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Ministère de l'Éducation de la Fédération de Russie

Université technique d'État de Nijni Novgorod

Branche Dzerjinski

Département "Procédés et appareils de technologie chimique et alimentaire"

Cours "Procédés et appareils de technologie chimique"

pour travaux de laboratoire

ESSAI CYCLONIQUE

Groupe 08-HTOSA

Étudiante Runova M.A.

But du travail : Familiarisation avec le principe de fonctionnement de l'installation cyclone, ainsi que détermination du coefficient de résistance et de l'efficacité du cyclone.

Données expérimentales et calculées

Numéro d'expérience

Poids de la poussière Gn, g

Temps de vidange du distributeur ?, s

Poids de la poussière dans le récepteur Gк

Montrer. compteur différentiel 8

Montrer. Manomètre d'eau 9

Consommation de gaz Q*103, m 3/s

Consommation de poussière q, g/s

Teneur en poussière du gaz X, g/m 3

Efficacité des cyclones ?

Vitesse du gaz dans le tuyau d'entrée, m/s

Coefficient de résistance ?,en

mm. vd. St

mm. vd. St

1. Détermination de la deuxième consommation de gaz :

Q=w tr *F tr,

où w tr est la vitesse de l'air dans le tuyau,

F tr - section transversale du pipeline,

w tr =0,488v?P 1 /?,

où ? P 1 = mm.in.st.*9,81

Perte de charge selon manomètre différentiel 8 en Pa,

1,2 kg/m 3 - densité de l'air,

F tr =0,785*d 2 =0,00785 m 2

où d=0,1 m est le diamètre du pipeline,

w t r 1 =0,488*v26*9,81/1,2=7,114 m/s,

w t r 2 = 6,835 m/s,

w t r 3 = 6,544 m/s,

w t r 4 = 6,239 m/s,

w t r 5 = 5,919 m/s,

poids p 6 = 5,58 m/s,

w t r 7 = 5,22 m/s,

w t r 8 = 4,833 m/s,

w t r 9 = 4,412 m/s,

w t r 1 0 = 3,946 m/s,

w t r 1 1 =3,417 m/s,

w t r 1 2 =2,79 m/s,

w t r 1 3 = 1,972 m/s,

Q 1 =7,114*0,00785=0,055 m 3 /s,

Q 2 =0,053 m 3 /s,

Q 3 =0,051 m 3 /s,

Q 4 =0,048 m 3 /s,

Q 5 =0,046 m 3 /s,

Q 6 =0,043 m 3 /s,

Q 7 =0,04 m 3 /s,

Q 8 =0,037 m 3 /s,

Q 9 =0,034 m 3 /s,

Q 10 =0,03 m 3 /s,

Q 11 =0,026 m 3 /s,

Q 12 =0,021 m 3 /s,

Q13 =0,015 m3/s.

2. Détermination de la deuxième consommation de poussières :

où G n est la quantité de poussière, g,

Temps de vidange du distributeur, s,

q=40*14=560 g/s.

3. Détermination de la teneur en poussières de gaz :

X1 =560/0,055=10181,818 g/m3,

X 2 = 10 566,037 g/m 3 ,

X 3 = 10980,392 g/m3,

X 4 = 11666,667 g/m3,

X 5 = 12173,913 g/m3,

X 6 = 13023,255 g/m3,

X 7 = 14 000 g/m 3,

X 8 = 15135,135 g/m3,

X 9 = 16470,588 g/m3,

X 1 0 = 18666,667 g/m3,

X 1 1 = 21538,461 g/m3,

X 1 2 = 26666,667 g/m3,

X 1 3 = 37333,334 g/m3.

4. Détermination de l'efficacité du cyclone :

G k / G n = 37/40 = 0,925.

5. Détermination du coefficient de résistance au cyclone :

Вх =2?Р/?w dans x 2,

où?P=mm.in.st.*9,81

Résistance hydraulique du cyclone en Pa,

w in - vitesse dans le tuyau d'entrée, m/s,

w dans =w tr *F tr /F dans

où Fin =3,8*10 -3 =0,0038 m2,

l x 1 = 7,114*0,00785/0,0038=14,696 m/s,

l x 2 = 14,119 m/s, coefficient de résistance d'installation du cyclone

l x 3 = 13,518 m/s,

l x 4 = 12,888 m/s,

l x 5 = 12,227 m/s,

l x 6 = 11,527 m/s,

l x 7 = 10,783 m/s,

l x 8 = 9,983 m/s,

l x 9 = 9,114 m/s,

w dans x 1 0 =8,151 m/s,

w dans x 1 1 =7,058 m/s,

w dans x 1 2 =5,763 m/s,

w dans x 1 3 =4,073 m/s,

B x 1 =2*30*9,81/1,2*(14,696) 2 =2,271,

B x 2 = 2,296,

B x 3 = 2,147,

B x 4 = 1,968,

B x 5 = 1,968,

B x 6 = 1,968,

B x 7 = 1,828,

B x 8 = 1,968,

B x 9 = 1,968,

B x 1 0 =1,722,

B x 1 1 =1,969,

B x 1 2 =1,969,

B x 1 3 =1,971,

In.av =2,001.

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...

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Instructions

Introduction

Cette instruction est élaborée sur la base de :

Règles de fonctionnement des unités de purification de gaz (PEU), approuvées par le ministère de l'Ingénierie chimique et pétrolière de l'URSS le 28 novembre 1983.

Dispositions générales

Les instructions définissent les dispositions de base pour l'exploitation et la maintenance des cyclones de type U21-BBTS-200.

En plus de ces instructions, les documents réglementaires de base suivants doivent être respectés :

GOST 12.1.005-88 SSBT « Exigences générales sanitaires et hygiéniques concernant l'air dans la zone de travail ».

GOST 17.2.302-78 « Conservation de la nature. Atmosphère. Règles pour établir les émissions autorisées de substances nocives par les entreprises industrielles"

GOST 12.1.004-91 SSBT « Sécurité incendie. Exigences générales".

GOST 12.4.021-75 « Systèmes de ventilation. Exigences générales".

Les unités de dépoussiérage (cyclones) installées, réglées et testées sont autorisées à fonctionner.

Le responsable du fonctionnement des cyclones est chef du département.

Le fonctionnement direct des unités de dépoussiérage (cyclones) est réalisé par opérateur d'équipement de nettoyage, qui connaît leur conception, a appris les règles pour leur fonctionnement sûr et correct et a suivi une formation en matière de sécurité du travail.

a) schéma du dispositif et contrôle de l'installation du cyclone U21-BBTS-200

La batterie cyclone est l'unité principale de l'installation de batterie cyclone,

servant à purifier l'air poussiéreux et est une structure soudée composée de quatre cyclones assemblés sur deux couvercles. Une boîte préfabriquée est boulonnée au couvercle supérieur et un cône préfabriqué est fixé au couvercle inférieur.

La boîte de collecte, qui sert à collecter l'air purifié des cyclones et à l'évacuer dans le conduit d'air purifié, comporte une bride sur la surface latérale pour connecter le tuyau de sortie lorsque l'air purifié est évacué sur le côté.

Le tuyau de sortie (avec bride d'accouplement et joint) utilisé pour raccorder le conduit d'air purifié au boîtier de montage est un adaptateur soudé équipé de deux brides. Une bride (droite Angulaire) - fixé à la boîte préfabriquée, et le second (rond) - au conduit d'air.

Voir :

Entrée (1), cône de montage (2), tuyau de sortie (3).

Figure 1

Le tuyau d'entrée (avec contre-bride et joint), qui sert à alimenter les cyclones en air chargé de poussière, est un adaptateur soudé à deux brides. Une bride (rectangulaire) du tuyau est reliée à la batterie cyclone et la seconde (ronde) au conduit d'air chargé de poussière.

Le cône de collecte, qui sert à collecter la poussière déposée, est un adaptateur conique soudé.

La vue générale du cyclone est représentée sur la Fig. 1

Air poussiéreux à travers le tuyau d'entrée du poteau tombe dans des cyclones et reçoit un mouvement hélicoïdal rotatif. Les particules de poussière, étant plus lourdes, sont pressées contre les parois des cyclones sous l'influence de la force centrifuge, perdent de la vitesse et roulent dans un cône de collecte.

La poussière collectée est évacuée dans le tuyau à poussière et l'air purifié est évacué des cyclones par les tuyaux d'échappement des cyclones et la boîte de collecte. tuyau de sortie.

b) caractéristiques techniques des appareils d'épuration des gaz inclus dans l'installation U21-BBTS-200

Paramètres de fonctionnement du cyclone U21-BBTS-200

Tableau 1

***

Nom
optimale
(réglementé)
paramètres

Unité
mesures

Indicateurs
travail
démarrer

Capacité de gaz (entrée)

mille m3/heure

1,15

Capacité de gaz (production)

mille m 3 /heure

1,12

Résistance hydraulique

kPa

0,33

Température du gaz purifié à l'entrée

°C

Température de sortie du gaz purifié

°C

Pression (vide) de l'air purifié à l'entrée

kPa

0,4

Teneur en humidité du gaz (air)

g/m3

19,51

Concentration de substances nocives dans le gaz purifié à l'entrée

g/m3

0,1324

Concentration de substances nocives dans le gaz purifié en sortie

g/m3

0,0065

Pression barométrique

hPa

1016

Degré de purification

95,21

***

Performances cycloniques

Tableau 2

***

Tailles standards
Cyclones

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Productivité, m3/heure

1060

1350

1670

2030

2420

3220

4240

5390

6680

8100

***

Tableau 3

Dimensions hors tout (évacuation d'air vers le haut), mm :

***

Tailles des cyclones

200

225

250

275

300

350

400

450

500

550

Shiréna, L

940

940

975

975

1050

1050

1157

1157

1257

1257

Hauteur, N

2707

2809

3068

3167

3460

3665

4329

4531

5041

5238

Poids, kg

340

335

385

395

500

530

625

655

760

805

***

Les principales caractéristiques techniques du cyclone sont données dans les tableaux 1 à 3.

Chaque appareil de purification de gaz (cyclone) dispose d'un passeport technique, qui indique les paramètres de fonctionnement de l'installation - conception ou norme, tels que la capacité de gaz (air) à l'entrée et à la sortie, la température du gaz purifié à l'entrée et à la sortie, hydraulique résistance, la teneur en humidité du gaz (air) ), la pression (raréfaction) de l'air purifié en sortie et en entrée, la concentration de substances nocives dans le gaz purifié (air) en entrée et en sortie, la norme MPE, la efficacité de l'épuration des gaz (air), à laquelle doit respecter le fonctionnement de l'installation. Un contrôle annuel est effectué pour s'assurer de la conformité des paramètres réels de fonctionnement de la CCGT avec ceux de conception. Les résultats du contrôle sont documentés et inscrits dans le passeport d'installation indiquant la date.

c) des informations sur les dispositifs de contrôle et d'automatisation prévus par le projet

Les GOU fonctionnant sous pression doivent être équipés d'instruments et de dispositifs de sécurité conformément aux instructions d'utilisation du GOU du fabricant.

Les GOU, dans lesquels la formation de mélanges explosifs est possible, doivent être équipés de dispositifs permettant de surveiller leurs concentrations avec des dispositifs d'alarme et de déconnexion automatique des équipements de traitement de l'alimentation électrique et du GOU.

Les instruments de contrôle et de mesure inclus dans l'établissement d'enseignement public doivent être en bon état de fonctionnement, subir des tests d'État ou une certification métrologique, ainsi qu'une vérification par le service métrologique de l'État dans les formes prescrites par la loi.

Le fonctionnement des instruments de mesure est effectué conformément aux exigences des passeports et des instructions d'utilisation et d'entretien des fabricants d'instruments.

Les équipements d'automatisation, de mécanisation et de signalisation utilisés lors du fonctionnement de l'établissement d'enseignement public doivent être en bon état de fonctionnement et conformes aux caractéristiques précisées dans les passeports phytosanitaires - fabricants.

e) mode de fonctionnement des équipements technologiques qui assurent des paramètres de fonctionnement optimaux de l'installation.

Lors de l'exploitation des installations d'épuration des gaz, une documentation est conservée contenant les principaux indicateurs caractérisant le mode de fonctionnement de l'installation (écarts par rapport au mode optimal, dysfonctionnements détectés, cas d'écart d'unités individuelles ou panne de l'ensemble de l'installation).

Les installations d'épuration des gaz doivent être inspectées pour évaluer leur état technique au moins une fois tous les six mois par une commission désignée par la direction de l'entreprise.

Sur la base des résultats de l'inspection, un rapport est établi et, si nécessaire, des mesures sont élaborées pour identifier les défauts constatés.

L'attestation est jointe au passeport d'installation

E) une liste des documents comptables et de reporting pour l'exploitation et la maintenance de l'installation, indiquant la fréquence de son achèvement

Lors de l'exploitation des installations de purification de gaz, une documentation est conservée qui enregistre les principaux indicateurs du fonctionnement de l'installation, ainsi que les écarts par rapport au mode optimal, les dysfonctionnements détectés, la défaillance de l'ensemble de l'installation, etc.

La personne responsable de l'exploitation des cyclones est tenue de disposer et d'assurer la tenue à jour des documents comptables et de reporting suivants :

Certificat de mise en service d'un système de ventilation avec cyclone ;

Passeport technique pour une unité d'épuration de gaz (cyclone) ;

Instructions d'utilisation et d'entretien du cyclone ;

Calendrier de maintenance préventive des équipements de ventilation avec cyclone ;

Journal sur le fonctionnement et la réparation des équipements de ventilation avec cyclone ;

Journal d'exploitation du cyclone dans le formulaire POD-3 quotidiennement

g) la procédure de démarrage, d'arrêt et d'entretien de l'installation

Avant de commencer les travaux, vous devez :

Vérifier l'étanchéité des bacs de dépoussiérage et les joints des tuyaux de dépoussiérage.

Vérifier le mécanisme de dépoussiérage (fermetures sur les trémies) et réparer si nécessaire.

Vérifier l'état de fonctionnement du cyclone (pas de casse ni de trous dans le boîtier), réparer si nécessaire.

Fermez les écoutilles.

Retirez les corps étrangers à proximité des cyclones, le cas échéant.

Vérifiez la présence d'éclairage dans la chambre de ventilation ; s'il n'y a pas de lumière, demandez à l'électricien de garde de résoudre le problème.

Vérifier l'étanchéité des liaisons du conduit d'air avec le cyclone et des cyclones avec la trémie (présence de joints, serrage des boulons), étancher si nécessaire.

Assurez-vous que les travaux de réparation sont terminés, que le dépoussiéreur est fixé et prêt à l'emploi.

Début du cyclone.

Après avoir vérifié l'étanchéité et le bon fonctionnement du cyclone, le système de ventilation avec le cyclone est démarré. Après la mise en service de l'usine de traitement des gaz, les équipements qu'elle dessert sont démarrés.

Pendant les travaux, vous devez :

Surveiller l'étanchéité du cyclone, de la trémie, des conduits d'air, en évitant les fuites (lors des travaux d'injection) et les fuites d'air (lors des travaux d'aspiration)

Assurer l'élimination rapide de la poussière du bunker, évitant ainsi l'agglutination et la cimentation.

Arrêter le cyclone.

Le système de ventilation avec cyclone est arrêté après l'arrêt des équipements qu'il dessert.

Lors du fonctionnement des cyclones, il est nécessaire d'effectuer tous les travaux de réparation dans les meilleurs délais. Les réparations courantes et majeures des unités de purification de gaz sont effectuées conformément au calendrier approuvé de maintenance préventive programmée (PPR).

L'entretien de routine consiste à vérifier l'état de fonctionnement du boîtier, l'absence de bosses, de rouille, à vérifier l'étanchéité de tous les raccords à brides et fixations, des canalisations avec vannes d'arrêt et de régulation, à éliminer la poussière, à éliminer la corrosion, à serrer les raccords boulonnés, à fixer, à éliminer les mineurs défauts.

Les réparations actuelles sont effectuées une fois tous les 8 mois. Les opérations de réparation actuelles comprennent le redressement des bosses, le remplacement des zones rouillées, le resserrement des zones desserrées des raccords à brides et des fixations, le nettoyage complet de la poussière et de la saleté et la peinture partielle.

Les grosses réparations sont effectuées une fois tous les 4 ans. Toutes les opérations de maintenance sont effectuées, remplacement partiel ou complet de tous les éléments de structure.

Responsabilités de l'opérateur du matériel de nettoyage assurant l'entretien du cyclone.

Toutes les exigences de fonctionnement (voir la section g de ce manuel)

H) une liste des composants d'usure et des défauts les plus courants, indiquant comment les éliminer

***

Nom de l'appareil

Nature du dommage

Raison de la défaillance de l'appareil unitaire

Remède

U21-BBTS-200

Destruction du tuyau d'alimentation

Corrosion

Remplacement du tuyau

PV-50

Usure des roulements

Usure d'amortissement

Remplacement des roulements

ZVS-20

Usure du chargeur

Usure abrasive

Remplacement du chargeur

U21-BBTS-200

Perforations dans le tuyau d'admission

Usure abrasive

Remplacement du tuyau

VP-50

Courroie d'entraînement cassée

Usure d'amortissement

Remplacement de la courroie d'entraînement

VP-50

Perforations dans insert flexible

Usure d'amortissement

Remplacement de l'insert flexible

***

I) procédure pour le personnel en situation d'urgence (sur les équipements de traitement et les usines d'épuration des gaz)

Arrêt d'urgence du système de ventilation avec cyclones.

Une unité de ventilation avec cyclone doit être arrêtée dans les cas suivants :

Si les conduits d'air à l'entrée ou à la sortie des cyclones se brisent ;

Si le corps du cyclone, le corps de la trémie ou le volet de la trémie se brise.

Il est nécessaire d'éteindre l'équipement, puis l'unité de ventilation avec le cyclone.

Dans tous les cas, informer le chef d'équipe desservi par cette unité de ventilation du motif de l'arrêt.

En cas d'incendie, vous devez :

Aviser immédiatement le surveillant des travaux et toutes les personnes travaillant dans les locaux de l'incendie ;

Signalez l'incendie aux pompiers par téléphone 01, en indiquant sa localisation, ce qui brûle, votre nom et votre fonction ;

Éteignez les équipements, coupez la ventilation et les assemblages ;

avant l'arrivée des pompiers, commencer à éliminer l'incendie à l'aide d'agents extincteurs primaires (extincteur) ;

Suivez tous les ordres du chef de service.

j) les règles de sécurité pour l'exploitation et la maintenance des installations avec une liste des dispositifs et équipements auxiliaires pour l'exploitation et la maintenance de l'installation.

Les personnes âgées d'au moins 18 ans ayant complété :

Examen médical préliminaire ;

Formation et test des connaissances sur les méthodes et techniques sûres pour effectuer des travaux conformément aux exigences de ces instructions ;

Instruction initiale sur la protection du travail sur le lieu de travail.

La responsabilité de la conduite en temps opportun des tests de connaissances et des briefings répétés incombe au chef du département qui a été certifié en tant que responsable de la protection du travail.

Le personnel d'exploitation ne peut être autorisé à entretenir les dépoussiéreurs (cyclones) qu'après s'être familiarisé avec ce manuel. ses instructions.

Lors de l'exploitation des cyclones, les règles de sécurité généralement acceptées doivent être respectées :

Les entraînements des ventilateurs et autres équipements situés à proximité des cyclones doivent être munis de protections ;

Lors de tout type d’entretien du cyclone, il doit y avoir un éclairage adéquat ;

Il est strictement interdit d'effectuer des travaux sur les cyclones lorsque les unités de ventilation sont en marche.

L'inspection interne et les travaux à l'intérieur des installations de collecte de poussières et de gaz peuvent être effectués :

Après avoir débranché les unités des conduits d'air avec des bouchons ou lors d'un arrêt de tous les équipements de process desservis par cette unité de ventilation avec un cyclone ;

Après ventilation approfondie des boîtiers des unités de dépoussiérage et contrôle en laboratoire de l'air sortant du cyclone ;

Après avoir installé une ventilation artificielle de volumes fermés, à l'intérieur desquels des substances nocives peuvent s'accumuler, avec un contrôle systématique en laboratoire de la pureté de l'air ;

Après refroidissement de l'installation à une température de 50 C ;

avec une surveillance constante des personnes à l'intérieur de l'installation par un ingénieur électricien (mécanicien), avec un ordre de travail pour les travaux particulièrement dangereux et avec la disponibilité de moyens d'évacuation rapide si nécessaire.

GOST R 51708-2001

NORME D'ÉTAT DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

DÉPOUSSIÉREURS CENTRIFUGES

GOSSTANDARD DE RUSSIE

Moscou

Préface

1 DÉVELOPPÉ par la Société par Actions « Institut de Recherche pour la Purification des Gaz Industriels et Sanitaires » (JSC « NIIOGAZ »)

INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 264 « Matériel d'épuration des gaz et de dépoussiérage »

2 ADOPTÉ ET ENTRÉ EN VIGUEUR par la résolution de la norme d'État de Russie du 29 janvier 2001 n° 38-st

3 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

GOST R 51708-2001

NORME D'ÉTAT DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

DÉPOUSSIÉREURS CENTRIFUGES

Exigences de sécurité et méthodes d'essai

Dépoussiéreurs centrifuges.

Exigence de sécurité et méthodes de test

Date d'introduction 2001-07-01

1 Domaine d'application

1.1 Cette norme s'applique aux dépoussiéreurs centrifuges (ci-après dénommés cyclones) conçus pour nettoyer les gaz et l'air (y compris l'aspiration) des particules en suspension (poussière). Les cyclones, avec de faibles coûts d'investissement et d'exploitation, assurent la purification des gaz des particules de poussière supérieures à 10 microns avec une efficacité de 80 à 95 %.

Les cyclones sont utilisés pour capturer :

1) cendres provenant des gaz de combustion des chaufferies ;

2) produits poussiéreux emportés par divers types de séchoirs ;

3) catalyseur granulaire dans les procédés de craquage catalytique ;

4) poussière enlevée après meulage ;

5) produits granulaires et poussiéreux déplacés par transport pneumatique ;

6) poussières évacuées des appareils dans lesquels se déroulent des processus avec des particules en suspension dans des gaz ;

7) poussières émises par les unités de ventilation.

Les cyclones sont utilisés pour l'épuration préalable des gaz et sont installés devant les appareils de nettoyage fin (filtres à manches, précipitateurs électriques).

La norme établit les types et conceptions de cyclones suivants :

- en fonction de la méthode d'alimentation du flux de gaz vers l'appareil

à entrée tangentielle, régulière ou hélicoïdale,

avec entrée en spirale,

avec entrée axiale (rosace).

Les cyclones à alimentation en gaz axiale (rosace) fonctionnent aussi bien avec que sans retour de gaz en partie supérieure de l'appareil (cyclones à flux direct) ;

- en fonction du nombre d'éléments de travail dans l'appareil

célibataire,

groupe (de deux, quatre, six, huit cyclones ou plus),

batterie (multicyclones).

Les cyclones de groupe et de batterie permettent de traiter un grand nombre de gaz sans augmenter le diamètre de l'élément cyclone, c'est-à-dire sans réduire l’efficacité du dépoussiérage.

La concentration admissible de poussières dans les gaz à purifier dépend des propriétés de la poussière (adhésivité et abrasivité), ainsi que du diamètre du cyclone.

Les principaux paramètres des cyclones sont définis dans GOST 25757, ,.

Cette norme peut être utilisée pour la certification des cyclones.

Toutes les exigences de cette norme sont obligatoires.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

4.1 Chaque cyclone, utilisé indépendamment ou dans le cadre d'un complexe technologique, est équipé d'une documentation opérationnelle contenant des exigences (règles) pour éviter l'apparition de situations dangereuses lors de l'installation (démontage), de la mise en service et de l'exploitation.

4.2 Le cyclone doit répondre aux exigences de sécurité pendant toute la durée de fonctionnement, à condition que le consommateur remplisse les exigences établies dans la documentation d'exploitation.

4.3 La conception des cyclones doit exclure, dans tous les modes de fonctionnement prévus, les charges sur les pièces et les unités d'assemblage pouvant provoquer des destructions présentant un danger pour les travailleurs.

Si des charges peuvent survenir entraînant une destruction dangereuse de pièces individuelles ou d'unités d'assemblage pour les travailleurs, le cyclone doit alors être équipé de dispositifs empêchant l'apparition de charges destructrices, et ces pièces et unités d'assemblage doivent être clôturées ou situées de manière à ce que leurs pièces qui s'effondrent ne créez pas de situations traumatisantes.

4.4 La conception du cyclone et de ses différentes parties doit exclure la possibilité de chute, de renversement et de déplacement spontané dans toutes les conditions d'exploitation et d'installation (démontage) prévues. Si, en raison de la forme du cyclone, de la répartition des masses de ses différentes pièces et (ou) des conditions d'installation (démontage), la stabilité nécessaire ne peut être obtenue, alors des moyens et méthodes de fixation doivent être prévus, pour lesquels la documentation opérationnelle doit contiennent les exigences correspondantes.

4.5 Les éléments structurels des cyclones ne doivent pas présenter de coins, d'arêtes vives, de bavures ou de surfaces inégales présentant un risque de blessure pour les travailleurs.

4.6 Les parties du cyclone (y compris les canalisations des systèmes hydrauliques, à vapeur, pneumatiques, les soupapes de sécurité, les câbles, etc.), dont les dommages mécaniques peuvent présenter un danger, doivent être protégées par des clôtures ou situées de manière à éviter leurs dommages accidentels lors du fonctionnement ou des moyens techniques.

4.7 La conception du cyclone doit empêcher le desserrage ou la déconnexion spontanée des fixations des unités et pièces d'assemblage.

4.8 Le cyclone doit être résistant au feu et aux explosions dans les conditions de fonctionnement prévues.

4.9 La conception du cyclone doit être réalisée de manière à exclure l'accumulation de charges d'électricité statique en quantités présentant un danger pour le travailleur, ainsi que la possibilité d'incendie et d'explosion.

4.10 Le cyclone ne doit pas être une source de bruit et de vibrations.

4.11 Le cyclone doit être conçu de manière à ce que la concentration de substances nocives dans la zone de travail, ainsi que leurs émissions dans le milieu naturel pendant le fonctionnement, ne dépassent pas les valeurs admissibles​​établies par GOST 12.1.005 et les normes sanitaires.

Un cyclone conçu pour fonctionner avec un environnement gazeux explosif doit répondre aux exigences de GOST 12.1.010. Le cyclone doit être équipé de dispositifs qui suppriment l'onde de souffle dirigée.

Les joints cycloniques destinés au travail dans des environnements incendiaires et explosifs doivent empêcher la formation de mélanges inflammables et explosifs dans les états de fonctionnement et de non-fonctionnement du cyclone conformément à l'OST 26-14-2011.

4.12 La conception du cyclone doit exclure la possibilité qu'un travailleur entre en contact avec des pièces chaudes ou se trouve à proximité immédiate de telles pièces, si cela pourrait entraîner des blessures ou une surchauffe du travailleur.

La température de la surface extérieure de la coque avec isolation thermique dans les zones de service ne doit pas dépasser 45 °C.

L'isolation thermique doit être réalisée à partir de matériaux calorifuges minéraux ou organiques. La couche d'isolation thermique, si nécessaire, doit être protégée par une coque étanche.

Si le but du cyclone et les conditions de son fonctionnement (par exemple, utilisation en dehors des locaux industriels) ne peuvent pas éliminer complètement le contact du travailleur avec ses parties chaudes, alors la documentation opérationnelle doit contenir une exigence relative à l'utilisation d'équipements de protection individuelle.

4.13 La conception du lieu de travail, ses dimensions et la disposition relative des éléments (commandes, dispositifs d'affichage d'informations, équipements auxiliaires, etc.) doivent assurer la sécurité lors de l'utilisation du cyclone aux fins prévues, d'entretien, de réparation et de nettoyage, et également répondre aux exigences ergonomiques. exigences.

La nécessité de disposer d'équipements d'extinction d'incendie et d'autres moyens utilisés dans les situations d'urgence sur les lieux de travail doit être établie dans les normes et documents réglementaires pour les cyclones de groupes, types, modèles (marques) spécifiques.

Si l'emplacement du lieu de travail nécessite de déplacer et (ou) de maintenir le travailleur au-dessus du niveau du sol, la conception doit alors prévoir des plates-formes, des escaliers, des garde-corps et d'autres dispositifs dont la taille et la conception doivent exclure la possibilité de chute des travailleurs. et assurer une exécution pratique et sûre des opérations de travail, y compris les opérations de maintenance.

4.14 La conception des cyclones doit assurer la sécurité des travailleurs lors de l'installation (démontage), de la mise en service et de l'exploitation, tant en cas d'utilisation autonome que dans le cadre de complexes technologiques, sous réserve des exigences (conditions, règles) stipulées par la documentation opérationnelle.

4.15 Les cyclones doivent être équipés de dispositifs de signalisation et de blocage qui se déclenchent lorsque le mode de fonctionnement technologique établi est violé.

4.16 Les travailleurs qui ont étudié leurs techniques de conception et d'entretien sont autorisés à entretenir les cyclones.

4.17 La conception des cyclones doit être conçue pour la pression (excédentaire) de fonctionnement ou le vide maximal pouvant survenir pendant le fonctionnement.

4.18 Les cyclones conçus pour fonctionner sous une surpression supérieure à 0,07 Pa doivent répondre aux exigences énoncées dans.

4.19 L'arrêt des cyclones pour des raisons économiques ou autres non prévues par le processus technologique est interdit.

4.20 Les cyclones doivent être exploités conformément aux exigences.

4.21 Les travaux liés à l'activation, au fonctionnement et à la réparation des cyclones doivent être effectués dans le respect des consignes de sécurité en vigueur dans l'entreprise.

4.22 Tous les types de travaux à l'intérieur du corps du cyclone doivent être effectués en utilisant des vêtements spéciaux et d'autres équipements de protection pour les travailleurs conformément à GOST 12.4.011 conformément à la procédure et aux règles de sécurité établies dans une entreprise particulière.

4.23 Les responsables d'une entreprise ou d'une organisation directement impliqués dans l'exploitation ou la réparation de cyclones, ainsi que les personnes responsables du service spécifié d'une entreprise ou d'une organisation coupables d'avoir enfreint les règles de sécurité, assument la responsabilité pénale, administrative ou disciplinaire de la manière établi par la législation de la Fédération de Russie.

5 Méthodes d'essai

5.1 Le contrôle de l'apparence, de l'intégralité et de la qualité de l'installation des cyclones est effectué par inspection visuelle de l'équipement assemblé et de ses éléments individuels.

Lors de l'inspection, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de corps étrangers à l'intérieur du corps du cyclone et de l'état de l'isolation thermique et des revêtements anticorrosion ; vérifier l'état de préparation des lieux de raccordement des instruments de mesure, la qualité de l'installation des vannes et des trappes, l'exécution des soudures et des connexions affectant l'étanchéité des équipements.

5.2 Le contrôle des dimensions hors tout du cyclone doit être effectué à l'aide d'instruments de mesure de longueur utilisés chez le fabricant.

5.3 La vérification du poids du cyclone doit être effectuée en pesant l'ensemble cyclone vide ou ses pièces sur une balance ou à l'aide d'un dynamomètre.

5.4 Lors de la fabrication d'un cyclone, contrôle qualité des soudures réalisées par soudage à l'arc selon GOST 5264, GOST 11534, GOST 14771, GOST 14776, GOST 14806, GOST 16037, GOST 16038, GOST 27580 ; soudage sous gaz de protection selon GOST 23518; soudage à l'arc submergé selon GOST 8713, GOST 11533 ; soudage sous laitier électrique selon GOST 15164; soudage par contact selon GOST 15878, réalisé selon les méthodes suivantes :

Inspection visuelle et mesure ;

Essais mécaniques ;

Test de résistance à la corrosion intergranulaire ;

Recherche métallographique;

Steelscoping ;

Détection des défauts par ultrasons ;

Méthode de rayonnement ;

Mesurer la dureté du métal fondu ;

Détection de défauts de couleur ou de particules magnétiques ;

Autres méthodes (émission acoustique, contrôle luminescent, détermination de la teneur en phase ferrite, etc.) prévues par la conception technique.

5.5 Après l'expiration de la durée de vie désignée, la fiabilité du service ultérieur du cyclone est testée en vérifiant l'épaisseur des parois du boîtier à l'aide d'une méthode par ultrasons conformément à GOST 14782, par rayonnement conformément à GOST 7512 ou par une autre méthode déterminée par le développeur, et la conformité des principaux indicateurs techniques avec les documents réglementaires du cyclone est établie.

5.6 Test de fuite

La méthode de vérification des fuites du cyclone est déterminée par le développeur.

Les tests de défauts traversants des soudures sont effectués par des méthodes capillaires, hydrauliques ou pneumatiques.

La surface extérieure de la soudure testée doit être recouverte d'une solution de craie et l'intérieur doit être généreusement humidifié avec du kérosène pendant toute la durée du test. Le temps de maintien ne doit pas être inférieur à celui indiqué dans le tableau.

Tableau 1 - Temps de maintien de la soudure lors d'essais au kérosène

Les soudures sont considérées comme impénétrables si aucune tache de kérosène n'apparaît sur la surface de la soudure contrôlée avec la solution de craie appliquée pendant la période d'exposition.

5.6.2 Essai hydraulique

5.6.2.1 L'essai hydraulique doit être effectué sur le banc d'essai du fabricant. Il est permis d'effectuer des essais hydrauliques sur des cyclones surdimensionnés, transportés en pièces et assemblés sur le site d'installation, après l'achèvement des travaux d'assemblage, de soudage et autres sur le site d'installation.

5.6.2.2 Les tests hydrauliques du cyclone doivent être effectués avec les fixations et les joints spécifiés dans les documents réglementaires pour un appareil spécifique.

(1)

Où R- pression de conception déterminée selon GOST 14249, MPa (kgf/cm2),

[σ] 20 et [σ] t- contraintes admissibles pour le matériau, respectivement à 20 °C et à la température de conceptiont, MPa (kgf/cm2).

Remarques

1 Si le matériau d'une pièce individuelle ou d'une unité d'assemblage (coquille, fond, bride, fixation, tuyau) d'un récipient est moins durable ou si sa pression de conception ou sa température de conception est inférieure à celle d'autres pièces ou unités d'assemblage, alors le cyclone doit être testé avec une pression d'essai déterminée pour cette pièce ou cette unité d'assemblage.

2 Il est permis pour les cyclones conçus pour les zones climatiques correspondantes de déterminer la pression d'épreuve en tenant compte des conditions de cette zone dont la pression de conception ou la température de conception a une valeur inférieure.

3 Si R. pr, déterminé par la formule (), nécessite d'épaissir la paroi du corps du cyclone fonctionnant sous pression externe, alors pour les essais hydrauliques, il est permis de calculer la pression d'essai à l'aide de la formule

Où E 20 Et Et- modules d'élasticité du matériau à 20 °C et température de conception, respectivement t, MPa (kgf/cm2).

4 La pression d'essai lors de l'essai d'un cyclone destiné à fonctionner avec divers paramètres de conception (pressions ou températures) doit être prise égale au maximum des valeurs expérimentales de pression d'essai déterminées pour les différents paramètres de conception.

5 L'écart maximum de la pression d'essai ne doit pas dépasser 5 %.

5.6.2.4 Les essais hydrauliques des cyclones installés verticalement peuvent être effectués en position horizontale, à condition que la résistance du corps du cyclone soit assurée.

Les calculs de résistance doivent être effectués par l'auteur des documents réglementaires de ce cyclone.

Dans ce cas, la pression d'épreuve doit être prise en compte en tenant compte de la pression hydrostatique, si celle-ci agit sur le cyclone dans les conditions de fonctionnement, et doit être contrôlée à l'aide d'un manomètre installé sur la génératrice supérieure du corps du cyclone.

5.6.2.5 L'eau est utilisée pour les essais hydrauliques des cyclones. En accord avec le développeur, il est possible d'utiliser un autre liquide comme milieu de test.

La différence de température entre la paroi du cyclone et l'air ambiant pendant l'essai ne doit pas provoquer la formation d'humidité à la surface des parois du cyclone.

5.6.2.6 La pression dans le cyclone testé doit être augmentée et diminuée progressivement conformément aux instructions du fabricant. Le taux de montée et de descente de la pression ne doit pas dépasser 0,5 MPa (5 kgf/cm2) par minute.

Le temps de maintien du cyclone (pièces, unités d'assemblage) sous pression d'épreuve ne doit pas être inférieur aux valeurs indiquées dans le tableau.

Tableau 2 - Temps de maintien du cyclone sous pression d'épreuve

Après avoir maintenu le cyclone (pièce, unité d'assemblage) sous pression d'essai, il est nécessaire de réduire la pression à la pression de conception et de procéder à une inspection visuelle de la surface extérieure, des joints démontables et soudés. Il n'est pas permis de toucher le cyclone pendant les tests.

Remarque - L'inspection visuelle des cyclones fonctionnant sous vide doit être effectuée à la pression d'essai.

5.6.2.7 La pression d'essai pendant les essais hydrauliques doit être surveillée à l'aide de deux manomètres. Les deux manomètres choisissent le même type, la même limite de mesure, la même classe de précision et la même valeur de division. Les manomètres doivent avoir une classe de précision d'au moins 2,5.

5.6.2.8 Après l'essai hydraulique, l'eau doit être complètement éliminée.

5.6.2.9 Les essais des cyclones fonctionnant sans pression (sous remplissage) doivent être effectués en mouillant les soudures avec du kérosène conformément à.

5.6.2.10 Les essais hydrauliques peuvent, en accord avec le développeur, être remplacés par des essais pneumatiques (air comprimé, gaz inerte ou mélange d'air et de gaz d'essai), si les essais hydrauliques sont impossibles en raison de : le cyclone ou la fondation du banc d'essai ; évacuation difficile de l'eau du cyclone ; dommages possibles aux revêtements internes ; température de l'air ambiant inférieure à 0 °C ; non-résistance à la charge créée lorsque le cyclone est rempli d'eau, structures porteuses et fondations des bancs d'essai, etc.

5.6.3 Essai pneumatique

Avant d'effectuer un test pneumatique, le cyclone doit être soumis à une inspection interne et externe, et les soudures doivent être soumises à 100 % de détection de défauts par ultrasons ou à un contrôle de rayonnement.

La pression d'essai doit être déterminée par.

Le temps de maintien du cyclone sous pression d'essai doit être d'au moins 0,08 heure (5 minutes).

Après maintien sous pression d'essai, il est nécessaire de réduire la pression à la valeur calculée, d'inspecter la surface du cyclone et de vérifier l'étanchéité des joints soudés et détachables avec une solution savonneuse ou une autre méthode.

Le contrôle lors des essais pneumatiques doit être effectué selon la méthode d'émission acoustique.

5.6.4 Les résultats des tests sont considérés comme satisfaisants si, lors des tests, il n'y a pas :

Chute de pression selon manomètre ;

Fuites du milieu d'essai (fuites, transpiration, bulles d'air ou de gaz) dans les joints soudés et sur le métal de base ;

Signes de rupture ;

Fuites dans les connexions détachables ;

Déformations résiduelles.

Remarque - Les fuites du fluide d'essai dues à des fuites dans les raccords ne peuvent pas être considérées comme une fuite si elles n'interfèrent pas avec le maintien de la pression d'essai.

5.6.5 La valeur de la pression d'essai et les résultats des tests doivent être inclus dans le passeport cyclone.

5.7 L'échantillonnage pour déterminer la concentration de substances nocives à l'entrée et à la sortie du cyclone est effectué conformément à GOST R 50820 conformément au programme et aux méthodes convenues par toutes les organisations intéressées.

5.8 La résistance hydraulique est calculée comme la différence de pression totale à l'entrée du cyclone et à sa sortie selon . , kJ/1000 m 3, est dépensé pour vaincre la résistance hydraulique du cyclone avec du gaz et est calculé par la formule

je fr = ∆ R., (3)

où ∆ R- résistance hydraulique du cyclone, Pa.

Ces calculs ne prennent pas en compte les pertes dans le ventilateur, puisque son efficacité peut varier en fonction de la conception et du mode de fonctionnement.

ANNEXE A

(informatif)

Bibliographie

Mots clés :épuration des gaz, cyclone

Montré sur la Fig. 4.2. Leur particularité est un tuyau d'admission incliné, une partie cylindrique et un tuyau d'échappement relativement courts, ainsi qu'un petit angle d'ouverture de la partie conique. La pente du tuyau d'entrée et le couvercle supérieur en forme de vis aident à diriger le flux de gaz rotatif vers le bas, ce qui réduit la résistance hydraulique. cyclone. Un escargot est parfois installé sur le tuyau d'échappement d'un cyclone, qui fait tourner un flux de gaz en rotation.

Riz. 4.2. Principaux types de cyclones : UN - Conceptions NIIOgaz ; b - Conceptions LIOT ; c — Conceptions SIOT.

Un bunker est installé sous le cyclone pour récupérer les poussières collectées. En aucun cas les poussières ne doivent s'accumuler dans la partie conique du cyclone afin d'éviter toute agitation et entraînement secondaire dans le pot d'échappement.

Il existe trois types de cyclones cylindriques conçus par NIIOgaz de la série principale TsN, différant par l'angle d'inclinaison de la conduite d'arrivée vers l'horizon :

a) TsN-15 avec un angle d'inclinaison de 15°, normal et raccourci (TsN-15u) ;

b) TsN-11 avec un angle d'inclinaison de 11°, avec une efficacité accrue, avec une résistance hydraulique élevée ;

c) TsN-24 avec un angle d'inclinaison de 24°, avec un débit accru avec une efficacité inférieure et une résistance hydraulique réduite.

Les plus répandus sont les cyclones de type TsN-15, qui offrent un débit assez élevé efficacité avec une résistance hydraulique modérée. Cependant, le Comité national de construction de l'URSS a inclus le cyclone TsN-11 dans la gamme unifiée d'équipements de dépoussiérage comme le plus efficace et le plus pratique pour un agencement en groupes.

Tous les cyclones conçus par NIIOgaz sont normalisés. N'importe quelle taille de chaque type peut être exprimée en fraction du diamètre du cyclone. D. Selon GOST 9617-67, les valeurs de diamètre suivantes sont acceptées pour les cyclones (mm) : 200 ; 300 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ; 800 ; 900 ; 1000 ; 1200 ; 1400 ; 1600 ; 1800 ; 2000 ; 2400 ; 3000. En raison du déclin efficacité avec des tailles croissantes, l'utilisation de cyclones de type TsN d'un diamètre supérieur à 1000 mm n'est pas recommandée. Dans ce cas, un groupe de cyclones fonctionnant en parallèle est installé. Une disposition à double rangée et circulaire est utilisée (Fig. 4.3).

Figure 4.3. Schéma de disposition des groupes de cyclones : a - double rangée ; groupe b.

La principale exigence pour la disposition des cyclones en groupe est la nécessité de conditions de fonctionnement aérodynamiques identiques pour chaque cyclone. Si cette condition n'est pas remplie, davantage de gaz traverse certains cyclones, moins d'autres, et le fonctionnement normal du groupe est perturbé en raison des flux de gaz traversant un bunker commun.

Outre les cyclones conçus par NIIOgaz, les cyclones conçus par LIOT (Institut de sécurité et de santé au travail de Leningrad) et SIOT (Institut de sécurité et de santé au travail de Sverdlovsk) ont trouvé une application assez large et sont généralement utilisés dans les systèmes de ventilation industrielle ;

Cyclones conçus par LIOT (voir Fig. 4.2, b) Par rapport aux cyclones, les conceptions NIIOgaz ont une partie cylindrique allongée et un tuyau d'échappement profondément inséré, ainsi qu'un angle d'ouverture plus grand de la partie conique. Dans les cyclones de conception SIOT (voir Fig. 4.2, V) il n'y a pas de partie cylindrique et le tuyau d'entrée a une forme triangulaire. Ces cyclones sont également normalisés et chacune de leurs tailles peut être exprimée en fractions du diamètre. Par efficacité Pour le dépoussiérage, ces cyclones diffèrent peu des cyclones conçus par NIIOgaz.

En plus des cyclones cylindriques, on utilise des cyclones coniques conçus par NIIOgaz de la série S (suie) des types SDK-TsN-33, SK-TsN-34 et SK-TsN-22 (Fig. 4.4), qui diffèrent des cyclones de la série TsN par une entrée de gaz scroll, une partie conique allongée et un rapport plus petit des diamètres du tuyau d'échappement et du cyclone (respectivement 0,33, 0,34 et 0,22). Par rapport aux cyclones de la série CN, ils se caractérisent non seulement par une résistance hydraulique nettement supérieure, mais également par un rendement plus élevé. Avec la même productivité, les tailles de cyclones tels que SDK-TsN-33 (Fig. 4.4, a), SK-TsN-34 (Fig. 4.4, b) et SK-TsN-22 (Fig. 4.4, V) beaucoup plus grand que les dimensions des cyclones de la série CN. Ces cyclones peuvent être utilisés avec des diamètres allant jusqu'à 3000 mm.

Les cyclones à flux direct (Fig. 4.5) sont largement utilisés comme éliminateurs de brouillard dans les systèmes d'épuration des gaz humides. Les poussières humides coagulées et agrandies de haute densité et les gouttelettes de liquide sont capturées très efficacement dans de tels appareils avec une faible résistance hydraulique de l'appareil (pas de rotation, 180°). Les cyclones à flux direct sont pratiquement inadaptés à la collecte de fines poussières sèches en raison de leur faible efficacité.

Riz. 4.4. Schémas des cyclones coniques de NIIOgaz : a - SDK-TsN-33 ; b - SK-TsN-34 ; c - SK-TsN-22.

Riz. 4.5. Diagramme du cyclone à flux direct

Les conditions de fonctionnement de base des cyclones sont les suivantes :

1. Il faut s'assurer que la poussière ne s'accumule pas dans la partie conique du cyclone. Pour le récupérer, un bunker spécial est prévu sous le cyclone.

2. Les fuites d'air dans la partie inférieure du cyclone sont inacceptables. Le bac de récupération des poussières doit être scellé. La poussière est évacuée de la trémie par un tuyau doté d'un obturateur à double clignotant (voir Fig. 4.1), réglé pour que les vannes fonctionnent en alternance.

3. Les modèles de cyclones standard peuvent fonctionner à une température de gaz ne dépassant pas 400 °C et à une pression (vide) ne dépassant pas 2,5 kPa.

4. Lorsqu'ils fonctionnent au gaz à haute température, les cyclones sont recouverts à l'intérieur de tuiles ignifuges et le tuyau d'échappement est en acier ou en céramique résistant à la chaleur. En cas de températures extérieures basses, la température minimale de la paroi du cyclone doit dépasser la température du point de rosée d'au moins 20 à 25 °C. Pour garantir cette condition, les parois des cyclones sont dans certains cas recouvertes extérieurement d'une isolation thermique.

5. La concentration initiale pour les poussières non coalescentes dans les cyclones d'un diamètre de 800 mm ou plus est autorisée jusqu'à 400 g/m 3 . Pour les poussières agglomérantes et les cyclones plus petits, la concentration de poussière doit être 2 à 4 fois inférieure.

6. Le cyclone doit fonctionner avec une charge de gaz constante. En cas de fluctuations importantes du débit, des groupes de cyclones doivent être installés avec la possibilité de désactiver des éléments individuels.

L'intensité de l'usure abrasive dépend de la teneur en poussières du gaz, de la vitesse du flux de gaz dans le cyclone et des propriétés abrasives de la poussière. L'une des mesures visant à augmenter la résistance à l'usure du cyclone consiste à appliquer des revêtements résistants à l'usure sur la surface d'usure, par exemple en recouvrant le cyclone de carreaux en diabase fondue, en basalte, en matériaux moulés en pierre ou en plaques de blindage. Une autre façon de se protéger contre l'usure consiste à fabriquer des cyclones à partir de matériaux résistants à l'usure - fonte à haute résistance ou matériaux non métalliques résistants à l'usure. Il est également important d'améliorer la conception des cyclones en sélectionnant l'angle optimal d'attaque du gaz sur la paroi, en réduisant la vitesse du gaz dans le cyclone, en choisissant la hauteur optimale du cyclone et l'angle d'ouverture du cône, en réduisant les flux secondaires dans le cyclone, etc. Dans tous ces domaines, des travaux d'augmentation de la résistance à l'usure des cyclones sont en cours, mais la mise en œuvre des résultats obtenus dans la pratique est très lente.