Способ защиты вихревой трубы от эрозий

(19) (11) ЗСЮ Г 25 В 9 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЖ" (й)йч;(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Й ".,:. цЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БЦЦ;ИЗУ-,.,(71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. И.Е. Жуковского (53) 621.565,3(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 785611, кл. Р 25 В 9/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССР Р 425021, кл. Р 25 В 9/02, 1971.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2850629, кл.,Р 25 В 9/02, 1980.(54 ) (57) СПОСОБ ЗИЦИТЫ ВИХРЕВОЙ ТРУ=БЫ ОТ ЭРОЗИИ путем создания на еевнутренней поверхности защитногослоя, о т л и ч а ю щ и"й с я тем,что, с целью повышения ресурса приработе в двухфазных средах, защитныйслой. создают в.виде вращающейся аидкостной пленки из смеси органическихвысокомолекулярных соединений парафннового, нафтенового и ароматического ряда.Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может бытьиспользовано для очистки технологических газов, имеющих избыточное дав-.ление, в частности, изобретение может быть использовано в сухой доменной газоочистке с одновременной утилизацией части потенциальной энергиигазов;Известна вихревая труба с входной улиткой и кольцевым приемником 10аэрозоля и рециркуляционным газопроводом для улавливания доменной пылии разделения газа на охлажденныйи подогретый потоки 1.Однако в этой вихревой трубе наблюдается интенсивная локальная эрозия улитки, поскольку не предусмотрено мер по ее защите.Известен способ защиты вихревойтрубы от эрозии путем выполнения стенок камеры энергетического разделения из твердых металлокерамическихсплавов типа ВК 8 или Т 15 К 6, имеющихповышенную износостойкость при работе в абразивных средах 2.Эта вихревая труба в условиях доменного производства работает недостаточно эффективно вследствие того,что в месте поворота газового потока в улитке имеет место срезающеедействие частиц пыли, где сосредотачивается и прогрессирует износ.Таким образом, известный способ необеспечивает эффективной защиты отэрозии.Наиболее близким к изобретению 35является вихревая труба, в которойдля обеспечения широкого диапазонарегулирования вихревого эффекта улиточный сопловой ввод заключен в кольцевую камеру, имеющую индивиду ";альный патрубок, а стенка улиточного соплового ввода выполненаиз пористого материала. В данной вихревой трубе осуществлен способ ее защиты от эрозии путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя 3 1.45Однако при работе вихревой трубы на газе, загрязненном твердыми включениями, такой способ защиты малоэффективен, так как поступающий через.пористую стенку улитки сжатый 50газ не может служить защитным экраном для поступающих на скорости ,210-280 м/с частичек пыли, Вследствие этого пористая стенка улиткиподвержена интенсивному разрушению. 55Цель изобретения - повышение ресурса при работе вихревой трубы в двухфазных средах.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе защиты от эрозии 60путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя, последнийсоздают в виде вращающейся жидкостнойпленки из .смеси органических высокомолекулярных соединений .парафи нового, нафтенового и ароматического ряда.На фиг. 1 схематически изображена вихревая труба, реализующая описываемый способ, на Фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1 при выполнении улиткис каналами; на фиг. 3 - разрез А-Ана фиг. 1 при выполнении улитки изпористого материала.Вихревая труба содержит улитку 1с входным соплом 2, диафрагму 3 выхода холодного потока, камеру 4энергетического разделения., коллектор5 горячего газа с дроссель-клапаном 6, кольцевой приемник 7 аэрозоля., резервуар 8 с высококипящей жидкостью, а также каналы 9 (или поры )для подачи этой жидкости на внутреннюю поверхность улитки. Улитка 1 также может быть выполнена из пористогоматериала.СПособ реализуется следующим образом,Поступающий в входное сопло 2улитки 1 газ интенсивно закручивается, приобретая круговое вращение.За счет эффекта Ранка происходитэнергетическое разделение газа,При этом холодный газ эвакуируетсячерез диафрагму 3, а подогретыйнаправляется по периферии .камеры 4в коллектор 5.Режим работы вихревойтрубы регуЛируется дроссель-клапаном 6. Дисперсная Фаза оседает вкольцевом приемнике 7. Для предотвращения эрозии улитки 1 тверямивключениями на внутреннюю поверхность улитки подают высококипящуюжидкость из резервуара 8 по специ-,альным каналам 9 в стенке улитки,или через ее поры. При этом достигается.высокая равномерность распределения жидкости по поверхностиулитки, .а это, в свою очередь, позволяет существенйб уменьшить удельный расход высококипящей жидкости,Подача высококипящей жидкости навнутреннюю поверхность улитки в условиях доменного производства предотвращает локальную эрозию улиткии стабилизирует процесс отделениядисперсной .фазы из нЕсущей среды,так как жидкая пленка является, кроме того, осаднтельным ингредиентом.для аэрозолей доменного газа. Проводились испытания улиток, выполненных из пористой нержавеющей стали или металлокерамики с танген. циальными каналами для подвода высококипящей жидкости (гудрон, битум),В. качестве рабочего тела вихревой трубы использовался отходящий из доменной печи доменный газ, имеющий следующую характеристикуг температура на выходе в вихревую трубу Т - "453-473 К, давление Р =1,8 10 ПНатентф, г. Ужгород,ул.Проектная,4 и Химический состав газа:. СО - .25 СО - 15, й - 53, Н - 7.Кинематическая вязкость газа 117,4 10м /с, запыленность газа на входе 2 е= 3-5 г/мз удельный вес пыли гп= 3,.6 10 кг/мРезультаты технических испытаний показали, что хорошей нэносостойкостью в .абразивной среде обладает шлакокаменное литье,Причем, наилучшие результаты получены прн использовании в качестве защитной жидкостной пленки гудронаи битума, подаваемых через тан- . генциальные .каналы 9 или через пористую нержавеющую сталь. Прн подаче через пористую стенку улитки природного газа также происходит ее защита от эрозии, однако защитные качестваприродного газа более, чем в два раэа, хуже по .сравнению с гудроном ибитумом. Использование предлагаемого способа защиты вихревой трубы от эрозЯЯ с применением высококинящей защитной.среды обеспечиваЕт возможность длительной. эксплуатации дсеенных газо- О очистных сооружений, высокую надежность системы газоочистки с одновременной утилизацией бросовой.потенциальной энергии доменного газа, минимальную остаточную. запыленность, 35 .как подогретого, так и охлажденногопотоков, сокращение вксплуатационюах затрат.