Prueba de ciclones. Requisitos para instalaciones de ciclones. Características de los colectores de polvo húmedo

GOST R 51708-2001

Grupo G47

ESTÁNDAR ESTATAL DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

COLECTORES DE POLVO CENTRÍFUGOS

Requisitos de seguridad y métodos de prueba

Colectores de polvo centrífugos.
Requisitos de seguridad y métodos de ensayo

OKS 13.040*
OKP 36 4600

_____________________

* En el índice "Estándares Nacionales" 2005.
OKS 13.040 y 71.120.99. - Nota "CÓDIGO".

Fecha de introducción 2001-07-01

Prefacio

1 DESARROLLADO por la Sociedad Anónima "Instituto de Investigación para la Purificación de Gases Industriales y Sanitarios" (JSC "NIIOGAZ")

PRESENTADO por el Comité Técnico de Normalización TC 264 "Equipos de limpieza de gases y recolección de polvo"

2 ADOPTADO E INTRODUCIDO POR Decreto de la Norma Estatal de Rusia del 29 de enero de 2001 N 38-st

3 PRESENTADO POR PRIMERA VEZ

1 área de uso

1.1 Esta norma se aplica a los colectores de polvo centrífugos (en lo sucesivo denominados ciclones) diseñados para purificar gases y aire (incluido el aire de aspiración) de partículas suspendidas (polvo). Los ciclones a bajo costo de capital y operación brindan limpieza de gases de partículas de polvo de más de 10 micrones con una eficiencia del 80-95%.

Los ciclones se utilizan para capturar:

1) cenizas de gases de combustión de plantas de calderas;

2) productos polvorientos arrastrados por varios tipos de secadores;

3) catalizador granular en procesos de craqueo catalítico;

4) eliminación del polvo después de la molienda;

5) productos granulados y pulverulentos en movimiento por transporte neumático;

6) polvo arrastrado por aparatos en los que tienen lugar procesos con partículas suspendidas en gases;

7) polvo emitido por las unidades de ventilación.

Los ciclones se utilizan para la purificación preliminar de gases y se instalan frente a dispositivos de purificación fina (filtros de mangas, precipitadores electrostáticos).

La norma establece los siguientes tipos y diseños de ciclones:

- dependiendo del método de suministro del flujo de gas al aparato

con entrada tangencial, convencional o helicoidal,

con entrada en espiral

con entrada axial (socket).

Los ciclones con suministro de gas axial (socket) funcionan con y sin retorno de gas a la parte superior del aparato (ciclones directos);

- dependiendo del número de elementos de trabajo en el dispositivo

soltero,

grupo (de dos, cuatro, seis, ocho o más ciclones),

batería (multiciclones).

Los ciclones de grupo y batería permiten procesar una gran cantidad de gases sin aumentar el diámetro del elemento ciclónico, es decir, sin comprometer la eficiencia de recolección de polvo.

La concentración permisible de polvo en los gases depurados depende de las propiedades del polvo (pegajosidad y abrasividad), así como del diámetro del ciclón.

Los principales parámetros de los ciclones se establecen en GOST 25757,,.

Esta norma internacional puede utilizarse en la certificación de ciclones.

Todos los requisitos de esta norma son obligatorios.

2 Referencias normativas

Esta norma utiliza referencias a las siguientes normas:

GOST 12.1.005-88 Sistema de normas de seguridad laboral. Requisitos sanitarios e higiénicos generales para el aire del área de trabajo

GOST 12.1.010-76 Sistema de normas de seguridad laboral. Seguridad contra explosiones. Requerimientos generales

GOST 12.2.003-91 Sistema de normas de seguridad laboral. Equipo de producción. Requisitos generales de seguridad

GOST 12.4.011-89 Sistema de normas de seguridad laboral. Medios de protección para los trabajadores. Requisitos generales y clasificación

GOST 5264-80 Soldadura por arco manual. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 7512-82 Pruebas no destructivas. Las conexiones están soldadas. método radiográfico

GOST 8713-79 Soldadura por arco sumergido. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 11533-75 Soldadura por arco sumergido automática y semiautomática. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 11534-75 Soldadura por arco manual. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14249-89 Recipientes y aparatos. Normas y métodos para calcular la fuerza.

GOST 14771-76 Soldadura por arco protegido. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14776-79 Soldadura por arco. Uniones por puntos soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14782-86 Pruebas no destructivas. Las conexiones están soldadas. métodos ultrasónicos

GOST 14806-80 Soldadura por arco de aluminio y aleaciones de aluminio en gases inertes. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 15164-78 Soldadura por electroescoria. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 15878-79 Soldadura por contacto. Las conexiones están soldadas. Elementos estructurales y dimensiones.

GOST 16037-80 Juntas de tubería de acero soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 16038-80 Soldadura por arco. Conexiones de tubería soldadas hechas de cobre y aleación de cobre-níquel. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 23518-79 Soldadura por arco protegido. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 25757-83 Colectores de polvo secos inerciales. Tipos y parámetros básicos

GOST 27580-88 Soldadura por arco de aluminio y aleaciones de aluminio en gases inertes. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST R 50820-95 Equipos de limpieza de gases y recolección de polvo. Métodos para determinar el contenido de polvo de los flujos de gas y polvo

OST 26-14-2011-88 Colectores de polvo inerciales secos. Requerimientos técnicos

3 Definiciones

A los efectos de esta Norma Internacional, se aplican los siguientes términos con sus respectivas definiciones:

3.1 colector de polvo: Aparato para la limpieza de gases (aire) de partículas en suspensión.

3.2 ciclón: Colector de polvo en el que se limpia el gas de partículas en suspensión bajo la acción de fuerzas centrífugas.

3.3 ciclón seco: Ciclón diseñado para atrapar partículas en suspensión (sin suministro de líquido de riego).

3.4 ciclón con entrada tangencial: Ciclón en el que el gas entrante se mueve tangencialmente a la circunferencia de la sección transversal del cuerpo del aparato y perpendicular al eje del cuerpo.

3.5 ciclón axial: Ciclón en el que los flujos de gas entrantes y salientes se mueven a lo largo de su eje.

3.6 ciclón de entrada de tornillo: Ciclón en el que el movimiento del flujo de gas entrante se vuelve helicoidal con la ayuda de un tubo de entrada tangencial y una tapa superior con una superficie helicoidal.

3.7 ciclón de entrada en espiral: Ciclón con conexión en espiral del tubo de entrada al cuerpo del ciclón.

3.8 búnker: Colector de polvo.

3.9 ángulo de inclinación: Ángulo de la entrada en relación al eje horizontal.

3.10 tubo neumométrico: Tubo especialmente diseñado para detectar la velocidad del aire en conductos.

3.11 la seguridad ambiental: Condiciones seguras de la vida humana, determinadas por el impacto en su organismo de las sustancias del medio ambiente.

4 Requisitos de seguridad

Requisitos generales de seguridad de acuerdo con GOST 12.2.003.

4.1 Cada ciclón utilizado de forma independiente o como parte de un complejo tecnológico está equipado con documentación operativa que contiene requisitos (reglas) que evitan la ocurrencia de situaciones peligrosas durante la instalación (desmantelamiento), puesta en servicio y operación.

4.2 El ciclón debe cumplir con los requisitos de seguridad durante todo el período de operación, siempre que el consumidor cumpla con los requisitos establecidos en la documentación operativa.

4.3 El diseño de los ciclones debe excluir, en todos los modos previstos de funcionamiento, cargas sobre piezas y unidades de montaje que puedan causar daños que supongan un peligro para los trabajadores.

Si es posible que se produzcan cargas que provoquen daños en piezas individuales o unidades de montaje que sean peligrosas para el funcionamiento, entonces el ciclón debe estar equipado con dispositivos que impidan la aparición de cargas de rotura, y dichas piezas y unidades de montaje deben estar cercadas o protegidas. ubicados de manera que sus partes colapsadas no generen situaciones traumáticas.

4.4 El diseño del ciclón y sus partes individuales debe excluir la posibilidad de su caída, vuelco y desplazamiento espontáneo en todas las condiciones previstas de operación e instalación (desmontaje). Si, debido a la forma del ciclón, la distribución de masas de sus partes individuales y (o) las condiciones de instalación (desmontaje), no se puede lograr la estabilidad necesaria, entonces se deben proporcionar medios y métodos de fijación, para lo cual el la documentación operativa debe contener los requisitos apropiados.

4.5 Los elementos estructurales de los ciclones no deben tener esquinas afiladas, bordes, rebabas ni superficies irregulares que supongan un riesgo de lesiones para los trabajadores.

4.6 Las partes del ciclón (incluidas las tuberías de los sistemas hidráulicos, de vapor, neumáticos, válvulas de seguridad, cables, etc.), cuyo daño mecánico pueda causar un peligro, deben estar protegidas por resguardos o ubicadas de manera que se evite su daño accidental. por equipo de trabajo o técnico servicio.

4.7 El diseño del ciclón debe excluir el aflojamiento espontáneo o la separación de los sujetadores de las unidades y piezas de ensamblaje.

4.8 El ciclón debe ser a prueba de incendios y explosiones en las condiciones de funcionamiento previstas.

4.9 El diseño del ciclón debe hacerse de tal manera que excluya la acumulación de cargas de electricidad estática en una cantidad que sea peligrosa para el trabajador, y la posibilidad de incendio y explosión.

4.10 El ciclón no debe ser una fuente de ruido y vibración.

4.11 El ciclón debe diseñarse de modo que la concentración de sustancias nocivas en el área de trabajo, así como sus emisiones al medio ambiente durante la operación, no superen los valores permisibles establecidos por GOST 12.1.005 y las normas sanitarias.

Un ciclón diseñado para trabajar con un ambiente de gas explosivo debe cumplir con los requisitos de GOST 12.1.010. El ciclón debe estar equipado con dispositivos que desvíen la onda expansiva dirigida.

Los sellos de ciclón diseñados para trabajar con ambientes inflamables y explosivos deben evitar la formación de mezclas combustibles y explosivas en los estados de funcionamiento y no funcionamiento del ciclón según OST 26-14-2011.

4.12 El diseño del ciclón debe excluir la posibilidad de que un trabajador entre en contacto con partes calientes o esté muy cerca de dichas partes, si esto pudiera provocar lesiones o sobrecalentamiento del trabajador.

La temperatura de la superficie exterior de la carcasa con aislamiento térmico en los lugares de mantenimiento no debe exceder los 45 °C.

El aislamiento térmico debe estar hecho de materiales de aislamiento térmico minerales u orgánicos. La capa de aislamiento térmico, si es necesario, debe protegerse con una capa impermeable.

Si el propósito del ciclón y las condiciones de su operación (por ejemplo, uso fuera de las instalaciones de producción) no pueden excluir por completo el contacto del trabajador con sus partes calientes, entonces la documentación operativa debe contener el requisito de usar equipo de protección personal.

4.13 El diseño del lugar de trabajo, sus dimensiones y la posición relativa de los elementos (controles, herramientas de visualización de información, equipos auxiliares, etc.) deben garantizar la seguridad al utilizar el ciclón para su finalidad prevista, mantenimiento, reparación y limpieza, y también cumplir con requisitos ergonómicos.

La necesidad de equipos de extinción de incendios y otros medios utilizados en situaciones de emergencia en los lugares de trabajo debe establecerse en las normas, documentos reglamentarios para ciclones de grupos, tipos y modelos específicos (marcas).

Si la ubicación del lugar de trabajo hace necesario moverse y (o) encontrar al trabajador por encima del nivel del piso, entonces el diseño debe prever plataformas, escaleras, barandillas, otros dispositivos, cuyas dimensiones y diseño deben excluir la posibilidad de que los trabajadores caídas y garantizar el desempeño conveniente y seguro de las operaciones laborales, incluidas las operaciones de mantenimiento.

4.14 El diseño de ciclones debe garantizar la seguridad de los trabajadores durante la instalación (desmontaje), puesta en servicio y operación, tanto en el caso de uso autónomo como en el marco de complejos tecnológicos, sujeto a los requisitos (condiciones, reglas) previstos por la documentación operativa .

4.15 Los ciclones deben estar provistos de dispositivos de señalización y bloqueo que se activen en caso de violación del modo tecnológico de operación establecido.

4.16 Los trabajadores que hayan estudiado su dispositivo y los métodos de mantenimiento pueden dar servicio a los ciclones.

4.17 El diseño de los ciclones debería estar diseñado para la máxima presión de operación (exceso) o vacío que pueda ocurrir durante la operación.

4.18 Los ciclones diseñados para operar bajo sobrepresión superior a 0,07 Pa deben cumplir con los requisitos establecidos en.

4.19 Está prohibida la parada de ciclones por consideraciones económicas o de otro tipo no previstas por el proceso tecnológico.

4.20 La operación de ciclones debe realizarse de acuerdo con los requisitos.

4.21 El trabajo relacionado con la inclusión, operación y reparación de ciclones debe realizarse de conformidad con las instrucciones de seguridad vigentes en la empresa.

4.22 Todos los tipos de trabajo dentro del cuerpo del ciclón deben realizarse con monos y otros medios de protección para quienes trabajan de acuerdo con GOST 12.4.011 de acuerdo con el procedimiento y las normas de seguridad establecidas en una empresa en particular.

4.23 Los funcionarios de una empresa u organización directamente involucrados en la operación o reparación de ciclones, así como las personas a cargo del servicio específico de una empresa u organización culpable de violar las normas de seguridad, tienen responsabilidad penal, administrativa o disciplinaria en la forma establecida por la legislación de la Federación Rusa.

5 métodos de prueba

5.1 La verificación de la apariencia, la integridad y la calidad de la instalación de los ciclones se lleva a cabo mediante una inspección visual del equipo completo y sus elementos individuales.

Durante la inspección, es necesario asegurarse de que no haya objetos extraños dentro del cuerpo del ciclón y el estado del aislamiento térmico y los revestimientos anticorrosión; verifique la preparación de los lugares para conectar instrumentos de medición, la calidad de instalación de puertas y escotillas, el rendimiento de soldaduras y conexiones que afectan la estanqueidad del equipo.

5.2 La verificación de las dimensiones generales del ciclón debe realizarse mediante la medición de la longitud utilizada en el fabricante.

5.3 La verificación de la masa del ciclón debe realizarse pesando el conjunto del ciclón vacío o partes del mismo en una balanza o usando un dinamómetro.

5.4 Al fabricar un ciclón, control de calidad de las soldaduras realizadas por soldadura por arco de acuerdo con GOST 5264 , , , , , , , ; soldadura en gas de protección según GOST 23518; soldadura por arco sumergido según GOST 8713; soldadura por electroescoria según GOST 15164; soldadura por contacto según GOST 15878, realizada por los siguientes métodos:

- control visual y medición;

- pruebas mecánicas;

- prueba de resistencia a la corrosión intergranular;

- examen metalográfico;

- aceroscopia;

- detección de defectos por ultrasonidos;

- método de radiación;

- medir la dureza del metal de soldadura;

- detección de defectos de color o partículas magnéticas;

- otros métodos (emisión acústica, control luminiscente, determinación del contenido de la fase ferrita, etc.) previstos en el diseño técnico.

5.5 Después de la expiración de la vida útil designada, el ciclón se somete a una prueba de confiabilidad de servicio adicional al verificar el grosor de las paredes del cuerpo por método ultrasónico de acuerdo con GOST 14782, por radiación, de acuerdo con GOST 7512 o en otra forma determinada por el desarrollador, y se establece el cumplimiento de los principales indicadores técnicos con los documentos reglamentarios para el ciclón.

5.6 Prueba de fugas

El desarrollador determina el método para verificar la hermeticidad del ciclón.

La prueba de defectos pasantes en las soldaduras se lleva a cabo mediante métodos capilares, hidráulicos o neumáticos.

5.6.1 Método capilar (humectación con queroseno)

La superficie de la costura controlada desde el exterior debe cubrirse con una solución de tiza, y desde el interior debe humedecerse abundantemente con queroseno durante todo el período de prueba. El tiempo de mantenimiento no debe ser inferior al especificado en la Tabla 1.

Tabla 1 - Tiempo de mantenimiento de la soldadura cuando se prueba con queroseno


	Tiempo de espera, h (min)
Grosor de la costura, mm	en la posición inferior de la costura	en la posición vertical superior de la costura
Hasta 4 incl.
Calle 4 "10"

Las soldaduras se consideran impermeables si no aparecen manchas de queroseno en la superficie de la costura controlada con la solución de tiza aplicada durante el tiempo de exposición.

5.6.2 Prueba hidráulica

5.6.2.1 La prueba hidráulica debe realizarse en el banco de pruebas del fabricante. Está permitido realizar pruebas hidráulicas de ciclones de gran tamaño transportados en partes y ensamblados en el sitio de instalación después del montaje, soldadura y otros trabajos en el sitio de instalación.

5.6.2.2 Las pruebas hidráulicas del ciclón se deben realizar con los sujetadores y juntas previstos en los documentos reglamentarios para un aparato específico.

5.6.2.3 La prueba hidráulica del ciclón (unidades de montaje, piezas), con excepción de las fundidas, debe realizarse con una presión de prueba, MPa (kgf/cm), calculada mediante la fórmula

donde - presión de diseño, determinada según GOST 14249, MPa (kgf / cm),

y - tensiones admisibles para el material, respectivamente, a 20 °C y temperatura de diseño, MPa (kgf/cm).

notas

1 Si el material de una parte o unidad de ensamblaje separada (carcasa, fondo, brida, sujetadores, tubería de derivación) del recipiente es menos fuerte o si su presión de diseño o temperatura de diseño es menor que la de otras partes o unidades de ensamblaje, entonces el El ciclón debe probarse con una presión de prueba determinada para esta pieza o unidad de ensamblaje.

2 Se permite determinar la presión de prueba para ciclones diseñados para las zonas climáticas correspondientes, teniendo en cuenta las condiciones de esta zona, cuya presión de diseño o temperatura de diseño es menos importante.

3 Si , determinada por la fórmula (1), provoca la necesidad de engrosar la pared del cuerpo del ciclón que opera bajo presión externa, entonces para la prueba hidráulica se permite calcular la presión de prueba de acuerdo con la fórmula

donde y son los módulos elásticos del material, respectivamente, a 20 °C y temperatura de diseño, MPa (kgf/cm).

4 La presión de prueba al probar un ciclón diseñado para operar con diferentes parámetros de diseño (presiones o temperaturas) debe tomarse igual al máximo de los valores experimentales determinados de presiones de prueba para varios parámetros de diseño.

5 La desviación máxima de la presión de prueba no debe ser superior al 5%.

5.6.2.4 Se permite que las pruebas hidráulicas de ciclones instalados verticalmente se realicen en posición horizontal, siempre que se garantice la resistencia del cuerpo del ciclón.

El cálculo de la fuerza debe ser realizado por el desarrollador de los documentos reglamentarios para este ciclón.

En este caso, la presión de prueba deberá tomarse teniendo en cuenta la presión hidrostática, si ésta actúa sobre el ciclón en condiciones de funcionamiento, y controlada por un manómetro instalado en la generatriz superior del cuerpo del ciclón.

5.6.2.5 Se utiliza agua para las pruebas hidráulicas de los ciclones. Está permitido, previo acuerdo con el desarrollador, utilizar otro líquido como medio de prueba.

La diferencia de temperatura entre la pared del ciclón y el aire ambiente durante la prueba no debe causar que caiga humedad sobre la superficie de las paredes del ciclón.

5.6.2.6 La presión en el ciclón de prueba debería aumentarse y disminuirse gradualmente de acuerdo con las instrucciones del fabricante. La tasa de aumento y caída de la presión no debe exceder los 0,5 MPa (5 kgf/cm) por minuto.

El valor del tiempo de exposición del ciclón (piezas, unidades de montaje) bajo presión de prueba debe ser como mínimo los valores indicados en la Tabla 2.

Tabla 2 - Tiempo de exposición al ciclón bajo presión de prueba


Grosor de la costura, mm	Tiempo de espera, h (min)
Hasta 50 incl.
Calle 50 "100"

Independientemente*
* Para recipientes fundidos y multicapa (piezas, unidades de montaje).

Después de mantener el ciclón (parte, unidad de ensamblaje) bajo presión de prueba, es necesario reducir la presión a la calculada y realizar una inspección visual de la superficie exterior, las juntas desmontables y soldadas. No se permite tocar el ciclón durante las pruebas.

NOTA La inspección visual de los ciclones que funcionan al vacío debe realizarse a la presión de prueba.

5.6.2.7 La presión de prueba durante las pruebas hidráulicas debería controlarse utilizando dos manómetros. Ambos manómetros eligen el mismo tipo, límite de medida, clase de precisión, el mismo valor de división. Los manómetros deben tener una clase de precisión de al menos 2,5.

5.6.2.8 Después de la prueba hidráulica, el agua debe eliminarse por completo.

5.6.2.9 La prueba de los ciclones que funcionan sin presión (para el llenado) debería realizarse humedeciendo las soldaduras con queroseno de acuerdo con 5.6.1.

5.6.2.10 Se permite reemplazar la prueba hidráulica por acuerdo con el desarrollador con neumática (aire comprimido, gas inerte o una mezcla de aire con un gas de control), si la prueba hidráulica es imposible debido a: alta tensión de la masa de agua en el ciclón o en la base del banco de pruebas; difícil remoción de agua del ciclón; posible violación de revestimientos internos; temperatura del aire ambiente por debajo de 0 °С; incapacidad para soportar la carga creada cuando el ciclón se llena de agua, estructuras portantes y cimientos de bancos de prueba, etc.

5.6.3 Prueba neumática

Antes de realizar la prueba neumática, el ciclón debe someterse a inspecciones internas y externas, y las soldaduras deben someterse a pruebas de radiación o detección de defectos al 100% por ultrasonidos.

La presión de prueba debe determinarse de acuerdo con 5.6.2.3.

El tiempo de exposición del ciclón bajo la presión de prueba debe ser de al menos 0,08 h (5 min).

Después de la exposición a la presión de prueba, es necesario reducir la presión al valor calculado, inspeccionar la superficie del ciclón y verificar la estanqueidad de las uniones soldadas y desmontables con agua jabonosa o de otra manera.

El control durante la prueba neumática debe realizarse por el método de emisión acústica.

5.6.4 Los resultados de las pruebas se consideran satisfactorios si durante su ejecución no hay:

- caída de presión en el manómetro;

- fugas del medio de prueba (fugas, sudoración, burbujas de aire o gas) en las uniones soldadas y en el metal base;

- signos de ruptura;

- fugas en conexiones desmontables;

- deformaciones residuales.

Nota - Se permite no considerar fugas del medio de prueba a través de las fugas del refuerzo, si no interfieren con el mantenimiento de la presión de prueba.

5.6.5 El valor de la presión de prueba y los resultados de la prueba deben ingresarse en el pasaporte para el ciclón.

5.7 El muestreo para determinar la concentración de sustancias nocivas en la entrada y salida del ciclón se lleva a cabo de acuerdo con GOST R 50820 de acuerdo con el programa y los métodos acordados por todas las organizaciones interesadas.

5.8 La resistencia hidráulica se calcula como la diferencia entre las presiones totales en la entrada y salida del ciclón de acuerdo con GOST 17.2.4.06.

5.9 La determinación del caudal de gas y la productividad del gas a purificar se lleva a cabo de acuerdo con GOST 17.2.4.06., se gasta en vencer la resistencia hidráulica del ciclón por el gas y se calcula mediante la fórmula

donde es la resistencia hidráulica del ciclón, Pa.

En estos cálculos, no se tienen en cuenta las pérdidas en el ventilador, ya que su eficiencia puede ser diferente según el diseño y el modo de operación.

ANEXO A (informativo). Bibliografía

APÉNDICE A
(referencia)

Ciclones NIIOGAZ. Pautas para el diseño, fabricación, instalación y operación. Yaroslavl, Príncipe del Alto Volga. editorial, 1971, p.95

Requisitos ecológicos para plantas de tratamiento de gas. Caja de herramientas. San Petersburgo, TsOEK bajo el Comité Estatal para la Protección de la Naturaleza de Rusia, 1996, p.58

Manual de recolección de polvo y cenizas. M., Energoatomizdat, 1983, p.312

Catálogo de equipos de limpieza de gases. San Petersburgo, TsOEK bajo el Comité Estatal para la Protección de la Naturaleza de Rusia, 1997, p.232

Reglas para el diseño y operación segura de recipientes a presión. M., PIO OBT, 1999

Reglas para la operación de plantas de tratamiento de gas (UEP). M., Minkhimmash, 1984, p.20

El texto del documento es verificado por:
publicación oficial
M.: Editorial de Normas IPK, 2001

GOST 31831-2012

ESTÁNDAR INTERESTATAL

COLECTORES DE POLVO CENTRÍFUGOS

Requisitos de seguridad y métodos de prueba

Colectores de polvo centrífugos. Requisitos de seguridad y métodos de ensayo

ISS 13.040

Fecha de introducción 2014-01-01

Prefacio

GOST 1.0-92 "Sistema de estandarización interestatal. Disposiciones básicas" y GOST 1.2-2009 "Sistema de estandarización interestatal. Normas, reglas y recomendaciones interestatales para la estandarización interestatal". Reglas para el desarrollo, adopción, solicitud, renovación y cancelación

Sobre el estándar

1 PREPARADO POR la Empresa Unitaria del Estado Federal "Instituto de Investigación de Normalización y Certificación en Ingeniería Mecánica de toda Rusia" (VNIINMASH)

2 INTRODUCIDO por la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología (Rosstandart)

3 ADOPTADO por el Consejo Interestatal de Normalización, Metrología y Certificación (Acta del 15 de noviembre de 2012 N 42)

Votó por la adopción de la norma:


Nombre abreviado del país según MK (ISO 3166) 004-97		Nombre abreviado del organismo nacional de normalización
Bielorrusia		Estándar estatal de la República de Bielorrusia
Kazajstán		Estándar estatal de la República de Kazajstán
Kirguistán		Estándar kirguís
		Moldavia-estándar
La Federación Rusa		Rosstandart
Tayikistán		Estándar tayiko
Uzbekistán		Uzestándar
		Ministerio de Desarrollo Económico de Ucrania

4 Por orden de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología del 21 de noviembre de 2012 N 989-st, el estándar interestatal GOST 31831-2012 entró en vigor como el estándar nacional de la Federación Rusa a partir del 1 de enero de 2014.

5 Este estándar ha sido preparado en base a la aplicación de GOST R 51708-2001

6 INTRODUCIDO POR PRIMERA VEZ

La información sobre los cambios a esta norma se publica en el índice de información publicada mensualmente "Estándares nacionales", y el texto de los cambios y enmiendas, en el índice de información publicada mensualmente "Estándares nacionales". En caso de revisión (reemplazo) o cancelación de esta norma, se publicará el aviso correspondiente en el índice de información publicada mensualmente "Normas Nacionales". La información, las notificaciones y los textos relevantes también se publican en el sistema de información pública, en el sitio web oficial de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología en Internet.

1 área de uso

1) cenizas de gases de combustión de plantas de calderas;

2) productos polvorientos arrastrados por varios tipos de secadores;

3) catalizador granular en procesos de craqueo catalítico;

4) eliminación del polvo después de la molienda;

5) productos granulados y pulverulentos en movimiento por transporte neumático;

6) polvo arrastrado por aparatos en los que tienen lugar procesos con partículas suspendidas en gases;

2 Referencias normativas

Esta norma utiliza referencias a las siguientes normas interestatales:

GOST 12.1.005-88 Sistema de normas de seguridad laboral. Requisitos sanitarios e higiénicos generales para el aire del área de trabajo

GOST 12.1.010-76 Sistema de normas de seguridad laboral. Seguridad contra explosiones. Requerimientos generales

GOST 12.2.003-91 Sistema de normas de seguridad laboral. Equipo de producción. Requisitos generales de seguridad

GOST 12.4.011-89 Sistema de normas de seguridad laboral. Medios de protección para los trabajadores. Requisitos generales y clasificación

GOST 17.2.4.06-90 Protección de la naturaleza. Atmósfera. Métodos para determinar la velocidad y el caudal de flujos de gas y polvo de fuentes estacionarias de contaminación.

GOST 17.2.4.07-90 Protección de la naturaleza. Atmósfera. Métodos para determinar la presión y la temperatura de los flujos de gas y polvo de fuentes estacionarias de contaminación

GOST 17.2.4.08-90 Protección de la naturaleza. Atmósfera. Método para determinar el contenido de humedad de flujos de gas y polvo de fuentes estacionarias de contaminación.

GOST 5264-80 Soldadura por arco manual. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 7512-82 Pruebas no destructivas. Las conexiones están soldadas. método radiográfico

GOST 8713-79 Soldadura por arco sumergido. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 11533-75 Soldadura por arco sumergido automática y semiautomática. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 11534-75 Soldadura por arco manual. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14249-89 Recipientes y aparatos. Normas y métodos para calcular la fuerza.

GOST 14771-76 Soldadura por arco protegido. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14776-79 Soldadura por arco. Uniones por puntos soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 14782-86 Pruebas no destructivas. Las conexiones están soldadas. métodos ultrasónicos

GOST 14806-80 Soldadura por arco de aluminio y aleaciones de aluminio en gases inertes. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 15164-78 Soldadura por electroescoria. Las conexiones están soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 15878-79 Soldadura por contacto. Las conexiones están soldadas. Elementos estructurales y dimensiones.

GOST 16037-80 Juntas de tubería de acero soldadas. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 16038-80 Soldadura por arco. Conexiones de tubería soldadas hechas de cobre y aleación de cobre-níquel. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 23518-79 Soldadura por arco protegido. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

GOST 25757-83 Colectores de polvo secos inerciales. Tipos y parámetros básicos

GOST 27580-88 Soldadura por arco de aluminio y aleaciones de aluminio en gases inertes. Las conexiones están soldadas en ángulos agudos y obtusos. Principales tipos, elementos estructurales y dimensiones.

Nota - Al utilizar este estándar, es recomendable verificar la vigencia de los estándares de referencia según el índice "Estándares Nacionales", compilado a partir del 1 de enero del año en curso, y según las ediciones correspondientes del índice de información para el año en curso. . Si se reemplaza (modifica) el estándar de referencia, al usar este estándar, debe guiarse por el estándar cambiante (modificado). Si la norma de referencia se cancela sin reemplazo, la disposición en la que se hace referencia a la misma se aplica en la medida en que esta referencia no se vea afectada.

3 Definiciones

A los efectos de esta Norma Internacional, se aplican los siguientes términos con sus respectivas definiciones:

3.1 colector de polvo: Aparato para la purificación de gases (aire) a partir de partículas en suspensión.

3.2 ciclón: Colector de polvo en el que se limpia el gas de partículas suspendidas bajo la acción de fuerzas centrífugas.

3.3 ciclón seco: Ciclón diseñado para atrapar partículas en suspensión (sin suministro de líquido de riego).

3.4 ciclón con entrada tangencial: Un ciclón en el que el gas entrante se mueve tangencialmente a la circunferencia de la sección transversal del cuerpo del aparato y perpendicular al eje del cuerpo.

3.5 ciclón axial: Un ciclón en el que los flujos de gas entrantes y salientes se mueven a lo largo de su eje.

3.6 ciclón con entrada de tornillo: Ciclón, en el que el movimiento del flujo de gas entrante adquiere un carácter helicoidal con la ayuda de un tubo de entrada tangencial y una tapa superior con una superficie helicoidal.

3.7 ciclón con entrada en espiral: Ciclón con conexión en espiral del tubo de entrada con el cuerpo del ciclón.

3.8 búnker: Contenedor de recogida de polvo.

3.9 ángulo de inclinación: El ángulo de la tubería de entrada en relación con el eje horizontal.

3.10 tubo neumométrico: Un tubo de un diseño especial que se utiliza para determinar la velocidad del aire en los conductos de aire.

3.11 la seguridad ambiental: Condiciones seguras para la vida humana, determinadas por el impacto en su organismo de las sustancias del medio ambiente.

4 Requisitos de seguridad

Requisitos generales de seguridad de acuerdo con GOST 12.2.003.

4.2 El ciclón debe cumplir con los requisitos de seguridad durante todo el período de operación, siempre que el consumidor cumpla con los requisitos establecidos en la documentación operativa.

4.5 Los elementos estructurales de los ciclones no deben tener esquinas afiladas, bordes, rebabas ni superficies irregulares que supongan un riesgo de lesiones para los trabajadores.

4.6 Las partes del ciclón (incluidas las tuberías de los sistemas hidráulicos, de vapor, neumáticos, válvulas de seguridad, cables, etc.) que presenten daños mecánicos que puedan causar un peligro, deben estar protegidas por resguardos o ubicadas de manera que se eviten daños accidentales por parte de los trabajadores. o significa Mantenimiento.

4.7 El diseño del ciclón debe excluir el aflojamiento espontáneo o la separación de los sujetadores de las unidades y piezas de ensamblaje.

4.8 El ciclón debe ser a prueba de incendios y explosiones en las condiciones de funcionamiento previstas.

4.10 El ciclón no debe ser una fuente de ruido y vibración.

4.15 Los ciclones deben estar provistos de dispositivos de señalización y bloqueo que se activen en caso de violación del modo tecnológico de operación establecido.

4.16 Los trabajadores que hayan estudiado su dispositivo y los métodos de mantenimiento pueden dar servicio a los ciclones.

4.17 El diseño de los ciclones debería estar diseñado para la máxima presión de operación (exceso) o vacío que pueda ocurrir durante la operación.

4.18 Los ciclones diseñados para operar bajo sobrepresión superior a 0,07 Pa deben cumplir con los requisitos establecidos en.

4.19 Está prohibida la parada de ciclones por consideraciones económicas o de otro tipo no previstas por el proceso tecnológico.

4.20 La operación de ciclones debe realizarse de acuerdo con los requisitos.

4.21 El trabajo relacionado con la inclusión, operación y reparación de ciclones debe realizarse de conformidad con las instrucciones de seguridad vigentes en la empresa.

4.23 Los funcionarios de una empresa u organización directamente involucrados en la operación o reparación de ciclones, así como las personas a cargo del servicio específico de una empresa u organización culpable de violar las normas de seguridad, asumen responsabilidad penal, administrativa o disciplinaria en la forma prescrita por la legislación de los estados mencionados en el prefacio como los que votaron a favor de la adopción de la norma interestatal.

5 métodos de prueba

5.2 La verificación de las dimensiones generales del ciclón debe realizarse mediante la medición de la longitud utilizada en el fabricante.

5.3 La verificación de la masa del ciclón debe realizarse pesando el conjunto del ciclón vacío o partes del mismo en una balanza o usando un dinamómetro.

5.6.1 Método capilar (humectación con queroseno)

La superficie de la costura controlada desde el exterior debe cubrirse con una solución de tiza, y desde el interior debe humedecerse abundantemente con queroseno durante todo el período de prueba. El tiempo de mantenimiento no debe ser inferior al especificado en la Tabla 1.

Tabla 1 - Tiempo de mantenimiento de la soldadura cuando se prueba con queroseno


Grosor de la costura, mm	Tiempo de espera, h (min)
	en la posición inferior de la costura	en la posición vertical superior de la costura
Hasta 4 incl.

Las soldaduras se consideran impermeables si no aparecen manchas de queroseno en la superficie de la costura controlada con la solución de tiza aplicada durante el tiempo de exposición.

5.6.2 Prueba hidráulica

5.6.2.2 Las pruebas hidráulicas del ciclón se deben realizar con los sujetadores y juntas previstos en los documentos reglamentarios para un aparato específico.

5.6.2.3 La prueba hidráulica del ciclón (unidades de montaje, piezas), con excepción de las fundidas, debe realizarse con una presión de prueba, MPa (kgf/cm), calculada mediante la fórmula

donde - presión de diseño, determinada según GOST 14249, MPa (kgf / cm),

y - tensiones admisibles para el material, respectivamente, a 20 °C y temperatura de diseño, MPa (kgf/cm).

notas

donde y son los módulos elásticos del material, respectivamente, a 20 °C y temperatura de diseño, MPa (kgf/cm).

5 La desviación máxima de la presión de prueba no debe ser superior al 5%.


Grosor de la costura, mm	Tiempo de espera, h (min)
Hasta 50 incl.
Calle 50 "100"

Independientemente*
* Para recipientes fundidos y multicapa (piezas, unidades de montaje).

5.6.2.8 Después de la prueba hidráulica, el agua debe eliminarse por completo.

5.6.2.9 La prueba de los ciclones que funcionan sin presión (para el llenado) debería realizarse humedeciendo las soldaduras con queroseno de acuerdo con 5.6.1.

5.6.3 Prueba neumática

Antes de realizar la prueba neumática, el ciclón debe someterse a inspecciones internas y externas, y las soldaduras deben someterse a pruebas de radiación o detección de defectos al 100% por ultrasonidos.

La presión de prueba debe determinarse de acuerdo con 5.6.2.3.

El tiempo de exposición del ciclón bajo la presión de prueba debe ser de al menos 0,08 h (5 min).

Después de la exposición a la presión de prueba, es necesario reducir la presión al valor calculado, inspeccionar la superficie del ciclón y verificar la estanqueidad de las uniones soldadas y desmontables con agua jabonosa o de otra manera.

El control durante la prueba neumática debe realizarse por el método de emisión acústica.

5.6.5 El valor de la presión de prueba y los resultados de la prueba deben ingresarse en el pasaporte para el ciclón.

5.7 El muestreo para determinar la concentración de sustancias nocivas a la entrada y salida del ciclón se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos de las normas nacionales * de los estados mencionados en el prefacio que votaron a favor de la adopción de esta norma interestatal de acuerdo con la programa y métodos acordados por todas las organizaciones interesadas.
_______________

5.11 Medición de la humedad de acuerdo con GOST 17.2.4.08.

5.12 Determinación del consumo energético para la depuración de 1000 m3 de gas.

La electricidad en el ciclón, kJ/1000 m, se consume para vencer la resistencia hidráulica del ciclón por gas y se calcula mediante la fórmula

Anexo A (informativo). Bibliografía

Anexo A
(referencia)


	Ciclones NIIOGAZ. Pautas para el diseño, fabricación, instalación y operación*. Yaroslavl, Príncipe del Alto Volga. editorial, 1971, p.95
________________ * El documento mencionado aquí es obra del autor. Para obtener más información, siga el enlace
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	Manual de recolección de polvo y cenizas. M., Energoatomizdat, 1983, p.312
	Catálogo de equipos de limpieza de gases. San Petersburgo, TsOEK bajo el Comité Estatal para la Protección de la Naturaleza de Rusia, 1997, p.232
	OST 26-14-2011* Colectores inerciales de polvo seco. Requerimientos técnicos
_____________ * Válido en el territorio de la Federación Rusa; El documento no es válido en el territorio de la Federación Rusa. Reemplazado por OST 26-14-2007-89, que no se proporciona. Ver el enlace para más información. - Nota del fabricante de la base de datos.
	Reglas para el diseño y operación segura de recipientes a presión*. M., PIO OBT, 1999
________________ * El documento no es válido en el territorio de la Federación Rusa. Se encuentra vigente el PB 03-576-03 “Reglas para el Diseño y Operación Segura de Recipientes a Presión”. - Nota del fabricante de la base de datos.
	Reglas para la operación de plantas de tratamiento de gas (UEP). M., Minkhimmash, 1984, p.20

Texto electrónico del documento
preparado por CJSC "Kodeks" y verificado contra:
publicación oficial
M.: Informe estándar, 2013

Debido al bajo costo y la simplicidad del dispositivo y la operación, la resistencia relativamente pequeña y el alto rendimiento son el tipo más común de colector de polvo mecánico. Los colectores de polvo ciclónicos tienen las siguientes ventajas sobre otros dispositivos:

sin partes móviles;
operación confiable a temperaturas de hasta 500 °C sin cambios estructurales;
el polvo se recoge seco;
la posibilidad de capturar polvos abrasivos, para lo cual las superficies activas de los ciclones están cubiertas con materiales especiales;
posibilidad de funcionamiento de ciclones a altas presiones;
valor estable de la resistencia hidráulica;
facilidad de fabricación y posibilidad de reparación;
un aumento en la concentración de polvo no conduce a una disminución en la eficiencia fraccionaria del aparato.

Las desventajas incluyen alta resistencia hidráulica, llegando a 1250-1500 Pa, y baja eficiencia en la captura de partículas con un tamaño< 5 мкм.

El funcionamiento del ciclón se basa en el uso de fuerzas centrífugas derivadas de la rotación del flujo de gas y polvo en el interior del cuerpo del aparato. Como resultado de la acción del ciclón de las fuerzas centrífugas, las partículas de polvo suspendidas en el flujo son arrojadas a las paredes de la carcasa y caen fuera del flujo.El gas limpio, que continúa girando, da un giro de 180 ° y sale del ciclón a través del tubo de escape ubicado a lo largo del eje (Fig. 2.8). Las partículas de polvo que han llegado a las paredes de la carcasa, bajo la acción de un flujo en movimiento axial y de la gravedad, se desplazan hacia la salida de la carcasa y son retiradas del ciclón.

Fig. 2.8 Esquema del ciclón.

El área de proceso del ciclón, o área de recolección de polvo, está ubicada entre el extremo del tubo de escape y la salida de polvo del ciclón. Una parte de esta zona está ocupada por un ramal cónico, donde termina el vórtice del ciclón. En un ciclón cilíndrico (sin boquilla cónica), el vórtice del ciclón descansa sobre la capa de polvo en la tolva del aparato. En este caso, las partículas se alejan nuevamente del búnker, es decir, ocurre un fenómeno similar a la acción de los vórtices atmosféricos sobre los objetos ubicados en la superficie de la tierra. El arrastre secundario de partículas también ocurre cuando se elige un ángulo de inclinación excesivamente grande de la boquilla inferior del ciclón.

Aunque los primeros ciclones aparecieron en la industria hace más de 100 años, se continúa trabajando para mejorar su diseño y aumentar la eficiencia.

En la URSS se utilizan más de 20 tipos de ciclones. Para la unificación de ciclones en VNIIOT (Leningrado), se llevaron a cabo pruebas comparativas de varios ciclones de acuerdo con una metodología única aprobada por el Comité Estatal de Construcción de la URSS. Según los resultados de la prueba (Fig. 2.9), el Gosstroy de la URSS incluido en la serie unificada de equipos de recolección de polvo ciclón tipo TsN-11 como el más eficiente y conveniente para agrupar. Los dibujos típicos del ciclón TsN-11, desarrollados en el Instituto "Proektpromventilation", son enviados por el Instituto Central de Diseño Estándar (Tbilisi). Los ciclones del tipo TsN-15, los diseños de SIOT y VTsNIIOT son equivalentes en cuanto al grado de purificación y son algo inferiores a los aparatos del tipo TsN-11. Pero el diámetro del ciclón TsN-15 es un 10% menor, lo que da ciertas ventajas al agruparse. El ciclón de diseño SIOT tiene casi un 30% menos de altura que el ciclón tipo TsN-11, pero un 17% más de diámetro. El ciclón T 4/630 mostró una alta eficiencia, sin embargo, en comparación con TsN-11, su masa es casi 2 veces y su altura es 1,5 veces mayor, lo que no nos permite recomendarlo como un aparato unificado. En ausencia de condiciones especiales, la gama recomendada de ciclones para uso puede limitarse a dispositivos cilíndricos y cónicos.

Arroz. 2.9. La dependencia del grado de depuración de la resistencia hidráulica al mismo rendimiento de los ciclones.

1-T-4/630; 2- TSN-11; 3 - TSN-15; 4 - diseños de VTsNIIOT, 5 - diseños de SIOT; 6 - Diseños LIOT; 7- TSN-15 tu; ocho - TSN-24; 9 - "Matrioska".

Arroz. 2.10 Ciclón cilíndrico de diseños NIIOgaz.

Los ciclones son dispositivos de alto rendimiento y los cónicos son muy eficientes. El diámetro de los ciclones cilíndricos no suele superar los 2000 mm y el de los ciclones cónicos los 3000 mm. Con un aumento en el diámetro del ciclón a una velocidad de flujo tangencial constante, la fuerza centrífuga que actúa sobre las partículas de polvo disminuye y la eficiencia de recolección de polvo disminuye. Además, la instalación de un solo ciclón de alto rendimiento es difícil debido a su gran altura. En este sentido, los ciclones de grupo y de batería han encontrado una amplia aplicación en la tecnología de recolección de polvo.

En diseños grupales, de acuerdo con las normas de NIIOgaz, se utilizan ciclones del tipo TsN-15, y de acuerdo con las normas estándar, aprobadas por el Comité Estatal de Construcción de la URSS, se utilizan ciclones del tipo TsN-11. Se instalan en pares con un número total de 2 a 8 ciclones o alrededor de un conducto de gas de entrada vertical, de 10 a 14 piezas cada uno. (Figura 2.12).

Tabla 2.1. La relación de dimensiones en fracciones del diámetro interior D para ciclones TsN-11, TsN-15. TsN-15U, TsN-24.

Los ciclones cónicos con la misma productividad que los cilíndricos se diferencian de estos últimos en sus grandes dimensiones y, por lo tanto, generalmente no se usan en un diseño de grupo. Para suministrar gas a ciclones individuales cuando se instalan en grupo, se recomienda utilizar colectores. Las tuberías de derivación de los ciclones se conectan al colector mediante bridas. El colector está hecho de uno o más ramales que, por un lado, están conectados a los ciclones y, por el otro, terminan en una cámara común.

Arroz. 2.11. Ciclón espiral-cónico TsN.

La eliminación del gas depurado en los ciclones se puede realizar de varias formas: con la ayuda de una voluta, que se utiliza para convertir el movimiento de rotación de los gases en movimiento de traslación, un codo, colector común para un grupo de ciclones, o mediante un tubo de escape. Las secciones transversales de la salida de la voluta y la entrada de los ciclones deben ser iguales.

En grupos, los ciclones están dispuestos en dos filas o tienen un diseño circular de acuerdo con las recomendaciones dadas en la Tabla. 2.3. Se recomienda tomar los volúmenes de trabajo de bins para grupos de ciclones de acuerdo a la Tabla. 2.4. Para aumentar la vida útil de los ciclones sometidos a desgaste abrasivo, en los lugares de mayor desgaste (en la parte inferior del cuerpo, en la parte de entrada de la voluta), se recomienda soldar láminas adicionales en la cara exterior de las paredes de el aparato. Ciclones diam.< 0,8 м из-за повышенного абразивного износа нельзя применяют для улавливания абразивных пылей.

Arroz. 2.12. grupo de ciclones.

a - diseño escalonado; b - diseño circular.

Tabla 2.4. Volúmenes de trabajo de tolvas para grupos de ciclones m 3 .

En algunos casos, para reducir la resistencia hidráulica, solo ciclones tipo TsN-15 , TsN-15U, TsN-24 se suministran con paletas giratorias. El desenroscado está soldado a la parte inferior del tubo de escape.

Los grupos suelen consistir en ciclones de la serie principal TsN (tipo TsN-24, TsN-15U, TsN-15, TsN-11). Por regla general, los grupos de ciclones tienen un colector común de gas sucio, un colector común de gas purificado en un contenedor de polvo común. Los depósitos de polvo de los grupos de ciclones pueden tener forma redonda o rectangular. Para grupos de dos y cuatro ciclones se utilizan ambas formas de bunkers, y para grupos de seis y ocho ciclones solo rectangulares. Los volúmenes requeridos de contenedores de basura están determinados por su propósito. El volumen de la tolva equipada con dispositivos de descarga continua de polvo puede elegirse menor que el volumen de la tolva diseñada para la acumulación y descarga periódica de polvo. La distancia mínima desde el eje del ciclón hasta la pared del bunker debe ser de al menos 0,4D donde D es el diámetro del ciclón. La altura de la parte rectangular (o cilíndrica) del bunker debe ser de al menos 0,5. Se supone que el ángulo de inclinación de las paredes del búnker con el horizonte es de al menos 60°. Los conos del ciclón se bajan al búnker a una profundidad igual a 0,8 del diámetro del agujero en ellos. Para reducir la altura total de la tolva con descarga continua de polvo, se permite instalar varias tolvas en un grupo de ciclones.

Recomendado en la tabla. Los volúmenes de trabajo de 2.4 de las tolvas se pueden usar para otros tipos de ciclones. Los volúmenes de tolvas para grupos de ciclones del tipo SK-TsN-34, sin deteriorar la aerodinámica del proceso ciclónico, pueden tomarse algo menores que los recomendados en la Tabla. 2.4. Pero con un alto contenido de polvo de gases y una baja masa volumétrica de polvo, los volúmenes de las tolvas de ciclones individuales y grupales pueden considerarse grandes en comparación con los volúmenes recomendados en la Tabla. 2.4.

El efecto de los procesos aerodinámicos que ocurren en la tolva del ciclón sobre el grado de purificación se confirma con los resultados de probar dos ciclones conectados a una tolva común. Dos opciones para el suministro de aire a través de boquillas tangenciales dieron lugar a dos patrones diferentes de rotación del flujo en el búnker (Fig. 2.13). La experiencia ha demostrado que cuando las velocidades tangenciales tenían la misma dirección en la zona de interacción de los vórtices (Fig. 2.13, a) y no se violaba el modo principal de rotación de los flujos en el búnker, el grado de purificación era mayor (no menor). que con un solo ciclón); si el diseño es incorrecto (Fig. 2.13.6), la eficiencia del aparato se reduce. Por lo tanto, la instalación de ciclones sin tolvas, con la fijación de una salida de polvo en el cono del ciclón, por ejemplo, directamente al tornillo de descarga de polvo, siempre conduce a un deterioro en el grado de limpieza. Cuando la salida de polvo del cono se encuentra ligeramente por debajo de la tapa superior de la tolva, se recomienda conectar el cono ciclónico a la tolva.

La rotación del flujo en el tubo de escape, si no se reduce a la salida del ciclón de su diámetro, continúa a una distancia de 20 o más calibres. Si se reduce el diámetro del tubo de escape, la resistencia hidráulica aumenta considerablemente. Por lo tanto, cuando el ciclón no está ubicado al final de la rama de descarga o está instalado en el lado de succión del ventilador, el tubo de escape no debe estrecharse, sino que debe proporcionarse una voluta giratoria.

Arroz. 2.13. Interacción de vórtices en un búnker bajo dos ciclones.

a - diseño correcto; b - diseño incorrecto.

Símbolo para tamaños estándar de un ciclón único y grupal: TsN - ciclón diseñado por NIIOgaz; 15 - ángulo de inclinación del eje del tubo de entrada con respecto a la horizontal (grados); P - rotación "derecha" ("izquierda") del gas en el "caracol"; el número después del guión es el diámetro interior de la parte cilíndrica del ciclón (mm); la siguiente cifra es el número de ciclones en el grupo; Y - con una cámara de gas purificado en forma de colección; P - forma piramidal del búnker. Por ejemplo, TsN-15P-600P y TsN-15L-600×2UP. Los ciclones del tipo TsN-15 se fabrican de acuerdo con OST 26-14-1385 - 75 y OST 26-14-1268 - 75; material de construcción - acero al carbono.

El ciclón tipo STs-TsN-34 está diseñado para depurar gases de un producto tan resistente como el hollín. Los ciclones de este tipo se caracterizan por una mayor eficiencia que los ciclones convencionales, lograda al aumentar las pérdidas hidráulicas como resultado del estrechamiento de las secciones transversales de las aberturas de entrada y salida (Fig. 2.14). Los ciclones se fabrican solos con un diámetro de la parte cilíndrica de 600 a 3600 mm, con rotación "izquierda" y "derecha" del flujo de polvo y gas.

Los dispositivos están disponibles en las siguientes versiones: con búnker y calentador; con bunker sin calentador.

Designación convencional del tamaño del ciclón: SK - espiral cónica; TsN - ciclón diseñado por NIIOgaz; 34 - la relación entre el diámetro del tubo de escape y el diámetro de la parte cilíndrica (igual a 0,34); 5P - con búnker y calentador; B - con un búnker sin calentador (en ausencia de B o BP - sin búnker y calentador); el último número es el diámetro de la parte cilíndrica del ciclón (mm); P o L - rotación "derecha" o "izquierda" del flujo de polvo y gas. Por ejemplo, SK TsN-34BTs-6000L, SK-TsN-34-600P.

A continuación se muestra el rango de tamaño estándar de los ciclones SK-TsN-34 de rotación "izquierda" y "derecha" con un bunker y un calentador.

En el caso del uso de ciclones SK-TsN-34 dia.< 800 мм для слипающихся пылей следует диаметр пылевыводящего отверстия циклона увеличивать, сохранив его прежнюю конусность. В этом случае d 1 = 0,35D Н кор = 1,8D.

Los ciclones Kreisel se utilizan principalmente para limpiar gases después de hornos rotatorios durante la quema de cal, en la industria del cemento, etc. Un rasgo característico de su diseño es un cono hueco con un orificio en la parte superior, instalado en la parte inferior del cuerpo. Entre el cuerpo del ciclón y el cono hay una ranura anular de 4,5 mm de ancho, prevista para el descenso del polvo atrapado en la tolva. El búnker es una parte integral del ciclón (Fig. 2.15).

Estos ciclones se caracterizan por una mayor productividad de un solo aparato que los ciclones del tipo TsN-15 y TsN-24 con una eficiencia suficientemente alta.

Arroz. 2.14. tipo de ciclón SK-TSN-34.

1 - tubo de entrada; 2 - tubo de salida 3 - caracol; 4 - cono; 5 - postes de apoyo; 6 - búnker; 7 - calentador.

Arroz. 2.15. ciclón kreisel.

1 - tubo de escape; 2 - tubo de entrada; 3 - parte cilíndrica del ciclón; 4 - orificio para gas; 5 - cono hueco; 6 - una ranura anular para la liberación de polvo.

Para reducir la resistencia de los ciclones con su alta productividad y alto grado de purificación, se recomienda aumentar la altura de la tubería de entrada y la espiral de entrada del aparato en 1,5 veces.

Arroz. 2.16. La dependencia de la resistencia del ciclón en su rendimiento.

Los ciclones diseñados por VTsNIIOT (Fig. 2.17, Tabla 2.5) con un cono en expansión se utilizan para capturar polvo seco no coalescente, no fibroso y abrasivo, así como ligeramente cohesivo (hollín, talco). Un rasgo característico de este ciclón es el método de transporte del polvo separado del cuerpo al recipiente colector. El flujo de polvo y gas pasa al interior del búnker a través de una ranura anular formada por dos superficies cónicas coaxiales. El flujo libre de polvo regresa al cuerpo del ciclón a través de la abertura central del cono interior. Este diseño de eliminación de polvo en la tolva permite el uso de un aparato para atrapar el polvo con propiedades abrasivas incrementadas.

Arroz. 2.17. Ciclón diseñado por VTsNIIOT.

1 - tubo de entrada; 2 - tubo de escape; 3 - cuerpo; 4 - cono interior; 5 - cámara colectora de polvo; 6 - espacio anular.

Arroz. 2.18. Diseño de ciclón tipo Giprodrevprom C.

1- tubo de entrada; 2 - cuerpo; 3 - separador.

Figura 2.19. Diseño de ciclón SIOT una.

1 - cuerpo; 2 - desbobinador; 3,4 - tuberías de entrada y salida; 5 - tapa de la carcasa; 6 - tubo de salida de polvo; 7 - desenrollador; 8 - tapa.

Tabla 2.7. Ciclones de diseño SIOT una.

La velocidad recomendada del flujo de polvo y gas en la tubería de entrada es de 16-20 m/s, el coeficiente de resistencia local relacionado con esta velocidad es de 5,4; la eficiencia del ciclón es 98 -98.5%.

El ciclón de diseño SIOT (Fig. 2.19, Tabla 2.7) tiene una forma triangular de las tuberías de entrada y salida. Los ciclones de este diseño se recomiendan para capturar polvo seco, no fibroso y no coalescente. Al instalar el ciclón en el lado de succión del ventilador, el flujo de gas y polvo sale por un destorcedor con tapón roscado, y cuando se instala en el lado de impulsión, a través de un eje con tapa o destorcedor en forma de escudo plano. El coeficiente de resistencia local, relacionado con la velocidad de entrada del flujo de polvo y gas, es de 4,2 para un ciclón con tornillo desenroscado y de 6 sin él. La depresión máxima es de 5 kPa.

Cálculo y selección de ciclones. Los ciclones se calculan o seleccionan mediante varios métodos. El más apropiado es el método de generalización y uso de indicadores obtenidos al probar ciclones en condiciones industriales o en soportes semi-industriales. Con este método, para una serie de ciclones de varios tipos, se obtuvieron datos sobre el grado fraccionario de atrapamiento para ciertos valores de la velocidad del gas purificado y la densidad del polvo, sobre el coeficiente de resistencia hidráulica q, etc. Esta información se refleja suficientemente en las normas pertinentes y en la documentación técnica adjunta.

Para calcular o seleccionar ciclones, se requieren los siguientes datos: caudal volumétrico de gases a desempolvar en condiciones de operación, Q p, m 3 /s; viscosidad dinámica de los gases prn temperatura de funcionamiento μg, Pa-s; densidad del gas prn condiciones de funcionamiento p g, kg / m 3; la composición dispersa del polvo, dada por los parámetros d m , µm, lg och; concentración de polvo en los gases de svh, g/m 3 ; densidad de partículas de polvo p h, kg/m 3 ; grado de purificación requerido ȵ, %.

1. Dado el tipo de ciclón, según tabla. 2.8 iln 2.9 determine la velocidad óptima del gas en el aparato w opt.

2. Calcule el área transversal requerida de ciclones, m 2

F = Q p/w opt (2.3)

3. Determinar el diámetro del ciclón, m, dado el número de ciclones N:

D = √F/0,785N. (2.4)

El diámetro del ciclón se redondea al valor recomendado en la Tabla. 2.1 o 2.2.

4. Calcule la velocidad real del gas en el ciclón:

w = Qp /0.785ND 2 (2.5)

La velocidad en el ciclón no debe desviarse más del 15% del óptimo.

Tabla 2.10 Valores de coeficientes de arrastre de ciclones.

(D = 500 mm; ancho = 3 m/s)

5. Calcular el coeficiente de resistencia hidráulica de un solo ciclón o de un grupo de ciclones:

£ = K 1 K 2 £c(n)c 500 + K 3 (2.6)

donde £c(p)c 500 - coeficiente de resistencia hidráulica de un solo ciclón dia. 500 mm, seleccionados según la tabla. 2.10. El índice "c" significa que el ciclón funciona en una red hidráulica, y el índice "p" - sin red, es decir, funciona directamente para el escape a la atmósfera; K 1 - factor de corrección para el diámetro del ciclón, determinado a partir de la tabla. 2.11; K 2 - factor de corrección para el contenido de polvo del gas, determinado a partir de la tabla. 2.12; K 3 - coeficiente que tiene en cuenta las pérdidas de presión adicionales asociadas con la disposición de los ciclones en un grupo, determinado a partir de la Tabla. 2.13.

Tabla 2.12 Valores de factores de corrección por contenido de polvo de gases (D = 500 mm)

Para ciclones individuales K 3 = 0.

6. Determinar la pérdida de presión en el ciclón, Pa, según la fórmula

∆Р = £ c pw 2 /2 (2,7)

Si la pérdida de carga ∆p resulta aceptable, proceder al cálculo del coeficiente total de depuración de gases en el ciclón. Se supone que el coeficiente de purificación de gas en un solo ciclón y en un grupo de ciclones es el mismo. De hecho, el factor de purificación de gas en un grupo puede ser algo menor que en un solo ciclón. Esto se debe a la posibilidad de desbordamientos de gas a través de un búnker común, que reducen el coeficiente de purificación de gas en un grupo de ciclones.

7. Tomando de la mesa. 2.8 o 2.9, dos parámetros que caracterizan la eficiencia parcial del tipo de ciclón seleccionado en las condiciones especificadas en la tabla determinan el valor del parámetro d 50 en condiciones de operación (diámetro del ciclón, velocidad de flujo, densidad del polvo, viscosidad dinámica del gas) de acuerdo con la ecuacion

re 50 = re t 50 √ (D/D t)(p th /r h)(μ/μ t)(w t /w) (2.8)

Tabla 2.13. Coeficiente K 3 que tiene en cuenta las pérdidas de presión adicionales asociadas al diseño del grupo.

8. Determinar el parámetro x por la fórmula

(2.9)

9. Según la tabla. 1.6 determinar el valor Ф(x), que es el factor total de depuración del gas, expresado en fracciones.

Al final del cálculo, el valor obtenido ȵ se compara con el requerido. Si resulta ser menos de lo requerido, es necesario elegir otro tipo de ciclón con un valor grande del coeficiente de resistencia hidráulica. Para cálculos aproximados del valor requerido, se recomienda la siguiente relación:

(2.10)

donde el índice "1" se refiere a lo calculado, y el índice "2" a los parámetros requeridos del ciclón.

Cálculo de ciclones instalados secuencialmente. El coeficiente de depuración de gases en una instalación formada por dos o más ciclones instalados sucesivamente puede determinarse convenientemente a partir de las gráficas de deslizamientos parciales de cada uno de los ciclones, compilados en un sistema de coordenadas probabilístico-logarítmico. El cálculo se realiza en la siguiente secuencia:

1. Determinar los valores de d 50 para cada uno de los ciclones instalados sucesivamente.

2. Determinar los valores d = 15,9 para cada uno de los ciclones según la ecuación
(2.11)

3. En un sistema de coordenadas logarítmicas probabilísticas (las coordenadas de la cuadrícula deben presentarse en fracciones relativas), se trazan los puntos d50 y dɛ =15,9 para cada uno de los ciclones. Los puntos d 50 y d ɛ = 15,9 están conectados por líneas rectas de avances parciales a través de ciclones.

4. Determinar el deslizamiento parcial total a través del sistema de dos ciclones instalados sucesivamente:
ɛ 1-2 = ɛ 1 ɛ 2 (2.12)

donde ɛ 1-2 - deslizamiento parcial total; ɛ 1 - deslizamiento parcial del primer ciclón; ɛ 2 - lo mismo para el segundo.

La curva se traza en el mismo gráfico.

5. Dibuje una línea recta que se aproxime a la curva ɛ 1-2 y encuentre los valores de d 50 que caracterizan esta línea recta.

6. Calcular el coeficiente de purificación de gases según la ecuación 1.28

La elección del tipo y tamaño del ciclón se realiza en función del caudal de gas dado, las propiedades físicas y mecánicas del polvo, el factor de depuración requerido, las dimensiones de la instalación, la fiabilidad operativa y el coste de depuración. . Al limpiar grandes volúmenes de gases, los ciclones individuales de los tipos TsN-11, TsN-15, TsN-15U TsN-24 se combinan en grupos de 2, 4, 6 y 8 elementos dispuestos en dos filas, n de 10, 12 y 14 elementos con disposición circular. El diámetro de los ciclones del tipo TsN-11, TsN-15, TsN-15U, combinados en grupos con disposición rectangular, no debe exceder de 1800 mm, y con disposición circular, 1000 mm.

Al elegir ciclones diseñados por NIIOgaz, se debe prestar atención a la confiabilidad del sistema, especialmente en los casos en que la reparación o revisión del sistema de limpieza de gases es imposible sin detener el equipo de proceso. Una amplia gama de tamaños de ciclones le permite cumplir con muchos requisitos, incluida la confiabilidad. Las violaciones más características del funcionamiento normal de los ciclones son la abrasión de las paredes de los ciclones con polvo abrasivo y adherencia.

Los ciclones del tipo TsN-15U se caracterizan por bajos indicadores técnicos y económicos, y su uso solo puede justificarse en los casos en que existen estrictas restricciones de altura. Para la limpieza de gases de polvo fino con un diámetro medio medio. 5,6 µm, así como las altas exigencias en la calidad de la limpieza deben ser
utilizar los ciclones cónicos de mayor eficiencia del tipo SDK-TsN-33. Con restricciones de dimensiones, se recomienda utilizar ciclones del tipo SK-TsN-34, que tienen una alta eficiencia a un alto costo de energía. Para garantizar un funcionamiento estable, excluyendo la obstrucción de los orificios de salida de polvo, la velocidad nominal de los ciclones del tipo SK-TsN-34 debe ser de al menos 2,0 m/s. Al atrapar hollín en ciclones dia. > La velocidad de 1 m se puede reducir a 1,5 m/s. Las desventajas de los ciclones cónicos son sus grandes dimensiones, la dificultad de completarlos en grupos y el consumo relativamente alto de metal por 1000 m 3 /h de los gases que se limpian.

1. Los ciclones individuales y de grupo se instalan tanto en los conductos de succión como de descarga del sistema de conductos de gas.

2. Para limpiar los gases del polvo abrasivo, que provoca el desgaste de los impulsores de los ventiladores, se deben instalar ciclones delante de los ventiladores.

3. La presión de los gases suministrados para la limpieza, su temperatura puede ser cualquiera, siempre que se asegure la necesaria resistencia y estanqueidad del aparato. Los ciclones normalizados están diseñados para una presión (o vacío) de 2500 Pa y temperaturas de hasta 400 °C.

4. Al diseñar los conductos de suministro de gas a los ciclones, es necesario garantizar una distribución uniforme del flujo de gas y polvo en la entrada del ciclón haciendo secciones rectas directamente en frente de la tubería de entrada o instalando dispositivos especiales, como paletas guía. , distribuyendo el caudal por la sección transversal de los conductos de gas. Los giros bruscos en los conductos de gases de escape en las inmediaciones de los cíclopes pueden afectar negativamente a la uniformidad de la distribución de gases en los ciclones y aumentar la resistencia del aparato, por lo que deben evitarse. Para instalaciones con caudal de gas variable, por ejemplo, en salas de calderas de plantas metalúrgicas con diferentes capacidades en verano e invierno, se prevé el uso de varios ciclones de grupo o individuales equipados con dispositivos de bombeo.

5. No se permite la presencia de dispositivos de cierre o estrangulación dentro del grupo ciclón, en colectores o tubos de escape para evitar la violación de la igualdad de resistencias hidráulicas entre los elementos del ciclón. Los estudios han demostrado que, en ausencia de igualdad de resistencia hidráulica, pueden producirse flujos de gas desde el búnker al ciclón con baja resistencia, lo que conduce a una disminución significativa de la eficiencia de limpieza.

6. La conexión de los conductos de entrada y salida de gases a los ciclones deberá realizarse predominantemente soldada, sobre vendajes, lo que asegure la confiabilidad y estanqueidad de la conexión. En algunos casos, con conductos de gas de entrada y salida de tamaño pequeño (por ejemplo, para ciclones individuales), es posible instalar conexiones bridadas
de acuerdo con los GOST correspondientes.

7. La instalación de ciclones individuales y grupales se realiza verticalmente, de modo que la salida de polvo se dirija hacia el fondo.

En algunos casos, se permite una disposición horizontal de ciclones individuales. En este caso, la tolva debe tener un diseño especial.