Odpylanie to proces oddzielania pyłów, czyli rozdrobnionej fazy stałej, od spalin- gazów, które transportują te pyły. Odpylanie odbywa się przy pomocy metody suchej( odpylacze suche to np. koagulatory akustyczne, filtry tkaninowe, filtry włóknikowe, filtry ziarniste, elektrofiltry, odpylacze inercyjne, komory osadcze) i mokrej( odpylacze mokre: płuczki ze zwężka Venturiego, płuczki z wypełniaczem, płuczki wirnikowe, płuczki pionowe, płuczki przewałowe, płuczki natryskowe).

Rodzaje pyłów:

- toksyczne powodują szybkie zatrucie organizmu. Zaliczamy do nich: pyły wraz z metalami ciężkimi, pyły radioaktywne, pyły azbestowe, nawozy mineralne, fluorki

- szkodliwe mają działanie pylicotwórcze i uczulające. Rozpuszczają się w płynach ustrojowych i rozkładają substancje fizjologiczne- głównie białko. Zmniejszają odporność na choroby zakaźne. Zaliczamy do nich: pyły zawierające SiO₂( np. opal, kwarc, chalcedon), pyły drewna, pyły bawełny, pyły glinokrzemianowe

- neutralne mają działanie drażniące, są substancjami nierozpuszczalnymi. Powodują blokowanie powierzchni oddechowej i wywołuje niedotlenienie organizmu. Zaliczamy do nich: pyły żelaza, pyły wapienia, pyły gipsu, pyły węgla

W metodach odpylania wykorzystuje się procesy: odpylanie grawitacyjne ziaren pyłu, działanie siły dośrodkowej, filtracja, jonizacja gazu i pyłu, koagulacja w polu akustycznym.

Nazwą urządzenie odpylające objęty jest cały zespół urządzeń koniecznych do wydzielenia pyłu z zapylonego gazu. Urządzenie składa się z:

- odpylacza, w którym następuje wydzielenie ziaren pyłu z gazu

- przewodów ssących i tłoczących

- wentylatorów lub dmuchów

- silników napędzających

- instalacji do wytwarzania wysokich napięć

- pomp

- przewodów wodnych zbiorników na pył

- urządzeń odprowadzających pył

Schematy odpylaczy suchych:

- komory osadcze proste wykorzystują zjawisko siły ciążenia

- komory osadcze z poziomymi półkami- wykorzystują siły ciążenia

- odpylacze inercyjne wykorzystują siły bezwładności

- komory osadcze z labiryntowymi przegrodami- wykorzystują siłę bezwładności i silę ciążenia

- cyklony pojedyncze- siła dośrodkowa

- cyklony pojedyncze z rozdziałem strumienia gazu z koncentratorem- siła dośrodkowa

- cyklony bateryjne- siła dośrodkowa

- multicyklony osiowe- siła dośrodkowa

- odpylacze wirnikowe- siła dośrodkowa i siła wywołana przyśpieszeniem Coriolisa

- odpylacze elektrostatyczne rurowe- siła elektrostatyczna

- odpylacze elektrostatyczne płytowe o pionowym przepływie gazu- siła elektrostatyczna

- odpylacze z warstwą filtracyjną utworzoną z papieru, kartonu, materiałów filtracyjnych z włókien syntetycznych itd.- wykorzystanie filtracji( siły bezwładności, siły dyfuzji i siły elektrostatyczne)

- odpylacze tkaninowe, workowe, nadciśnieniowe( bez obudowy)- występuje zjawisko filtracji( siły bezwładności, siły dyfuzji i siły elektrostatyczne)

- odpylacze tkaninowe, nadciśnieniowe( z obudową)- wykorzystuje zjawisko filtracji( siły bezwładności, siły dyfuzji i siły elektrostatyczne)

- odpylacze tkaninowe ramowe- wykorzystuje zjawisko filtracji

Komory osadcze. Są najprostszym urządzeniem działającym na zasadzie wykorzystania siły przyciągania ziemskiego. Zasada ich działania polega na osiadaniu ziaren pyłu na dnie komory przy poziomym przepływie zapylonego gazu przez komorę. Aby uzyskać osadzanie się ziaren pyłu na dnie komory prędkość przepływu gazu powinna być dostatecznie mała.

Schemat komory osadczej

Zastosowanie komór osadczych ogranicza się do dużych stężeń zapylenia gazu, przy czym działają one skutecznie tylko dla ziaren pyłu do 100μm. Zaletą komór osadczych jest niski koszt wykonania i niewielkie opory przepływu. Mogą być stosowane bez ograniczeń do wstępnego odpylania gorących gazów o temperaturze do 300°C bez ich uprzedniego ochładzania.

Cyklony. Zasada działania cyklonów. Zapylony gaz doprowadzany jest z duża prędkością stycznie do górnej cylindrycznej części cyklonu. Takie doprowadzenie gazu wywołuje jego silne zawirowanie, w wyniku którego ziarna pyłu pod wpływem siły odśrodkowej zostają odrzucone na ścianki, po których zsuwają się wzdłuż części stożkowej do umieszczonego niżej specjalnego zbiornika pyłu. Oczyszczony gaz po wykonaniu 1,5-2 pełnych obrotów uchodzi do góry przez centralnie umieszczony przewód wylotowy. Ten prosty schemat procesu odpylania gazu w cyklonie komplikowany jest w znacznym stopniu przez szereg zjawisk ubocznych. Istotny wpływ na skuteczność działania cyklonu maja właściwości fizykochemiczne odpylonego pyłu, a w szczególności jego stężenie, skład ziarnowy, właściwości elektrostatyczne, wilgotność i skłonność do koagulacji. Ogólne zasady konstrukcji cyklonów. Ze wg na ukształtowanie wlotu, cyklony dzielą się na: styczne i osiowe. W cyklonach stycznych zapylony gaz doprowadzony jest do części cylindrycznej, przy czym oś otworu wlotowego jest prostopadła do osi cylindra cyklonu. W cyklonach osiowych oś wlotu gazu jest równoległa do osi części cylindrycznej, a siła odśrodkowa wywoływana jest przez system łopatek kierujących, przy czym ze wg na usytuowanie otworu wlotowego mogą one być zwrotne lub przelotowe.

Skuteczność działania cyklonu zależy przede wszystkim od prawidłowego ukształtowania następujących jego elementów:

- kształtu i powierzchni przekroju otworu wlotowego

- średnicy i wysokości części cylindrycznej

- wysokości i kata zbieżności części stożkowej

- zagłębienia, średnicy i ukształtowania otworu wlotowego

- kształtu zbiornika pyłu

- szczelności dolnego zamknięcia cyklonu

Elementy konstrukcyjne cyklonu:

- otwór wlotowy

- część cylindryczna cyklonu

- cześć stożkowa

- przewód wylotowy( ukształtowany zwykle jako pionowa rura centralnie położona, zagłębiona w części cylindrycznej)

- zbiornik pyłu( poniżej stożka cyklonu)

- dolne zamknięcie cyklonu( znajduje się pod zbiornikiem pyłu, musi być całkowicie szczelne, z możliwością opróżnienia zbiornika).

Wady cyklonów:

- daje opory przepływu gazu

- wzrost oporów wraz z wzrostem skuteczności

- mała skuteczność działania dla pyłów o średnicy mniejszej od 5μm

Zalety cyklonów:

- szybki wzrost skuteczności wraz ze wzrostem wymiarów ziaren

- wzrost skuteczności wraz ze wzrostem natężenia przepływu gazu

- duża wytrzymałość na temperaturę do 50°C

- nieczułość na zmiany wilgotności i rodzaj gazu

- niski koszt wykonania, prosta budowa, duża pewność pracy, brak części ruchomych, minimalne możliwości uszkodzenia

Zastosowanie cyklonów. Zakładając, że konstrukcja cyklonu zostanie prawidłowo dobrana do danego źródła zapylenia, zakres zastosowania cyklonów jest bardzo szeroki. Stosuje się je jako urządzenie odpylające w instalacjach odciągów miejscowych, przy czym na duże stężenie i duże uziarnienie spotykanego tu pyłu powinny one cechować się budową mocną i odporną na ścieranie. Bardzo rozpowszechnione są baterie cyklonów i multicyklonów jako odpylacze gazów spalinowych w kotłach i ciepłowniach małej i średniej mocy.

Odpylacze inercyjne. Zasadą działania odpylaczy tego typu jest wykorzystanie efektu bezwładności ziaren pyłu przy gwałtownej zmianie kierunku przepływającego gazu uzyskuje się to przez ustawienie na drodze zapylonego gazu żaluzji- tzw. łopatek kierujących. Zasada działania. Odpylacze te składają się z szeregu współśrodkowych pierścieni w kształcie ściętych stożków o malejących średnicach. Zapylony gaz wchodzi do urządzenia z dużą prędkością i rozdziela się na dwie strugi. Ziarna pyłu wskutek bezwładności nie zmieniając kierunku swojego ruchu przesuwają się wzdłuż środka, z którego górnej części zostają odessane. Pozostała część gazu w dużym stopniu oczyszczona od pyły wydostaje się przez szczeliny między pierścieniami. Odpylacze inercyjne pracują z zasady w połączeniu z innym urządzeniem odpylającym, na ogół cyklonem. Skuteczność działania dla ziaren o średnicach >20μm wynosi 80-95%.

Zalety odpylaczy inercyjnych:

- małe wymiary

- łatwość zabudowy

Wady odpylaczy inercyjnych:

- mała skuteczność działania dla ziaren <20μm

- znaczna wysokość przy dużym natężeniu przepływu gazu

Odpylacze wirowe. Proces odpylania przebiega tu w cylindrze, do którego od dołu doprowadzany jest gaz zapylony, a od góry wtórny. Gaz roboczy wprowadzany jest na wejściu di cylindra w ruch wirowy za pomocą kształtki zawirowującej lub łopatek kierunkowych. W cylindrze wirowy ruch gazu jest wzmacniany i przyspieszany przez gaz wtórny, który wprowadzany jest w ruch wirowy skierowany ku dołowi za pomocą układu dysz, wylotu cyklonowego lub łopatek kierujących. Skuteczność odpylania w odpylaczu wirowym jest z reguły wyższa niż w najlepszych cyklonach. Urządzenie to odpyla praktycznie 100% wszystkich ziaren o średnicach większych od 5μm. Straty energetyczne w tych odpylaczach są wysokie przy czym ich wartość wiąże się ściśle z wyborem układu zasilającego gaz wtórny. Są trzy możliwości zasilania: powietrzem z zewnątrz, gazem oczyszczonym lub gazem roboczym( zapylonym). Najczęściej stosowane jest II rozwiązanie, czyli zasilanie wtórnego gazem jest oczyszczonym. Dzięki temu uzyskuje się najwyższą skuteczność odpylania.

---