Найбільшого поширення в СРСР отримали циліндричні циклони конструкції НІІОгаза, показані на рис. 4.2. Відмінною їх особливістю є похилий вхідний патрубок, порівняно короткі циліндрична частина і вихлопна труба, а також малий кут розкриття конічної частини. Нахил вхідного патрубка і гвинтоподібна верхня кришка сприяють напрямку обертового газового потоку вниз, що знижує гідравлічний опір циклону. На вихлопній трубі циклону іноді встановлюють равлика, розкручує обертається газовий потік.
Мал. 4.2. Основні типи циклонів: а - конструкції НІІОгаза; б - конструкції Ліоте; в - конструкції СИОТ.
Під циклоном встановлюють бункер для збору уловленной пилу. У конічної частини циклона ні в якому разі не повинна скупчуватися пил, щоб уникнути взмучивания і вторинного виносу її в вихлопну трубу.
Існують три типи циліндричних циклонів конструкції НІІОгаза основний серії ЦН, що розрізняються між собою кутом нахилу вхідного патрубка до горизонту:
а) ЦН-15 з кутом нахилу 15 °, нормальний і укорочений (ЦН-15у);
б) ЦН-11 з кутом нахилу 11 °, з підвищеною ефективністю, з великим гідравлічним опором;
в) ЦН-24 з кутом нахилу 24 °, з підвищеною пропускною спроможністю при меншій ефективності і зниженому гідравлічному опорі.
Найбільшого поширення набули циклони типу ЦН-15, які забезпечують досить високу ефективність при помірному гідравлічному опорі. Однак Держбуд СРСР в уніфікований ряд пиловловлюючого обладнання включив циклон ЦН-11 як найбільш ефективний і зручний для компонування в групи.
Рис.4.3. Схема групової компонування циклонів: а - дворядної; б-груповий.
Основна вимога до компонування циклонів в групу, полягає в необхідності однакових аеродинамічних умов роботи кожного циклону. При недотриманні цієї умови через одні циклони проходить більше газу, через інші менше і нормальна робота групи порушується внаслідок перетоків газу через загальний бункер.
Крім циклонів конструкції НІІОгаза, досить широке застосування знайшли циклони конструкції Ліоте (Ленінградського інституту охорони праці) і СИОТ (Свердловського інституту охорони праці), вони зазвичай використовуються в системах промислової вентиляції.
Циклони конструкції Ліоте (див. Рис. 4.2, б) в порівнянні з циклонами конструкції НІІОгаза мають подовжену циліндричну частину і глибоко введену вихлопну трубу, а також більший кут розкриття конічної частини. У циклонах конструкції СИОТ (див. Рис. 4.2, в) відсутня циліндрична частина, а вхідний патрубок має трикутну форму. Дані циклони також нормалізовані, і будь-який їх розмір може бути виражений в частках діаметра. За ефективністю пиловловлення ці циклони мало відрізняються від циклонів конструкції НІІОгаза.
Крім циліндричних, застосовують конічні циклони конструкції НІІОгаза серії С (сажові) типу СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34 і СК-ЦН-22 (рис. 4.4), які відрізняються від циклонів серії ЦН равликову введенням газу, подовженої конічної частиною і меншим відношенням діаметрів вихлопної труби і циклону (відповідно 0,33; 0,34 і 0,22). У порівнянні з циклонами серії ЦН вони характеризуються не тільки значно більшим гідравлічним опором, але і більш високою ефективністю. При однаковій продуктивності розміри циклонів типу СДК-ЦН-33 (рис. 4.4, а), СК-ЦН-34 (рис. 4.4, б) і СК-ЦН-22 (рис. 4.4, в) набагато більше розмірів циклонів серії ЦН . Ці циклони можна застосовувати діаметром до 3000 мм.
Прямоточні циклони (рис. 4.5) широко поширені в якості краплевловлювачі в системах мокрого очищення газів. Коагульованої і збільшене мокра пил підвищеної щільності і краплі рідини уловлюються в таких апаратах дуже ефективно при малому гідравлічному опорі апарату (відсутній поворот, на 180 °). Для уловлювання дрібної сухого пилу прямоточні циклони практично непридатні внаслідок низької ефективності.
Мал. 4.4. Схеми конічних циклонів НІІОгаза: а - СДК-ЦН-33; б - СК-ЦН-34; в - СК-ЦН-22.
Мал. 4.5. Схема прямоточного циклону
Основні умови експлуатації циклонів зводяться до наступного:
1. Необхідно стежити, щоб в конічної частини циклона не накопичує пил. Для її збору під циклоном передбачений спеціальний бункер.
2. Підсос повітря в нижній частині циклону неприпустимий. Бункер для збору пилу повинен бути герметичним. Спуск пилу з бункера здійснюється через патрубок з подвійним затвором-мигалкою (див. Рис. 4.1), відрегульованим так, щоб клапани працювали по черзі.
3. Стандартні конструкції циклонів можуть працювати при температурі газу не вище 400 ° С і тиску (розрідженні) не більше 2,5 кПа.
4. При роботі на газі з високою температурою циклони всередині футеруют вогнетривкими плитками, а вихлопну трубу виконують з жароміцної сталі або кераміки. При низькій зовнішній температурі мінімальна температура стінки циклону повинна перевищувати температуру точки роси не менш ніж на 20-25 ° С. Для забезпечення цієї умови стінки циклонів в ряді випадків покривають зовні теплоізоляцією.
5. Початкова концентрація для несліпающіеся пилу в циклонах діаметром 800 мм і більше допускається до 400г / м 3. Для злипаються пилу і циклонів менших розмірів концентрація пилу повинна бути в 2 - 4 рази нижче.
6. Циклон повинен працювати з постійною газової навантаженням. При значних коливаннях витрати повинні встановлюватися групи циклонів з можливістю відключення окремих елементів.
7. Рекомендується установка циклонів перед вентиляторами, щоб останні працювали на очищеному газі і не піддавалися абразивного зносу.
Інтенсивність абразивного зносу залежить від запиленості газу, швидкості газового потоку в циклоні і абразивних властивостей пилу. Одним із заходів підвищення зносостійкості циклону є нанесення на изнашиваемую поверхню стійких до зносу покриттів, наприклад футерування циклону плитками з плавленого діабазу, базальту, каменелитих матеріалів або броньових плит. Іншим способом захисту від зносу є виготовлення циклонів з зносостійких матеріалів - високопрочен-ного чавуну або неметалічних зносостійких матеріалів. Важливе значення має і вдосконалення конструкцій циклонів в напрямку підбору оптимального кута атаки газу на стінку, зниження швидкості газу в циклоні, вибору оптимальної висоти-циклону і кута розкриття конуса, зменшення вторинних течій в циклоні і т. П. З усіх перерахованих напрямках підвищення зносостійкості циклонів ведуться роботи, проте впровадження отриманих результатів в практику відбувається дуже повільно.