Visión xeral dos dispersadores ciclónicos para fornos de secado

Actualmente, os separadores de ciclóns úsanse amplamente nos sistemas de secado por convección no mercado de equipos de secado, sendo un equipo importante para separar as partículas dos gases. Os separadores de ciclón teñen unha estrutura sinxela e son fáciles de fabricar. Cun deseño e fabricación adecuados, pódese conseguir unha alta eficiencia de separación. Poden separar directamente gases con alto contido en po e a perda de presión é relativamente pequena. Non teñen partes móbiles, polo que son duradeiros. Excepto polo desgaste da parede interna do separador de ciclóns causado por materiais abrasivos ou pola adhesión de po fino, non hai outras desvantaxes.
En circunstancias normais, teoricamente, un separador de ciclón pode capturar partículas de máis de 5 μm, cunha eficiencia de separación superior ao 90%. Non obstante, nas operacións de produción reais, a eficiencia da separación diminúe a miúdo debido a unha mala fabricación, unha instalación e un uso inadecuados ou unha operación e xestión imperfectas. Adoita ser só do 50% ao 80%, ás veces incluso inferior.
Un separador ciclónico tamén se denomina separador centrífugo. Utiliza a forza centrífuga xerada cando unha corrente de gas que contén po fino xira para separar o po fino do gas.
En rigor, as condicións de fluxo do gas no separador de ciclóns son bastante complexas. Debido á aglomeración e dispersión do po fino, ao efecto de rebote da parede do separador sobre o po fino e á fricción entre partículas, o mecanismo de separación é moi complexo e a investigación teórica nunca se detivo.
Despois de que a corrente de gas que contén po fino entra no separador de ciclóns, xira ao longo da parede interior mentres descende. Ao chegar á sección cónica, o raio de rotación diminúe e, segundo a lei de conservación do momento, a velocidade de rotación aumenta gradualmente e as partículas da corrente de gas están sometidas a unha maior forza centrífuga. Debido a que a velocidade de separación xerada pola forza centrífuga é centos ou incluso miles de veces maior que a velocidade de sedimentación baixo a gravidade, o po fino sepárase da corrente de gas rotatoria e cae ao longo da parede do separador de ciclóns. O fluxo de gas comeza a reverter preto da parte inferior da sección cónica, xira gradualmente cara arriba na parte central e, finalmente, é descargado do tubo ascendente.
Canto menor sexa o diámetro do separador de ciclóns, maior será a velocidade de entrada e cantos máis rotacións, menor será o tamaño das partículas separadas. Para os separadores de ciclóns do mundo real-, debido ás perturbacións do fluxo de aire, á fricción coa parede, á distribución desigual de partículas, aos efectos de rebote da-pared de partículas e á influencia da forma das partículas, o tamaño crítico das partículas do separador non é moi preciso, e algunhas partículas finas mesturaranse no material separado.
A caída de presión dun separador de ciclón tamén é un importante indicador de rendemento, xeralmente proporcional ao cadrado da velocidade de entrada do gas, que se pode expresar coa seguinte fórmula:
A eficiencia de separación dun separador de ciclón é un indicador técnico moi importante. As partículas do gas en po fino adoitan estar compostas por partículas de diferentes tamaños. Na tecnoloxía de separación, a dispersibilidade úsase a miúdo para reflectir a distribución do tamaño das partículas. A dispersibilidade é a porcentaxe de masa de varios tamaños de partículas no po fino.
A práctica demostrou que a eficiencia da separación non só está relacionada coa estrutura e as condicións de funcionamento do separador, senón que tamén varía coa distribución do tamaño das partículas. Para o mesmo equipo en condicións de funcionamento similares, as diferentes distribucións de tamaño de partícula dan lugar a diferentes eficiencias xerais. Polo tanto, na tecnoloxía de separación, a distribución do tamaño das partículas úsase para determinar a eficiencia de separación do separador, que é a eficiencia de clasificación. Isto representa a eficiencia de separación do separador para un determinado rango de tamaño de partícula de po.
Cando se trata dun gran volume de material, o uso dun único separador de ciclón de tamaño excesivo tende a reducir a eficiencia. Pódense conectar varios separadores de ciclóns de pequeno-diámetro en paralelo para formar un grupo de separadores de ciclóns. Reducir o diámetro do separador de ciclóns aumentará a forza centrífuga e a velocidade de sedimentación das partículas.