W zakładach produkcyjnych i przetwórczych często dochodzi do emisji pyłów i drobin, które mogą negatywnie wpływać na stan techniczny maszyn oraz bezpieczeństwo ludzi. Właściwie zaprojektowane systemy odpylające pozwalają ograniczyć to ryzyko i spełnić obowiązujące normy środowiskowe. Jednym z rozwiązań mechanicznych stosowanych w tego typu instalacjach są cyklony oraz ich złożone wersje – multicyklony. Poniżej przedstawiamy, jak działają te rozwiązania, gdzie znajdują zastosowanie i czym różnią się ich poszczególne typy.
Budowa i działanie urządzeń cyklonowych
Instalacja odpylająca oparta na cyklonach wykorzystuje zjawisko odśrodkowego oddzielania cząstek. Strumień zanieczyszczonego powietrza wprowadzany jest do wnętrza obudowy, gdzie ulega zawirowaniu. W wyniku sił działających na cząstki stałe zostają one wyrzucone na zewnętrzne ścianki komory. Następnie – pod wpływem grawitacji – opadają w dół do specjalnie wyprofilowanego leja.
Ten typ separatora jest przeznaczony głównie do wytrącania większych frakcji. Oczyszczone powietrze może dalej trafiać do filtrów dokładniejszych, takich jak systemy workowe lub patronowe. Taka konfiguracja redukuje obciążenie dalszych etapów filtracji i zwiększa żywotność elementów eksploatacyjnych.
Z uwagi na brak elementów ruchomych i zwartą konstrukcję, urządzenia te są odporne na uszkodzenia. Znajdują zastosowanie tam, gdzie procesy zachodzą w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia, co wyklucza inne metody filtracji.
Multicyklon jako rozbudowana wersja cyklonu
Multicyklon różni się od klasycznego rozwiązania przede wszystkim liczbą zastosowanych komór cyklonowych. Zamiast jednej, wewnątrz urządzenia znajduje się ich wiele, co przekłada się na zwiększoną wydajność i wyższą skuteczność separacji. Taka konfiguracja umożliwia rozdzielanie cząstek przy dużych przepływach gazów, co jest istotne przy przemysłowym wykorzystaniu odpylania.
Wielocylindrowa konstrukcja sprawia, że zanieczyszczenia są rozdzielane równolegle w kilku strumieniach, co skraca czas trwania procesu i zmniejsza opory przepływu. Tym samym możliwe jest utrzymanie ciągłości pracy przy relatywnie niskim zużyciu energii.
Podwójna filtracja w filtrocyklonach
Filtrocyklon łączy funkcje dwóch mechanizmów: cyklonu oraz filtra pulsacyjnego. Pierwszy etap procesu wygląda analogicznie jak w przypadku klasycznego separatora – powietrze zostaje wprowadzone w ruch wirowy, a większe zanieczyszczenia opadają do dolnej komory i dalej na zewnątrz. Drugim elementem filtracyjnym są worki znajdujące się wewnątrz urządzenia, na których zatrzymywane są drobne cząstki.
Czyszczenie worków filtracyjnych odbywa się automatycznie przez wdmuchiwane krótkie impulsy powietrza, co umożliwia regenerację medium filtrującego. To rozwiązanie sprawdza się szczególnie w miejscach o ograniczonej przestrzeni instalacyjnej, gdzie nie ma możliwości montażu osobnych urządzeń do każdego etapu oczyszczania.
Przykładowe zastosowania w środowisku przemysłowym
Tego typu urządzenia znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie dochodzi do generowania dużej ilości cząstek stałych. Odpylacz cyklonowy może być stosowany jako element instalacji w warsztatach zajmujących się obróbką metali, gdzie powstają iskry, wióry i opiłki. Znajduje również zastosowanie w branży drzewnej – przy przechwytywaniu pyłów z urządzeń do cięcia, szlifowania i frezowania.
W przemyśle tworzyw sztucznych cyklony mogą służyć do oddzielania cząstek pochodzących z procesów recyklingu lub granulowania. Z kolei w hutnictwie i metalurgii pomagają chronić instalacje przed skutkami odkładania się żużlu i ciężkich cząstek zawieszonych w powietrzu.
W sektorze lakierniczym urządzenia te mogą stanowić pierwszy etap oczyszczania powietrza z drobin farb proszkowych. Dzięki temu kolejne filtry nie są przeciążone, co zwiększa efektywność pracy i ogranicza awaryjność.
Znaczenie odpylania dla środowiska pracy i przepisów
Zastosowanie filtracji mechanicznej opartej na cyklonach pozwala ograniczyć emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Jest to szczególnie istotne w zakładach objętych obowiązkiem spełniania surowych norm środowiskowych. Odpylacze cyklonowe i multicyklony mogą stanowić pierwszy etap w systemach odpylających, których celem jest ograniczenie ryzyka przekroczenia dopuszczalnych wartości emisji.
Dodatkowo ograniczenie ilości pyłów w powietrzu przekłada się na lepszą ochronę zdrowia pracowników, a także sprawność maszyn produkcyjnych. Pył osiadający na podzespołach może prowadzić do ich uszkodzenia i konieczności przeprowadzania kosztownych przestojów serwisowych.
Wdrożenie odpowiednio dobranej instalacji filtrującej stanowi zatem ważny element strategii operacyjnej każdego zakładu przemysłowego. Pozwala to nie tylko spełniać wymagania prawne, ale również zmniejszyć ryzyko wypadków i awarii wynikających z nadmiernego zapylenia. Odpylanie cyklonowe pokazuje, że skuteczność procesów przemysłowych można osiągnąć prostymi środkami opartymi na precyzyjnie wykorzystanej fizyce przepływu gazów.