Функціонування котелень на твердому паливі відповідно до нормативних документів неможливо без установки системи золоулавліванія. Як устаткування, використовуваного для очищення газів від містяться в них механічних домішок, широкого поширення набули циклони, вони становлять 90% від усіх встановлених систем.
Принцип дії циклону заснований на сукупності взаємодії інерційних сил, відцентрової сили і сили тяжіння. Циклон був винайдений в 1880 році, за 150 років існування його конструкція мало видозмінилася, хоча виникли різні удосконалення і модифікації.
Циклони для котлів складаються з циліндричної і конічної частин. У верхній частині циліндра встановлюється вхідний патрубок для забрудненого повітря. Повітря в циклон підводиться різними способами: тангенциально або спірально. У нижній частині конуса по вертикальній осі знаходиться вихідний отвір для осідають частинок.
Поступаючи в циліндричну частина зі швидкістю 15-20 м / сек, забруднене газ здійснює складний обертальний рух. В результаті цього руху частинки золи відкидаються до стінок під впливом відцентрової сили і під дією сили тяжіння опускаються по конічної частини вниз, в збірний золопріемнік, звідки потім видаляються з іншими золошлакоматеріаламі за межі котельні. Очищене повітря піднімається вгору і йде по димовій трубі в атмосферу.
Циклони для котлів марки ЦН. розроблені НИИОГАЗ, є дуже поширеними в теплоенергетиці. Їх модифікація ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24 визначається кутом розгортки підведення повітря в верхній частині циклону. Так, в циклоні ЦН-15 кут нахилу вхідного патрубка по відношенню до горизонталі складає 15 °. Конструкція циклону ЦН-15 розрахована на роботу при температурі газів до 400 ° С, запиленість до 1000 гм / м 3 для слабо-злипаються газів, до 250 гм / м 3 для середньо-злипаються газів.
У котельнях для очистки димових газів також широко використовуються золоуловители типу ЗУ. Конструктивно вони відносяться до типу горизонтальних циклонів розміщенням осі потоку вхідного забрудненого газу. Золовлювлювачі ЗУ призначені для очищення газів від частинок золи більше 50 мкм при температурі до 260 ° С.
Для більш ефективного очищення димових газів циклони для котлів об'єднують в групи, так як циклон великого діаметра менш ефективний, ніж кілька об'єднаних в групу циклонів меншого діаметру. Частинки золи, проходячи більший шлях у великому циліндрі, втрачають свою інерцію і навпаки.
Крім групових широко використовуються батарейні циклони для котлів. Вони відрізняються тим, що об'єднані в загальний кожух, мають загальні бункер, підведення і відведення газу. Батарейні циклони для котлів можуть складатися з десятків або навіть сотень циклонів малого діаметра, паралельно з'єднаних між собою.
Напрямок закручування надходить газопилового потоку має бути однаковим для всіх елементів циклонічної батареї. Діаметр окремого циклону не повинен бути менше 250 мм, інакше виникає небезпека перетікання газу між елементами через циклонний бункер і зниження продуктивності батареї. Більш ефективними показали себе циклонні батареї зі спіральним закручуванням. Однак внаслідок малого діаметра елементів батарейні циклони БЦ схильні до абразивного зносу, що є їх недоліком.