Magyar Energiagazdaság, 1954 (7. évfolyam, 1-12. szám)
1954-01-01 / 1. szám
2 Koncz I. : A zsalus porleválasztók számítása Magyar Energiagazdaság 7. évf. 1954. 1. sz. lemezek keskeny rétegre bontják, miközben olyan irányváltozást is szenved, amelyet a nagyobb fajsúlyú porszemcsék követni nem tudnak, így a por az egyik lemezről a másikra jut és belekeveredik a következő, még tisztítatlan légáramba. A megtisztított levegőréteget gyűjtőtáska vezeti el, a por pedig mindinkább besűrűsödve a megmaradt levegőáramban marad vissza. A teljes gázmennyiségnek mintegy 10%-át szokták a besűrített porral együtt különválasztani. Ez a nagykoncentrációjú gázporkeverék külön kis ciklonba kerül, amely ezt a keveréket megtisztítva a port kiválasztja, míg a gáz a leválasztó előtti vagy utáni főlégáramba kerül vissza. 4. A zsalus leválasztó elmélete A zsalus leválasztó működését a 2. ábra tünteti fel. A V sebességgel áramló gáz és szilárd anyag keveréke a zsaluknál irányváltozást szenved. A levegő követi az elterelést, a szilárd szemcsék azonban nagyobb fajsúlyuk miatt igyekeznek kiválni a levegőből, mert meg akarják tartani eredeti mozgásirányukat. A lamelláknál olyan komplikált áramlás keletkezik, hogy a valóságos jelenségeket pontosan követni nem tudjuk. Ha ideális áramlást tételezünk fel, úgy találhatunk olyan számítási módot, amellyel egyrészt megvilágítjuk a jelenségeket, másrészt olyan összehasonlító értékeket kapunk, amelyek a szerkezet alakjának, méretének megállapításánál és a minőségi elbírálásnál támpontot nyújtanak. Bár a számított értékek nem fedik teljesen a valódi eredményt, de felhasználható tájékoztató értékeket adnak. Feltevéseink a következők : Az áramló gáztömeg egyenlő sávokra osztva kerül elvezetésre, miközben sebességük az irányelterelés alatt nem változik. Az egyes sávok az irányelterelés alatt körpályán mozognak. Az egymást követő szakaszokban az előtte leválasztott szemcsék a turbulens áramlás következtében ugyancsak egyenletes elosztással jutnak a következő irányeltereléshez. A legutóbbi feltevés természetesen a nagyobb szemcsékre vonatkozólag nem áll fenn, de ezek — amennyiben a határszemcse felett vannak — mind leválasztódnak. Ez az utóbbi jelenség is rámutat már a zsalus leválasztó egyik jellegzetességére. A többi fokozatban besűrített gáz ismételt kiválasztási folyamata miatt a határszemcse alatti kis szemcsék többször kerülnek leválasztásra. Ez a kiválasztás azonban mindig csak részlegesen történik és így az ismétlődő ciklonhatás következtében a finom szemcsék nagy része fokozatosan leválasztódik. Ennek oka az, hogy a többszöri átszerelés miatt kis porterhelés esetén a zsalus porleválasztók élesebben osztályoznak. Nagyobb porterhelés esetén azonban már a valóságban erős eltérés mutatkozik ettől az elvtől, mert a hátrább lévő lamelláknál a por olyan nagy sűrűséggel jelentkezik, hogy a légáram már nem tudja szétbontani és az apróbb szemcsék jórésze a nagyobbakkal együtt kihordást nyer. Ez okozza azt a jelenséget, hogy nagy porterhelésnél a zsalus porleválasztó hatásfoka javul. A 2. ábrán látható irányelterelésnél a kiválasztást a centrifugális erő végzi. Ennek nagysága a sugártól függ, éspedig fordított arányban. Az s távolságban induló szemcsének akkora utat kell megtennie, hogy a külső körön át kiessék a gázáramból. A külső 12 sugár közelében tehát kedvezőbb helyzetben vannak a szemcsék — a kisebb C centrifugális erő ellenére — már csak azért is, mert a nagyobbik ív folytán hosszabb idő, ill. út áll rendelkezésre. Mivel legkedvezőtlenebb a belső rx sugár mentén a belépő szemcsék leválasztása, ennélfogva a határszemcse nagyságát ez fogja meghatározni. A leválasztás útját nem tudjuk pontosan meghatározni, de tudjuk, hogy függ ez az áramlás zavaró hatásaitól és nem kis mértékben a por tulajdonságától, pl. pergőképességétől. Feltehető, hogy a lemezhez képest 45°-es és a 0 középponton átmenő vonaltól kezdve balra eső porok már továbbhaladnak, ha addig elhagyták az r2 sugarat. Az ábra jelölése szerinti ívszög tehát Λ p — 1800—a—в—45 ° és a keringés száma U ·——. Ez 360° itt természetesen törtszám, amely szintén jellemző a zsalus porleválasztóra. Mielőtt a kiválasztás elméletét levezetném, meg kell vizsgálni azt, hogy a centrifugál leválasztókra jellemző ú. n. leválasztási fok a zsalus leválasztóknál mekkora. A leválasztási fok egy viszonyszám, ami azt jelenti, hogy a működő erő — jelenleg a C centrifugális erő — mennyivel nagyobb, mint a nehézségi gyorsulás által létesített erő, vagyis a szemcse súlya. Porkamráknál, mint ismeretes, csak a nehézségi erő érvényesül az ülepítésnél általában. A centrifugális erő 2. ábra. A lamellák működési elve C.