Séparateur cyclone industriel pour le traitement chimique

Un séparateur cyclonique est un dispositif de séparation à sec qui utilise la force centrifuge pour séparer les solides des gaz ou des liquides. Son principe de base consiste à faire tourner un flux de gaz chargé de poussière à grande vitesse, ce qui amène les particules à se déplacer vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge et à heurter la paroi du séparateur.

Le fonctionnement d'un séparateur cyclonique peut être résumé en plusieurs étapes :

• Entrée tangentielle et rotation : Le gaz chargé de poussière entre dans le séparateur tangentiellement par le tuyau d'entrée à une vitesse relativement élevée, généralement 12–30 m/s. Le gaz passe d'un mouvement linéaire à un mouvement circulaire.
• Vortex extérieur et séparation des particules : La majeure partie du gaz en rotation spiralise vers le bas le long de la paroi, formant le vortex extérieur. Pendant la rotation, les particules, beaucoup plus denses que le gaz, sont projetées vers la paroi par la force centrifuge. Après avoir heurté la paroi, elles perdent leur élan et tombent dans la trémie au fond sous l'effet de la gravité et du flux axial descendant.
• Vortex intérieur et évacuation du gaz épuré : Alors que le vortex extérieur descendant traverse le cône, il se contracte vers le centre et forme un vortex intérieur qui remonte. Le gaz épuré sort ensuite par le tuyau de sortie en haut. Les vortex intérieur et extérieur tournent dans le même sens.

Les séparateurs cycloniques ont une structure simple, pas de pièces mobiles, une maintenance facile et un coût relativement bas. Ils conviennent à la collecte de particules généralement de 5–10 µm et plus grosses, en particulier dans les applications avec des concentrations de poussière élevées ou des conditions de fonctionnement à haute température et haute pression. Ils sont souvent utilisés comme pré-séparateurs.

Les séparateurs cycloniques sont disponibles dans de nombreuses conceptions, avec des caractéristiques structurelles différentes pour des applications variées. Voici des exemples de séries courantes et leurs spécifications typiques.

Il s'agit d'un collecteur de poussière cyclonique centrifuge avec une chambre d'isolement de poussière et une entrée de gaz tangentielle en spirale descendant. Basé sur le diamètre du cylindre, il est disponible en 11 tailles de Ø300 à Ø800 mm, avec des configurations à un et deux cylindres.

Par exemple, le D/A-3.0 a une capacité de traitement d'air approximative de 670–1 000 m³/h, tandis que l' D/A-7.0 traite environ 5 440 m³/h.

Cette conception comporte une chambre de séparation de dérivation à l'extérieur du cylindre pour résoudre le problème de l'anneau de poussière supérieur. Elle offre une efficacité relativement élevée pour les particules supérieures à 5 µm.

Il est disponible en deux types : XLP/A, avec un double cône et une conception semi-spirale, et XLP/B, avec un cône unique et une conception entièrement spirale. Le XLP/B a un cône plus long, offrant une efficacité plus élevée mais aussi une perte de charge plus importante.

Les modèles typiques incluent le XLP/A-3.0, avec une capacité de traitement d'air approximative de 750–1 060 m³/h. Le XLP/A-8.2 est disponible pour des débits d'air plus élevés.

La série CLG est conçue pour éliminer l'anneau de poussière supérieur sous la plaque supérieure. Sa conception est similaire au type Ducon utilisé aux États-Unis. Le sommet en spirale a généralement un angle d'inclinaison de 10°, et le rapport de la surface d'entrée est de 7,76.

La vitesse de gaz de fonctionnement typique est de 16 m/s, avec une perte de charge d'environ 294–491 Pa et une efficacité de collecte de poussière de 85–90%.

La série XFCC est disponible en configurations à un, deux et quatre cylindres, avec plus de 30 spécifications. Elle traite des débits d'air allant de 670 à 283 600 m³/h.

Les numéros de modèle indiquent le diamètre du cylindre et le nombre de cylindres. Par exemple, un XFCC300 est une unité à cylindre unique d'un diamètre de 300 mm et d'une capacité de débit d'air de 670 m³/h à une vitesse d'entrée de 12 m/s. Un XFCC2500X4 est une unité à quatre cylindres d'une capacité allant jusqu'à 141 800 m³/h à 18 m/s.

• Série ABXF : Une nouvelle série de séparateurs cycloniques à haute efficacité. Par exemple, l' ABXF150 a une vitesse d'entrée de 16–20 m/s, tandis que l' ABXF200 a une capacité de débit d'air approximative de 370–735 m³/h.
• Collecteurs de poussière Torit® Cyclone : Modèles commerciaux avec des capacités de débit d'air allant de 510 à 22 082 m³/h. Les numéros de modèle tels que “12,” “20-5,” et “44-50” correspondent à différentes plages de débit d'air.

Selon la configuration d'entrée d'air, les séparateurs cycloniques peuvent également être classés comme types à vortex externe, à vortex interne ou à flux descendant. Leurs débits d'air admissibles et leurs caractéristiques de perte de charge varient. Par exemple, avec un diamètre intérieur de cylindre de 2 000 mm, un type à vortex externe peut traiter 26 200–29 200 m³/h, tandis qu'un type à vortex interne peut traiter 22 500–31 200 m³/h.