Cyklon - čistič vzduchu používaný v průmyslu, stejně jako v některých modelech vysavačů pro čištění plynů nebo kapalin od suspendovaných částic. Princip čištění je setrvačný (s využitím odstředivé síly), stejně jako gravitační. Cyklonové sběrače prachu tvoří nejmasivnější skupinu mezi všemi typy zařízení na sběr prachu a používají se ve všech průmyslových odvětvích.
Sesbíraný prach lze dále zpracovávat (viz regenerace (zpracování surovin) ).
Čističe vzduchu cyklónového typu se používají také v dopravě, například na nákladních automobilech MAZ , KAMAZ , předběžné čištění vzduchu vstupujícího do spalovacího motoru probíhá v „cyklónu“, poté se kompletní čištění provádí v inerciálním oleji nebo suché vzduchový filtr .
Princip činnosti nejjednoduššího protiproudého cyklonu (viz schéma) je následující: do aparatury je přívodním potrubím tangenciálně v horní části přiváděn proud prachu. V zařízení se vytváří rotující proud plynu, směřující dolů do kuželové části zařízení. Prachové částice jsou vlivem setrvačné síly (odstředivá síla) vynášeny z proudu a usazují se na stěnách přístroje, následně jsou zachyceny sekundárním proudem a vstupují do spodní části, výstupem do sběrné nádoby na prach. (na obrázku není znázorněno). Bezprašný proud plynu se poté pohybuje zdola nahoru a je vypouštěn z cyklonu koaxiálním výfukovým potrubím.
Existuje obrovské množství typů cyklónů. Kromě výše popsaného protiproudého cyklónu existují i méně obvyklé cyklóny s přímým prouděním. Protiproudé cyklony se liší velikostí, poměrem válcové a kuželové části a také relativní výškou (tedy poměrem výšky k průměru) válcové části. Čím větší je relativní výška, tím nižší je koeficient hydraulického odporu a podtlak v násypce (menší pravděpodobnost nasávání prachu do zařízení), ale nižší stupeň čištění . Optimum je relativní výška 1,6, což odpovídá principu „ zlatého řezu “.
Stupeň čištění v cyklonu silně závisí na rozptýleném složení prachových částic v plynu dodávaném k čištění (čím větší je velikost částic, tím je čištění účinnější). U běžných cyklonů typu TsN může stupeň čištění dosáhnout:
pro částice o jmenovitém průměru 20 mikronů | 99,5 % |
pro částice o jmenovitém průměru 10 mikronů | 95 % |
pro částice o jmenovitém průměru 5 mikronů | 83 % |
U nejnovějších odstředivých sběračů prachu typu TsKO - odstředivá čistící komora může stupeň čištění dosahovat:
pro částice o jmenovitém průměru 0,5 mikronu | 99,9 % |
Se zvětšováním průměru cyklonu se stupeň čištění snižuje, nicméně u cyklonů typu TsKO se zvětšováním průměru stupeň čištění roste, ale zvyšuje se spotřeba kovu a náklady na čištění. Při velkých objemech plynu a vysokých požadavcích na čištění prochází proud plynu paralelně několika cyklony o malém průměru (100-300 mm). Toto provedení se nazývá multicyklon nebo bateriový cyklon. Je možné použít i elektrostatický filtr , který je naopak účinný na malé částice.
Cyklony se snadno navrhují a vyrábějí, jsou spolehlivé, vysoce výkonné, lze je použít k čištění agresivních a vysokoteplotních plynů a směsí plynů. Výhodou je nízký a stálý hydraulický odpor díky nedostatku výměnných filtrů a patron. Nevýhodou je nemožnost zachytit prach s malou velikostí částic a malá životnost (zejména při čištění plynů od prachu s vysokými abrazivními vlastnostmi).