона можно поставить еще один или несколько циклонов, а движение
воздуха останется прежним. Появится и разреженное пространство. Но это уже не
страшно -- оно будет работать на нас. Разрежение, которое создавало смерч и
выносило уловленную пыль из циклона, теперь вытягивает пыль из пылевыпускных
отверстий внутренних циклонов. Такие многоступенчатые циклоны работают на пыли
различных удельных весов, различных фракций и конфигураций.

Теперь можно
смело строить циклон без скрупулезных расчетов его диаметра и высоты.

Скажем, нужна
такая-то производительность. Берете циклон с одной вставкой. Поставили,
включили. Ловит? Хорошо! Если из него вылетает пыль, ставьте внутрь еще точно
такую же вставку -- места в трубе достаточно.

Хорошо бы
наладить выпуск циклонов на одном из заводов вентиляционного оборудования.
Тогда предприятия могли бы купить столько циклонов и вставок, сколько им
потребуется. А пока приводим чертеж циклона-"матрешки" (рис. 5). Диаметр трубы
циклона нужно принять в зависимости от производительности, все остальные
размеры связаны с диаметром.