Встраивание циклона в газовую линию создает местное сопротивление потоку газа. Наглядно представить, что такое гидравлическое сопротивление, можно с использованием водяного уровнемера.  
 

Немного теории: Водяным уровнемером может служить обычная пластиковая прозрачная трубка, изогнутая в виде буквы U. Один конец этой трубки открыт и соединяется с атмосферным воздухом, а второй конец герметично закреплен в газовой линии «заподлицо».

Рис.1.

Если уровнемер не подсоединен, уровень воды в обеих трубках одинаковый. Если уровнемер подсоединен к газоходу, находящимся под давлением, то уровень воды в трубке (присоединенный конец) опустится вниз. Если газопровод находится под разряжением, то наоборот, уровень воды приподнимется.

 

Рис.2.

 

Чем ближе к вентилятору находится уровнемер, тем большую величину отклонения водяного столба он покажет.

 

Рис.3.

 

Если в газоходе установить местное сопротивление, например шайбу, то это вызовет перепад давления. Насколько большим будет это гидравлическое сопротивление, зависит от геометрии местного сопротивления. В случае с шайбой – чем сильнее она зауживает отверстие, тем больше ее коэффициент гидравлического сопротивления. 

Чтобы обеспечить один и тот же расход газа по газопроводу для шайбы с малым отверстием нужно затратить больше энергии, чем для шайбы с большим отверстием. Таким образом, коэффициент гидравлического сопротивления шайбы с малым отверстием больше, чем коэффициент гидравлического сопротивления шайбы с большим отверстием.

Теперь о циклонах – у каждого циклона имеется свой установленный коэффициент гидравлического сопротивления - КГС.

 

 

 

В таблице 1 указанны оптимальная условная скорость V_ц ^опт и коэффициент гидравлического сопротивления КГС_ц. Буква «Ц» в нижнем регистре означает, что эти величины даны для цилиндрической части циклона.

Гидравлическое сопротивление циклона ∆Р зависит от условной оптимальной скорости V_ц ^опт , коэффициента гидравлического сопротивления КГС_ц.и плотности газа ρ_г.

 

Формула1 

 

 

Плотность воздуха в зависимости от температуры можно определить по графику

 

Рис.4

 

 

 

Если циклон работает в оптимальном режиме, то у него должно быть строго определенная величина гидравлического сопротивления ΔР.

 

Например: Пусть имеется циклон ЦН-15, работающий на воздухе при температуре 200⁰С, тогда его гидравлическое сопротивление должно составлять

 

 

735 Па или 735/9,8 = 75 мм.вод.ст.  Т.е. разница между высотой водяного столба манометра №1 и манометра №2 должна составлять 75 мм. Допускается отклонение от этой величины до 15-20%.

 

Рис.5

 

Если разница в высоте водяных столбов до циклона и после него существенно меньше 75 мм, это означает, что циклон слишком большой, для данных условий нужен циклон меньшего диаметра.  Заниженное гидравлическое сопротивление также означает заниженную среднерасходную скорость газов через циклон, и как следствие, низкую степень улавливания твердых частиц.
 

Если гидравлическое сопротивление циклона существенно больше 75 мм.вод.ст., то вполне возможно циклон «забился» твердыми отложениями, или был неверно подобран для данного потока газа.