Циклон СИОТ: безулиточный пылеуловитель для сухой пыли
«Циклон СИОТ работает на условной скорости всего 1,0 м/с при входной 18,7 м/с.»
Циклон СИОТ — безулиточный пылеуловитель конструкции Свердловского института охраны труда (1954 год) для сухой, неволокнистой и неслипающейся пыли. Отличается входным патрубком треугольного сечения без спиральной улитки и простой конструкцией. Выпускается в 7 типоразмерах D 740–1930 мм. Числовые характеристики приведены по справочнику Лазарева В.А. «Циклоны и вихревые пылеуловители» (ОЗОН-НН, 2006).
- Что это: безулиточный циклон СИОТ для сухой неслипающейся пыли — опилки, стружка, минеральная и станочная пыль в аспирации деревообработки и машиностроения.
- Особенность: вход треугольного сечения без улитки и простая конструкция; одиночные циклоны правого и левого исполнения.
- Скорости: условная Vц = 1,0 м/с, входная Vвх = 18,7 м/с — низкая условная скорость заложена в нормировку.
- Сопротивление: КГС ζц = 2100 (без улитки, с дождевым колпаком) … 1360 (с раскручивателем-улиткой), отнесён к Vц = 1,0 м/с.
- Типоразмеры: 7 диаметров D 740–1930 мм, номинальная производительность 1470–10 000 м³/ч.
- Ограничения: не для абразивных, слипающихся и волокнистых пылей; разрежение до 5 кПа.
Как устроен и работает циклон СИОТ
Циклон СИОТ — это возвратно-поточный пылеуловитель, в котором запылённый газ входит в корпус через патрубок треугольного сечения, закручивается по спирали и опускается вниз. Частицы пыли центробежной силой отбрасываются к стенке, теряют скорость и ссыпаются в бункер, а очищенный газ разворачивается и выходит вверх через центральную камеру. Движущихся частей и фильтрующих элементов нет — сепарация идёт только за счёт аэродинамики.
Конструкцию разработал Свердловский институт охраны труда (отсюда аббревиатура СИОТ) в 1954 году. Главная особенность — безулиточный вход: у большинства циклонов на входе стоит спиральная улитка, плавно раскручивающая поток, а здесь газ подаётся прямо в цилиндр. Это делает корпус проще и дешевле, но повышает коэффициент сопротивления. Бункер выполнен в форме двух сопряжённых основаниями конусов.
Исполнения и камера очищенного газа
- Правое и левое исполнение — одиночные циклоны отличаются направлением подвода газа во входной патрубок; исполнение выбирают под разводку воздуховодов на площадке.
- На всасывающей линии — раскручиватель с винтовой крышкой в камере очищенного газа.
- На нагнетательной линии — шахта с колпаком или раскручиватель в виде плоского щита.
- Раскручиватель — устройство на выходе, которое частично возвращает энергию закрученного потока и снижает сопротивление.
Как безулиточный циклон, СИОТ ценят за простоту и низкую стоимость изготовления, но у конструкции есть жёсткие границы применения. Он не рекомендуется для абразивных пылей — при работе на абразиве нижнюю часть циклона пришлось бы бронировать корундцементом. Не подходит СИОТ и для слипающихся и волокнистых пылей, которые залипают в узком пылевыпуске. Допустимое рабочее разрежение — не более 5 кПа.
Технические характеристики пылеуловителя СИОТ
Циклон СИОТ выпускается в семи типоразмерах по условному диаметру корпуса и охватывает расходы газа примерно от полутора до десяти тысяч кубометров в час. Все площади сечений выражены через диаметр D: площадь корпуса Fц = 0,785·D², входного патрубка Fвх = 0,042·D², выхлопной трубы Fвых = 0,121·D². Малое сечение входа объясняет высокую входную скорость 18,7 м/с при условной скорости корпуса всего 1,0 м/с.
| Условный диаметр D, мм | Номинальная производительность L, м³/ч | Типичное применение |
|---|---|---|
| 740 | ≈ 1 470 | станочная аспирация, малый отсос |
| 1060 | ≈ 3 020 | участок деревообработки |
| 1300 | ≈ 4 540 | группа станков |
| 1500 | ≈ 6 040 | цеховая аспирация |
| 1670 | ≈ 7 500 | крупный цех |
| 1780 | ≈ 8 500 | крупная установка |
| 1930 | ≈ 10 000 | предел одиночного циклона |
Помимо диаметра и производительности, подбор опирается на аэродинамические параметры. Ключевая пара — условная скорость Vц и входная скорость Vвх: именно к условной скорости отнесены и производительность, и коэффициент сопротивления. Скорость на выходе Vвых ≈ 6,5 м/с.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Условная скорость Vц, м/с | 1,0 | оптимальная, расчётная |
| Входная скорость Vвх, м/с | 18,7 | в патрубке треугольного сечения |
| Скорость на выходе Vвых, м/с | ≈ 6,5 | в выхлопной трубе |
| Площадь корпуса Fц, м² | 0,785·D² | полное сечение цилиндра |
| Площадь входа Fвх, м² | 0,042·D² | малое сечение → высокая Vвх |
| Площадь выхлопа Fвых, м² | 0,121·D² | центральная труба |
| Разрежение (давление), кПа | до 5 | предельное рабочее |
Сопротивление и особенность нормировки ζ
Циклон СИОТ имеет коэффициент гидравлического сопротивления ζц, который на первый взгляд пугает: 2100 без улитки. Но эта цифра не означает огромный перепад в паскалях — весь фокус в нормировке. КГС циклона СИОТ отнесён не ко входной скорости, а к малой условной скорости Vц = 1,0 м/с. Перепад считают по формуле Δp = ζц · ρ · Vц² / 2, и подстановка малой Vц даёт вполне умеренные значения давления.
Разберём на числах. При ζц = 2100, плотности газа ρ = 1,2 кг/м³ и Vц = 1,0 м/с перепад Δp = 2100 · 1,2 · 1² / 2 = 1260 Па. Тот же циклон с улиткой (ζц = 1470) даёт Δp ≈ 880 Па. Ровно из-за нормировки к Vц = 1,0 м/с числа ζц у СИОТ на порядок больше, чем привычные ζ₅₀₀ = 147–182 у циклонов ЦН-15, где коэффициент отнесён к другой, более высокой скорости.
| Вариант камеры / раскручивателя | ζц (к Vц) | ζвх (к входу) |
|---|---|---|
| Без улитки, с дождевым колпаком | 2100 | 6,0 |
| Базовое значение (нет данных по камере) | 1400 | 4,0 |
| С улиткой | 1470 | 4,2 |
| С раскручивателем-улиткой | 1360 | 3,9 |
| С раскручивателем «плоский щит» | 1430 | 4,1 |
Практический вывод: сравнивать сопротивление СИОТ с другими циклонами «по числу ζ» нельзя — сначала нужно привести коэффициенты к одной скорости. Соотношение ζц / ζвх у СИОТ равно квадрату отношения скоростей: (18,7 / 1,0)² ≈ 350, поэтому ζц = 2100 и ζвх = 6,0 описывают одно и то же сопротивление. Установка раскручивателя снижает ζц с 2100 до 1360–1470, возвращая часть энергии закрученного потока.
Применение и подбор СИОТ
Циклон СИОТ применяют там, где нужна недорогая грубая очистка сухого запылённого воздуха: аспирация деревообработки (опилки, стружка от станков), машиностроение и лёгкая промышленность. Как правило, СИОТ работает первой ступенью — снимает основную массу пыли перед пылевым вентилятором или тканевым фильтром. Подбор идёт в четыре шага: от расхода и свойств пыли к типоразмеру, варианту камеры газа и расчёту тяги.
-
1Оценить расход газа и характер пыли
Задайте расход L (м³/ч) при рабочей температуре, концентрацию пыли и её свойства — сухость, слипаемость, абразивность. Подробный подбор циклона по типу пыли учитывает и абразивность: для абразива и слипающихся пылей выбирают другую конструкцию.
-
2Работать на условной скорости 1,0 м/с
Расчётная скорость СИОТ Vц = 1,0 м/с, входная Vвх = 18,7 м/с. Именно к Vц отнесён коэффициент сопротивления ζц, поэтому скорость нельзя менять произвольно — она заложена в нормировку характеристик.
-
3Подобрать типоразмер под расход
Из ряда D 740, 1060, 1300, 1500, 1670, 1780, 1930 мм выберите типоразмер, номинальная производительность которого (1470–10 000 м³/ч) покрывает расход. Учтите правое или левое исполнение под разводку воздуховодов на площадке.
-
4Рассчитать сопротивление и подобрать тягу
Выберите вариант камеры очищенного газа и возьмите соответствующий ζц (1360–2100). Перепад Δp = ζц · ρ · Vц² / 2. По Δp и расходу подберите пылевой вентилятор или тягодутьевую машину. Для очистки до ПДК по мелкой пыли добавьте вторую ступень — по нормам СанПиН 1.2.3685-21.
Нужен подбор циклона СИОТ по вашей пыли и расходу?
Пришлите расход газа, концентрацию и тип пыли — инженер подберёт типоразмер, вариант камеры газа и тягодутьевую машину за 1 день. В каталоге — пылевые вентиляторы ВЦП 7-40 и тягодутьевые машины для работы с циклоном.
Типичные ошибки при выборе и эксплуатации
Путают ζ, отнесённый к Vц и ко входу: берут ζц = 2100 и подставляют в формулу входную скорость 18,7 м/с — перепад давления завышается в сотни раз, и под циклон закладывают избыточную тягодутьевую машину.
Правильно: ζц отнесён к условной скорости Vц = 1,0 м/с. Считать Δp = ζц · ρ · Vц² / 2 именно с Vц, а с входной скоростью использовать только ζвх = 6,0.
Ставят СИОТ на слипающуюся или абразивную пыль: безулиточный циклон с узким пылевыпуском залипает на слипающихся и волокнистых пылях, а на абразиве быстро истирается корпус.
Правильно: СИОТ — только для сухой, неволокнистой и неслипающейся пыли. Для абразива нижнюю часть бронируют корундцементом или выбирают другую конструкцию; для слипающихся пылей — иную схему очистки.
Неверное право/левое исполнение под компоновку: заказывают циклон без учёта направления подвода газа, и патрубок «смотрит» не в ту сторону — приходится добавлять лишние отводы, растёт сопротивление сети.
Правильно: заранее определить исполнение (правое или левое) по разводке воздуховодов на площадке и указать его в заявке вместе с расходом и типом пыли.
Часто задаваемые вопросы
Циклон СИОТ — безулиточный пылеуловитель конструкции Свердловского института охраны труда (1954 год) для сухой, неволокнистой и неслипающейся пыли. Отличается входным патрубком треугольного сечения без спиральной улитки и простой конструкцией. Работает на низкой условной скорости Vц = 1,0 м/с при входной 18,7 м/с. По справочнику Лазарева В.А. (2006) выпускается в 7 типоразмерах D 740–1930 мм.
Главное отличие — безулиточный вход треугольного сечения у СИОТ против тангенциального патрубка под наклоном 15° у ЦН-15. СИОТ проще и дешевле, работает на очень низкой условной скорости Vц = 1,0 м/с (у ЦН-15 — 3,5 м/с), а его КГС ζц отнесён к этой малой скорости, из-за чего число выглядит большим (1360–2100). ЦН-15 тоньше очищает и удобнее для групповой компоновки.
У большинства циклонов на входе стоит спиральная улитка, которая плавно закручивает поток. У СИОТ её нет: газ входит через патрубок треугольного сечения прямо в цилиндр. Это упрощает и удешевляет корпус, но повышает коэффициент сопротивления. Улитку при необходимости добавляют отдельно — тогда КГС ζц снижается с 2100 (без улитки, с дождевым колпаком) до 1470 (с улиткой).
КГС циклона СИОТ ζц отнесён к условной скорости Vц = 1,0 м/с (не ко входной) и по справочнику Лазарева В.А. (2006) равен: 2100 без улитки с дождевым колпаком, 1470 с улиткой, 1360 с раскручивателем-улиткой, 1430 с раскручивателем «плоский щит», 1400 — базовое значение. Реальный перепад Δp = ζц · ρ · Vц² / 2; при ρ = 1,2 кг/м³ и Vц = 1,0 м/с для ζц = 2100 это ≈ 1260 Па.
Циклон СИОТ применяют для сухой, неволокнистой и неслипающейся пыли — опилок, стружки, минеральной и станочной пыли в аспирации деревообработки и машиностроения. Он не рекомендуется для абразивных пылей (нижнюю часть пришлось бы бронировать корундцементом), а также для слипающихся и волокнистых пылей, которые залипают в узком пылевыпуске.
Циклоны СИОТ выпускают одиночными правого и левого исполнения — они отличаются направлением подвода газа во входной патрубок (по часовой стрелке или против). Исполнение выбирают под компоновку воздуховодов на площадке, чтобы патрубок «смотрел» в сторону подходящего короба. Ошибка с исполнением приводит к лишним отводам и росту сопротивления сети.
Циклон СИОТ ставят в системах аспирации деревообработки (опилки, стружка от станков), в машиностроении и лёгкой промышленности для улавливания сухой неслипающейся пыли. Как правило, это первая ступень грубой очистки перед пылевым вентилятором или тканевым фильтром. Допустимое разрежение — до 5 кПа; для абразива и мелкой пыли до ПДК нужны другие решения.
Похожие статьи
Подберём циклон СИОТ под вашу пыль и расход
Укажите расход газа, концентрацию и тип пыли, исполнение и требуемую степень очистки — инженер рассчитает типоразмер, вариант камеры газа и тягодутьевую машину бесплатно за 1 день.