سیکلون

سیکلون یک دستگاه جداکننده با بهره گرفتن از روش گریز از مرکز است. دستگاه سیکلون وظیفه جداسازی ذرات جامد را از هوا و گاز بر عهده دارد. با کمک این دستگاه می‌توان اقدام به پاکسازی و تصفیه هوا از ذرات آلاینده جامد معلق در آن کرد. سیکلون نسبت به دستگاه‌های مشابه که این کار را انجام می‌دهند، مانند دستگاه‌های فیلتراسیون دارای هزینه ساخت و عملیات کمتری است. ویژگی‌های سیکلون باعث شده تا صنایع مختلف این دستگاه را مورد استفاده قرار بدهند.

کاربرد سیکلون

با توجه به نقش این دستگاه در پاکسازی و تصفیه هوا، کاربرد سیکلون در صنایعی که ذرات جامد معلق در هوا دارند بسیار رایج است. از جمله این صنایع می‌توان به صنایع زیر اشاره کرد

• صنایع فولاد
• پتروشیمی
• ساختمانی
• کشاورزی
• تولید سیمان
• تولید گچ
• تولید قندو شکر
• چوب و تولید مبلمان
• کاغذسازی و مقواسازی
• متالوژی
• رنگ و اسپری رنگ
• شیشیه
• سیلوهای گندم

نحوه کارکرد سیکلون

هوا یا گاز از دیواره بالایی سیکلون وارد دستگاه می‌شود. دیواره بالایی سیکلون استوانه‎‌ای است که به یک مخروط ناقص متصل است. هوا یا گاز از این قسمت به قسمت حلقوی که بین سطح جانبی لوله خروجی و سطح داخلی استوانه سیکلون است می‌رود و سپس به محفظه مخصوص وارد می‌شود. در هر دو قسمت فضای حلقوی و محفظه، هوا یا گاز دچار چرخش می‌شود و در حالتی مانند گرداب محیطی قرار می‌گیرد. به این ترتیب نیروی گریز از مرکز افزایش می‌یابد. با افزایش نیروی گریز از مرکز، ذرات جامد به همراه گاز یا هوا به سمت دیواره استوانه و مخروط می‌روند. ذرات جامد به دیوار دستگاه برخورد می‌کنند و به پایین ریخته می‌شوند. این ذرات از طریق خروجی از سیکلون خارج می‌شوند. هوا یا گاز تصفیه شده هم به سمت لوله خروجی خود می‌رود.

انواع سیکلون

سیکلون لیوت : برای جدا کردن ذرات خشک و غیرچسبنده ریز و درشت مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این نوع سیکلون می‌توان هوا را از این ذرات که در صنایع شیمیایی، ساختمانی و کشاورزی تولید می‌شوند پاکسازی کرد.

سیکلون دارای ورودی مارپیچ : ورودی مارپیچ باعث بالارفتن بهره‌وری جداسازی ذرات جامد می‌شود. گاز هنگام ورود به قسمت مارپیچ دچار چرخشی مطلوب می‌شود که این چرخش مانع آشفتگی نامناسب و تلاطم گاز می‌شود.

سیکلون سیوت : سیکلون سیوت در پاکسازی دودهای آزاد شده از فرآیندهایی مانند احتراق، خشک کردن، پختن و … استفاده می‌شود. سیکلون سیوت هم مانند سیکلون لیوت برای ذرات خشک و غیرچسبنده مناسب است.

سیکلون فان تونگرن : این نوع سیکلون در حذف کاتالیست‌ها و  ذرات جامد از فرآیند کراکینگ بستر سیال به کار گرفته می‌شود. فرآیند کراکینگ بستر سیال برای ارتقا مواد نفتی به فرآورده‌های سبک و باارزش انجام می‌شود.

سیکلون نیوگاز

سیکلون های صنعتی

سیکلون‌های صنعتی به دستگاه‌هایی گفته می‌شود که در صنایع مختلف وظیفه پالایش هوا را از طریق جدا کردن ذرات جامد معلق در آن را بر عهده دارند. سیکلون صنعتی دستگاه پیچیده‌ای به حساب نمی‌آید که استفاده از آن مقرون به صرفه است. صنایع در اثر فرآیندهای مختلف ذرات گرد و غبار جامد را در هوا پراکننده می‌کنند. استفاده از سیکلون صنعتی باعث جمع‌آوری این ذرات و پاکسازی هوا می‌شود.

ساخت سیکلون

ساخت سیکلون شامل چهار قسمت است که به ترتیب عبارتند از مخزن ورودی، لوله ورودی، بدنه استوانه‌ای و دریچه خروجی.

در نخستین مرحله مخزن ورودی که دارای دریچه‌ای برای ورود هوا است ساخته و نصب می‌شود. با کمک این دریچه می‌توان جریان هوای ورودی به سیکلون را قطع یا وصل کرد. در مرحله بعد نوبت به لوله وردی می‌رسد که به مخزن متصل است. این لوله علاوه بر نقش خود در ورود هوا، امکان حرکت هوا به سمت بالا را هم فراهم می‌کند. مرحله سوم ساخت و نصب بدنه استوانه و مخروط است که عمل گریز از مرکز داخل آن انجام می‌شود. در آخرین مرحله ساخت و نصب دریچه خروجی است. دریچه خروجی وظیفه انتقال هوای تصفیه شده از ذرات جامد را بر عهده دارد.

اجزای سیکلون ها

همان‌طور که گفته شد سیکلون فاقد قطعات متحرک و مصرفی است. قطعات این دستگاه جداکننده ذرات جامد از هوا عبارتند از لوله‌ ورودی، قسمت استوانه‌ای، قسمت مخروطی، فن، ظرف جمع‌آوری ذرات جامد جداشده، دهانه‌های بازرسی و شیر دوار.

مزایا و معایب سیکلون

سیکلون مانند هر دستگاه صنعتی دیگری دارای مزایا و معایبی است که در ادامه با مهم‌ترین مزایا و معایب سیکلون آشنا می‌شویم.

مزایای سیکلون

از لحاظ اقتصاده استفاده از سیکلون نسبت به دستگاه‌هایی با عملکرد مشابه مقرون به صرفه است. سیکلون هم از نظر ساخت و هم از نظر نگهداری دستگاهی کم‌خرج به حساب می‌آید.

سیکلون بدون نیاز به انرژی زیاد می‌تواند کار خود را انجام دهد.

سیکلون را می‌توان در فضاهای محدود به کار برد و این دستگاه نیاز به فضای زیادی ندارد.

ساختار ساده سیکلون و نداشتن قطعات متحرک و مصرفی باعث راحت‌تر شدن نگهداری و تعمیر دستگاه می‌شود.

در شرایطی که دمای هوا بالا باشد سیکلون به خوبی کار خود را انجام می‌دهد.

جمع‌آوری راحت ذرات جامد جداشده از هوا

نصب سریع و آسان سیکلون

معایب سیکلون

سیکلون صرفا برای محیط‌هایی که دارای ذرات غیرچسبنده هستند کاربرد دارد و برای ذرات چسبنده فاقد کارآیی است.

عدم توانایی جداسازی ذرات کوچک‌تر از 10 میکرومتر

سوالات متداول

•  دستگاه سیکلون چیست و چگونه کار می‌کند؟

دستگاه سیکلون یک جدا کننده‌ی گرد و غبار است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، ذرات معلق در هوا یا گاز را از آن جدا می‌کند. هوای آلوده به داخل سیکلون وارد می‌شود و با چرخش درون دستگاه، ذرات سنگین ‌تر به سمت دیواره‌ ها پرتاب می‌شوند و در نهایت به پایین دستگاه می‌افتند، در حالی که هوای تمیز از بالای سیکلون خارج می‌شود.

 

• چه کاربردهایی برای دستگاه سیکلون وجود دارد؟

دستگاه سیکلون در صنایع مختلفی مانند صنایع معدنی، شیمیایی، غذایی و چوبی برای جدا سازی ذرات معلق، گرد و غبار و ذرات ریز استفاده می‌شود. همچنین در سیستم ‌های تهویه و تصفیه هوا نیز کاربرد دارد.

 

• آیا دستگاه سیکلون نیاز به نگهداری خاصی دارد؟

بله، برای عملکرد بهینه دستگاه سیکلون، نیاز به نگهداری منظم دارد. این شامل تمیز کردن و بررسی اجزای داخلی، اطمینان از عدم انسداد ورودی و خروجی‌ ها و بررسی وضعیت فیلتر ها می‌شود.

 

• آیا دستگاه سیکلون می‌تواند ذرات بسیار ریز را جدا کند؟

دستگاه سیکلون معمولا برای جداسازی ذرات بزرگتر از 10 میکرون مؤثر است. برای جدا سازی ذرات ریزتر، ممکن است نیاز به استفاده از فیلتر های اضافی یا دستگاه‌ های دیگر باشد.

 

• مزایای استفاده از دستگاه سیکلون چیست؟

از مزایای دستگاه سیکلون می‌توان به کارایی بالا، هزینه‌ی نگهداری پایین، عدم نیاز به مصرف آب و قابلیت کار در دما های بالا اشاره کرد. همچنین، سیکلون‌ها معمولا طراحی ساده ‌ای دارند که باعث می‌شود نصب و راه‌ اندازی آن ‌ها آسان باشد.