Cyklon dwufrakcyjny z siatką to urządzenie, które pojawia się w rozmowach z klientami stosunkowo rzadko – ale w konkretnych zastosowaniach jest niezastąpione. Standardowy cyklon oddziela materiał od strumienia powietrza, zbierając go w jednym miejscu. Cyklon dwufrakcyjny idzie krok dalej: rozdziela zebrany materiał na dwie osobne frakcje – grubszą i drobniejszą (pył). Takie rozróżnienie jest niezbędne wszędzie tam, gdzie mieszanina składa się z cząstek o bardzo różnej wielkości, a obie frakcje mają odmienne przeznaczenie.
Jak działa cyklon dwufrakcyjny z siatką?
Zasada działania cyklonu z siatką opiera się na tym samym mechanizmie odśrodkowym co standardowy cyklon separacyjny – strumień powietrza z zawartością stałą wprawiany jest w ruch wirowy, siła odśrodkowa wyrzuca cięższe cząstki na ściany, skąd opadają do stożka. Różnica pojawia się na etapie zbierania oddzielonego materiału.
Wewnątrz cyklonu dwufrakcyjnego zamontowana jest siatka, najczęściej o oczku 3 mm. Gruba frakcja – czyli cząstki większe niż 3 mm – nie przechodzi przez siatkę i opada do dolnego wylotu, skąd można ją zbierać do big-baga lub pojemnika zbiorczego. Drobna frakcja – pył i cząstki poniżej 3 mm – przenika przez siatkę i wyprowadzana jest bocznym wylotem do worka filtracyjnego lub oddzielnego kontenera.
Efektem jest automatyczny, ciągły podział strumienia materiału na dwie grupy bez konieczności przesiewania ręcznego lub instalowania oddzielnego przesiewacza wibracyjnego. Powietrze opuszcza cyklon przez górny króciec – zazwyczaj podłączony do worków filtracyjnych odprowadzających go z układu.
Ograniczenia skuteczności separacji dwufrakcyjnej
Cyklon dwufrakcyjny nie daje 100% rozdziału frakcji. W praktyce część pyłu przedostaje się do worka z grubą frakcją – szczególnie przy materiałach o szeroko rozłożonej granulacji, gdzie część cząstek leży blisko granicy wielkości oczka siatki. Skuteczność separacji zależy od właściwości materiału: jego gęstości, wilgotności (mokry pył tworzy aglomeraty trudniej rozdzielające się na siatce) i kształtu cząstek.
Przy wymaganiach co do bardzo wysokiej czystości frakcji (np. gdy gruba frakcja to regranulat kierowany bezpośrednio do procesu produkcyjnego bez dalszego przesiewania) konieczne może być zainstalowanie po cyklonie dodatkowego etapu separacji. Cyklon dwufrakcyjny sprawdza się natomiast świetnie tam, gdzie wystarczy wstępny podział z tolerancją kilkuprocentowej zawartości pyłu w grubej frakcji.
Gdzie cyklon dwufrakcyjny z siatką ma zastosowanie w praktyce?
Typowe zastosowania to branże, gdzie procesowi towarzyszy intensywne generowanie mieszanej granulacji i gdzie frakcje mają różne przeznaczenie lub różne drogi zagospodarowania. Do najczęstszych należą:
- Recykling tworzyw sztucznych – separacja przemiału granulatu od rozkruszu i pyłu po granulatorze
- Przemysł paszowy i zbożowy – wyodrębnienie miału i pyłu z granulatu paszowego
Każde z tych zastosowań rządzi się nieco innymi wymaganiami co do rozmiarów oczka siatki i przepustowości cyklonu.
Recykling tworzyw sztucznych to obszar, w którym cyklon dwufrakcyjny pojawia się najczęściej. Granulator mielący odpady plastikowe produkuje mieszaninę: właściwego przemiału (frakcja gruba, przeznaczona do dalszego przetworzenia) oraz pyłu i drobnego rozkruszu (frakcja drobna, która w dużych ilościach obniża jakość regranulatu lub wymaga osobnego zagospodarowania). Oddzielenie ich na etapie transportu pneumatycznego oszczędza czas i eliminuje potrzebę ręcznego przesiewania.
Przemysł paszowy i zbożowy to drugie naturalne środowisko dla tego urządzenia. Przemiał ziarna lub rozdrobniona pasza zawierają frakcje o bardzo różnej wielkości; separator cyklon + siatka pozwala wyodrębnić miał (pył) od granulatu paszy, co bezpośrednio wpływa na jednorodność produktu.
Jak dobrać cyklon dwufrakcyjny do instalacji?
Parametry doboru cyklonu dwufrakcyjnego są analogiczne jak dla standardowego cyklonu, z kilkoma dodatkowymi elementami do uwzględnienia.
Najważniejsza jest granulacja materiału – konkretnie rozkład wielkości cząstek. Jeśli materiał ma wyraźną dwumodalną dystrybucję (wyraźna większość albo dużych, albo małych cząstek, z minimalnym udziałem środka zakresu), siatka 3 mm dobrze rozdzieli frakcje. Jeśli materiał jest jednorodnie drobny – np. sam pył bez wyraźnej frakcji grubej – cyklon dwufrakcyjny nie przyniesie korzyści i wystarczy standardowy separator.
Średnica króćca wlotowego w cyklonach dwufrakcyjnych MOVIMET AIR wynosi od fi 100 do fi 250 mm, co odpowiada wydajnościom od kilkuset do kilku tysięcy m³/h. Dobór rozmiaru opiera się na takich samych zasadach jak dla standardowych separatorów – na podstawie wymaganego przepływu i dopuszczalnego oporu.
Cyklony dwufrakcyjne z siatką MOVIMET AIR dostępne są standardowo z siatką o oczku 3 mm. Przy specyficznych wymaganiach (inny rozmiar oczka) warto skonsultować wykonanie z producentem – bo to właśnie wielkość oczka decyduje o linii rozdziału frakcji.
Cyklon dwufrakcyjny vs. układ cyklon + przesiewacz – co wybrać?
To pytanie pojawia się przy projektowaniu instalacji dla recyklingu tworzyw i przy bardziej wymagających aplikacjach paszowych. Oba rozwiązania osiągają podobny cel – podział na frakcje – ale w różny sposób i przy różnych kosztach.
Cyklon dwufrakcyjny jest prostszy, tańszy w zakupie i zajmuje mniej miejsca. Nie ma ruchomych elementów w strefie separacji (siatka jest statyczna), co minimalizuje awarie i koszty serwisu. Ograniczeniem jest stały rozmiar oczka i nieidealna separacja przy granicznej granulacji.
Układ cyklon standardowy + przesiewacz wibracyjny jest bardziej elastyczny: można zmieniać sito w przesiewaczu, regulować amplitudę drgań, osiągać wyższą skuteczność rozdziału przy mieszaninach trudnych do separacji. Koszt i zajmowana przestrzeń są jednak kilkakrotnie wyższe.
Przy transporcie pneumatycznym w zamkniętym rurociągu cyklon dwufrakcyjny ma jedną dodatkową zaletę: przesiewacz wibracyjny wymaga podawania materiału grawitacyjnie lub przez śluzę, co komplikuje integrację z istniejącą instalacją pneumatyczną. Cyklon wpinany jest w rurociąg bezpośrednio.
Jak podłączyć cyklon dwufrakcyjny do istniejącej instalacji?
Montaż cyklonu dwufrakcyjnego do istniejącej instalacji jest analogiczny jak dla standardowego cyklonu – wlot podłączany jest do rurociągu, górny wylot do ciągu powietrznego lub filtra. Dodatkowym elementem jest wylot boczny dla drobnej frakcji, do którego podłącza się worek filtracyjny lub pojemnik zbiorczy.
Konstrukcja wsporcza cyklonu powinna umożliwiać ustawienie palety z big-bagiem pod wylotem grubej frakcji – to standardowe rozwiązanie w zakładach recyklingu. Zbiornik na drobną frakcję (worek filtracyjny lub pojemnik) montowany jest na bocznym wylocie i powinien być łatwo wymienialny bez przerywania pracy instalacji. MOVIMET AIR oferuje kompletne zestawy do oddzielania pyłu ze zmielonych tworzyw sztucznych – cyklon dwufrakcyjny z wentylatorem i elementami montażowymi – wyceniane indywidualnie po ustaleniu parametrów.