ODPYLACZE SUCHE
Pacułt Rafał
Piwowarczyk Piotr
SÅ‚awek Mateusz
GRUPA 4 INŻYNIERIA ŚROWISKA
Spis treści
1.Wstęp ................................................................................................................................................... 3
2. Odpylacze grawitacyjne ....................................................................................................................... 4
2.1 Budowa odpylaczy grawitacyjnych................................................................................................ 5
2.2 Schemat działania odpylaczy grawitacyjnych................................................................................ 6
2.3 Wady i zalety ................................................................................................................................. 6
3.Odpylacze inercyjne ............................................................................................................................. 7
3.1 Budowa .......................................................................................................................................... 7
3.2 Schemat działania .......................................................................................................................... 7
3.3 Wady i zalety: ................................................................................................................................ 7
4. Odpylacze odśrodkowe ....................................................................................................................... 8
4.1 Budowa .......................................................................................................................................... 8
4.2 Schemat działania .......................................................................................................................... 8
4.3 Wady i zalety ................................................................................................................................. 8
5. Odpylacze wirowe przeciwbieżne ....................................................................................................... 9
5.1 Budowa .......................................................................................................................................... 9
5.2 Schemat działania ........................................................................................................................ 10
5.3 Zalety i wady ................................................................................................................................ 10
6. Przykłady zastosowao odpylaczy suchych w przemyśle .................................................................... 11
7. Podsumowanie ................................................................................................................................. 11
8. Literatura ........................................................................................................................................... 12
2
1.Wstęp
Pyły są mieszaniną dwufazową w której fazą rozpraszającą jest gaz, a rozproszoną 
rozdrobnione ciało stałe. Elementy ciała stałego nazywamy cząstką, lub ziarnem pyłu. Górną
granicÄ… wymiarów geometrycznych ziaren, które możemy zaliczyć do pyłów jest 300µm. W
celu uzyskania większej precyzji odnośnie zaliczenia danego aerozolu do pyłów można użyć
definicji Judy, wg. Której do pyłów zalicza się ziarna, których prędkość swobodnego
opadania w nieruchomym powietrzu ( o temp. 20oC i ciśnieniu 1013hPa) jest mniejsza od
5m/s, lub które poruszają się ruchami Browna.
Pyły można podzielić ze względu na wielkość ziaren na pyły o rozdrobnieniu
koloidalny/submikronowym (mniejsze czÄ…stki) lub o rozdrobnieniu makroskopowym
(większe cząstki).
Większość pyłów występujących w przyrodzie (naturalnych), oraz tworzących się w
różnych procesach technologicznych (antropogenicznych) to pyły polidepresyjne o
zróżnicowanej wielkości ziaren i właściwościach fizykochemicznych.
Do oceny składu frakcyjnego pyłu stosuję się dwa rodzaje metod:
-bezpośrednie ; dokonuje się separacji pyłu na odpowiednie frakcje przez izokinetyczne
zasysanie zapylonego gazu do tzw. Impaktora kaskadowego
-pośrednie ; wymagają pobrania reprezentatywnej próbki pyłu i poddaniu jej dalszej analizie
w laboratorium
Rysunek 1 Ocena składu frakcyjnego pyłu
3
 Ziarna pyłów mogą wchodzić w skład aerozolów(jako faza rozproszona) lub w skład
warstwy pyłu osadzonego na dowolnym podłożu lub pyłu zgromadzonego(np. w zbiornikach)
Aby wybrać odpowiednią metodę odpylania, konieczna jest znajomość składu
chemicznego pyłów.
Podstawową wielkością mierzącą skuteczność odpylaczy jest całkowita skuteczność
odpylania ·. Jest to stosunek strumienia masy pyÅ‚y zatrzymywanego w urzÄ…dzeniu  m2 do
strumienia masy pyłu wprowadzanego do odpylacza. Kolejną miarą jest frakcyjna
skuteczność odpylania  mierząca zdolność do separacji poszczególnych klas ziarnowych
pyłu, Pozostałymi kryteriami oceny pracy odpylacza jest:
·ð Dyspozycyjność urzÄ…dzenia
·ð Sprawność ogólna odpylacza
·ð Zużycie energii
·ð Zużycie czynników pomocniczych
·ð Wymiary liniowe oraz powierzchnia i przestrzeÅ„ zajmowane przez urzÄ…dzenie
·ð Koszty inwestycyjne
·ð Koszty eksploatacyjne
·ð Koszty oczyszczania
·ð Okres amortyzacji
Do grupy odpylaczy mechanicznych suchych należą urządzania w których wtrącanie
ziaren pyłu następuje na zasadzie wykorzystania siły grawitacyjnej, efektu bezładności lub
siły odśrodkowej. Możemy rozróżnić odpylacze suche:
·ð Grawitacyjne
·ð Inercyjne
·ð OdÅ›rodkowe
·ð Multicyklony i baterie cyklonów
·ð Wirowe przeciwbieżne
2. Odpylacze grawitacyjne
Odpylacze grawitacyjne działają dzięki najbardziej podstawowej sile występującej w
przyrodzie a mianowicie grawitacji. Ich metoda działania jest bardzo prosta i zazwyczaj
4
stanowi tylko wstępny etap oczyszczania gazów. Dzieje się tak dlatego, że odpylacze
grawitacyjne mają zdolność do odfiltrowywania jedynie dużych cząstek pyłowych (powyżej
100źm lub 50źm). Odpylacze grawitacyjne działają skutecznie wtedy kiedy prędkość
opadania ziaren jest większa niż 0,5m/s. Wyróżniamy dwie podstawowe konstrukcje
odpylaczy grawitacyjnych, inaczej zwanych komorami osadczymi. SÄ… to: komora osadczo
pyłowa oraz komora osadczo pyłowa z półkami.
2.1 Budowa odpylaczy grawitacyjnych
Jak już wcześniej wspomniałem, odpylacze grawitacyjne dzielimy na 2 grupy pod
względem konstrukcyjnym. Pierwszą z nich jest komora osadczo pyłowa (rys.2)
Rysunek 2Komora osadczo pyłowa
Schemat jej budowy i działania wygląda następująco:
1. Komora osadnicza
2. Zasobnik pyłu
3. Tory ziaren o dużych średnicach (>100źm lub >50źm)
4. Tory ziaren o małych średnicach
5. Wlot zapylonych gazów
6. Wylot gazów odpylonych
Natomiast drugim prezentowanym rodzajem odpylaczy suchych jest komora osadcza pyłowa
z półkami (rys.3)
Rysunek 3Komora osadczo pyłowa z półkami
5
Jeśli chodzi o budowę tej komory, wygląda podobnie jak w przypadku zwykłej
komory osadczo pyłowej, jedyną różnicą jest obecność w komorze osadniczej perforowanych
półek, łańcuchów bądz
przegród kierujących które zwiększają sprawność odpylania.
2.2 Schemat działania odpylaczy grawitacyjnych
Działanie odpylaczy grawitacyjnych jest bardzo proste, gaz wraz z drobinami pyłów,
wpada do odpylacza przez otwór wlotowy. Aby ziarna pyłów mogły spokojnie osadzić się na
dnie komory, prędkość przepływu gazu przez komorę musi być odpowiednio niska (poniżej
1m/s). Po osadzeniu się na dnie komory osadczej pyłów, odpylony gaz ucieka z komory
otworem wylotowym. Tak wygląda schemat działania jeśli chodzi o komorę osadczo pyłową
(rys.1), natomiast jej udoskonalona i bardziej skuteczna wersja, czyli komora osadczo pyłowa
z półkami (rys.2) działa w bardzo podobny sposób, z tą różnicą, że przepływ zapylonego gazu
jest zakłócany oraz stopniowany poprzez obecność półek. Komory osadczo pyłowe z półkami
są skuteczniejsze od zwykłych komór osadczo pyłowych nawet o 50-70%. Dzieje się tak
dlatego, że podczas przepływu strumienia aerozolu przez komorę osadczą, ziarna pyłu spadają
z mniejszej wysokości, co przy takiej samej prędkości strumienia, poprawia skuteczność
odpylacza.
2.3 Wady i zalety
Zaletami komór osadczo pyłowych są:
·ð Niskie koszty wykonania
·ð MaÅ‚e opory przepÅ‚ywu
·ð MaÅ‚e zapotrzebowanie mocy
·ð Możliwość zastosowania do odpylania gazów gorÄ…cych bez ich uprzedniego
ochładzania
Wyraz
na wadą tych komór są natomiast spore trudności przy oczyszczaniu komory
osadczej z wydzielonego pyłu, oraz fakt, że skuteczność odpylania jest dosyć niska w
odniesieniu do przeciętnego składu pyłów.
Natomiast zaletami komór osadczo pyłowych z są:
·ð WiÄ™ksza skuteczność odpylania w porównaniu do komór osadczych
·ð Zmniejszenie mas czÄ…steczek aerozolowych co odciąża i zabezpiecza koÅ„cowy proces
odpylania przed zablokowaniem odpylonym pyłem
6
Poważnymi wadami są natomiast:
·ð KÅ‚opoty ruchowe
·ð Utrudnienie usuwania wydzielonego pyÅ‚u
3.Odpylacze inercyjne
W odpylaczach wykorzystuje się efekt bezwładności ziaren pyłu przy gwałtownej
zmianie kierunku. W takich odpylaczach z dobrym efektem można usuwać cząstki o
rozmiarach wiÄ™kszych niż 20µm. Odpylacze inercyjne stosuje siÄ™ głównie w procesach
wstępnego odpylania gazów z pieców obrotowych, suszarni i konwertorów.
3.1 Budowa
a) b)
c) d)
Rysunek 4 Odpylacze uderzeniowo-inercyjne: a) do wbudowania w liniÄ™ przewodu
gazowego, b) z przegrodÄ… uderzeniowÄ…, c)rurÄ… centralnÄ…, d)z bocznym wlotem kÄ…towym
3.2 Schemat działania
Prędkość strumienia aerozolu w odpylaczach inercyjnych musi być dostosowana do
budowy aparatu, tak aby nie następowało porywanie wydzielonych już cząsteczek. Prędkość
strumienia wlotowego osiÄ…ga 10m/s, zmniejszajÄ…c siÄ™ wewnÄ…trz urzÄ…dzenia do ok. 1m/s.
Sprawność odpylacza wynosi ok. 80% dla czÄ…stÄ™k powyżej 30µm, przy spadku ciÅ›nienia gazu
do 150-400Pa.
3.3 Wady i zalety:
Zaletami urządzeń tego typu są:
·ð Duża skuteczność odpylania pyłów gruboziarnistych
7
·ð Pewność pracy
·ð A
atwość zabudowy
·ð Niskie straty ciÅ›nieniowe
Największą wadą jest natomiast mała skuteczność odpylania drobnych frakcji pyłów
4. Odpylacze odśrodkowe
4.1 Budowa
Rysunek 5 Odpylacz odśrodkowy, budowa a) Przekrój pionowy b) Przekrój poprzeczny
1. Wlot gazów zapylonych
2. Wylot gazów oczyszczonych
4.2 Schemat działania
W odpylaczach odśrodkowych- cyklonach wykorzystuje się efekt działania sił
odśrodkowych na cząstki aerozolowe. Strumień gazu(zapylonego) wpływając do cyklonu
ulega odchyleniu w kierunku ściany i spływa wzdłuż niej spiralnie. Wykonując od 2 do 7
obrotów osiąga dno stożka. Na przeszkodzie jaką jest warstwa wydzielonego pyłu lub
zamknięcie dolne cyklonu, strumień gazu zmienia kierunek i płynie wzdłuż osi cyklonu do
rury odlotowej
4.3 Wady i zalety
Wady:
1. Znaczne opory przepływu.
2. Stosunkowo szybkie zużywanie się w wyniku erozji.
3. Niska skuteczność w zakresie ziaren poniżej 10 - 20 mikrometrów
8
Zalety:
1. Prosta budowa.
2. Niewielkie gabaryty.
3. Niskie koszty inwestycyjne.
5. Odpylacze wirowe przeciwbieżne
Odpylacze przeciwbieżne należą do nowej generacji odpylaczy mechanicznych
wykorzystujących efekt siły odśrodkowej. W odpylaczu przeciwbieżnym, w odróżnieniu od
klasycznych odpylaczy odśrodkowych, dzięki obecności drugiego wirującego strumienia
gazu, wysokie wartości siły odśrodkowej utrzymują się w całym przekroju poprzecznym
komory odpylacza. Zwiększenie ilości gazu pomocniczego powoduje wzrost skuteczności
odpylania a efekt ten ujawnia się tym silniej im drobniejszy pył jest wprowadzany do
odpylacza. Wysoka skuteczność odpylania zapewnia redukcje emisji pyłu do wartości poniżej
100 mg/m3 w przeliczeniu na 6% O2.
5.1 Budowa
Rysunek 6 Odpylacz wirowy przeciwbieżny
1. Wlot gazu zapylonego
2. Element formujący przepływ gazu zapylonego
3. Komora
4. Lot gazu pomocniczego
5. Element formujący przepływ gazu pomocniczego
6. Wylot gazu oczyszczonego
9
5.2 Schemat działania
Zasada działania polega na tym, że separacja pyłu ze strumienia gazu spowodowana jest
dynamicznym działaniem gazu wirującego w komorze odpylacza. Od dołu króćcem
doprowadzany jest gaz zapylony, ulegając na wlocie komory zawirowaniu. Pojawia się siła
odśrodkowa powodująca odrzucenie ziaren pyłu w kierunku ścian komory, dzięki czemu
króćcem wylotowym wypływa z odpylacza gaz oczyszczony. Równocześnie króćcem
wlotowym w górnej części odpylacza doprowadzany jest do komory gaz pomocniczy
uformowany w strumień opadający torem spiralnym po pobocznicy komory. W dolnej części
komory na tarczy przysłaniającej wlot do zbiornika pyłu strumień ten ulega odchyleniu i
nakłada się na przepływ gazu zapylonego, wzmacniając jego rotację a za tym zwiększa efekt
działania siły odśrodkowej. W pobliżu tarczy zwrotnej, na skutek zmiany kierunku przepływu
gazu pomocniczego, działa mechanizm bezwładnościowego odrzucania ziaren pyłu do
zbiornika pyłu. Gaz pomocniczy spełnia więc istotną rolę w procesie separacji pyłu -
zwiększa efekt działania siły odśrodkowej oraz chroni ściany komory przed erozyjnym
działaniem pyłu.
5.3 Zalety i wady
Zalety:
- możliwość separacji nieco mniejszych (ok. 1,4 raza) ziaren pyłu niż w cyklonach o podobnej
wielkości, a co za tym idzie  osiągania wyższych skuteczności przedziałowych zwłaszcza w
zakresie 1,5 - ograniczenie wpływu wadliwego wykonania (np. nierówności ścianek) na skuteczność
odpylania;
- możliwość oczyszczania gazów gorących w urządzeniach wykonanych ze zwykłej stali ( z
wyjątkiem przewodów i króćców dolotowych gazu zanieczyszczonego);
- możliwość odpylania gazów o wysokiej wilgotności względnej;
- możliwość zastosowania różnorodnych materiałów do wykonania ( dostosowanych do
własności oczyszczanego gazu);
- ograniczenie, w porównaniu z cyklonami erozji.
10
Wady:
- wysokie straty ciśnienia sięgające 4 i więcej kPa oraz związane z tym znaczne zużycie
energii, przekraczajÄ…ce niekiedy 1,5 kWh/ 100 m3;
- skomplikowana instalacjÄ™;
- konieczność stosowania wysokoprężnych wentylatorów i związany z tym hałas;
- znaczne, większe niż. dla cyklonów, koszty oczyszczania.
6. Przykłady zastosowań odpylaczy suchych w przemyśle
Komory osadczo pyłowe stosuje się głównie jako wstępny etap odpylania. Stosuje się je w
wielostopniowych układach odpylania np. w cementowniach, w przemyśle metalurgicznym
czy też w zakładach przeróbki surowców mineralnych. Natomiast odpylacze inercyjne,
odśrodkowe czy wirowe przeciwbieżne, mają szerokie zastosowanie w technologiach w
których występują pyły erozyjne czyli min. przy odpylaniu spalin z kotłów czy też w
przemyśle koksowniczym, węglowym oraz odlewniczym.
7. Podsumowanie
Rozmiar Prędkość Straty Sprawność [%]
Cechy czÄ…steczek [µm] przepÅ‚ywu [m/s] CiÅ›nienia [kPa]
Odpylacz
grawitacyjny >100 <1 20  300 50  70
inercyjny 20 10  1 150  400 80
odśrodkowy 5 - 10 7,5 800  1500 75
wirowy- 3 - 5 5 >4000 70
przeciwbieżny
Tabela 1
11
8. Literatura
Bibliografia:
1. Baj W., 2004: Technologie radiacyjne w ochronie środowiska (usuwanie
zanieczyszczeń gazów, pomiar zapylenia, zanieczyszczeń materiałów, itp.), Praca
zaliczeniowa Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
2. Mazur M., 1990: Systemy ochrony powietrza, Uczelniane wydawnictwo N-D, Kraków.
3. Konieczyński J., 2004: Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami. Wydawnictwo
Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice.
Linkografia:
1. Strona internetowa uniwersytetu warszawskiego
http://www.chem.uw.edu.pl/people/AMyslinski/JS/wyk_002.pdf
2. Strona inetrnetowa uniwersytetu warmińsko-mazurskiego
http://www.uwm.edu.pl/kopits/dokumenty/Materialy%20TOA/TOA3.pdf
Spis obrazów:
Rysunek 1 - Ocena składu frakcyjnego pyłu  str. 3
Rysunek 2  Komora osadczo pyłowa  str. 5
Rysunek 3  Komora osadczo pyłowa z półkami  str. 5
Rysunek 4  Odpylacze uderzeniowo inercyjne  str. 7
Rysunek 5  Odpylacz odśrodkowy  str. 8
Rysunek 6  Odpylacz wirowo przeciwbieżny  str. 9
Spis tabel:
Tabela 1  Tabelka porównawcza  str. 11
12
13