Пылеулавливающая установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 21 Е 5/00 Е 21 С 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 13с следователь торский инс по доГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 386164 7/2 2-03 (22) 01,03. 85 (46) 15.09.86, Бюл. У 34 (71) Научно-ис ский и проектно-конструк титут быче полезных ископаемых открытым способом (72) В.А.Куприн, В.В.Кондратенко, В.В.Силаев, М.А,Токмаков, М,Т,Осодое и А.В.Комзолов (53) 622,807.002.54(088,8) (5 б) Авторское свидетельство СССР 9 542826, кл. Е 21 С 7/00, 1975.Авторское свидетельство СССР У 617609, кл. Е 21 Р 5/00, 1978. (54)(57) ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩАЯ УСТАНОВКА, включающая пыпеприемник, пылеосадительную камеру, циклон, имеющий вихб ревую камеру с патрубком входа и осадительную камеру, вентилятор с отсасывающим патрубком и фильтр тонкой очистки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания за счет обеспечения замкнутой циркуляции тонкодисперсной пыли, циклон снабжен эжектором, установленным на границе раздела вихревой и осадительной камер циклона по его оси и оси отсасывающего патрубка вентилятора, причем эжектор соединен посредством трубопровода с патрубком входа в вихревую камеру, а осадительная камера выполнена с декомпрессионной полостью, сообщенной. Я посредством трубопровода с патрубком входа в вихревую камеру,25 Изобретение относится к горнорудной промьппленности и может быть использовано в установках сухого пыпеулавливания при бурении,Пель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания путемзамкнутой циркуляции тонкодисперснойпыпи,На чертеже изображена схема предлагаемой пылеулавливающей установки,Пылеулавливающая установка содер-.жит пылеприемник 1, расположенный надустьем скважины, осадительную камеру2, эжектор 3, циклон 4, вентилятор 5и Фильтры б тонкой очистки. В установке образованы два замкнутых контурадвижения пылевоздушной смеси посредством трубопроводов 7 и 8. Трубопровод 7 соединяет патрубок входа 9 вциклон 4 с центральной полостью осадительной камеры 10. Трубопровод 8соединяет патрубок входа 9 в циклонс зоной эжекции в циклоне 4. Эжек-.тор 3 устанавливается на оси симметрии циклона 4, зона эжекции располагается на участке сужения конуснойчасти вихревой камеры 11 циклона 4.Трубопроводом 12, расположенным также вдоль оси симметрии циклона 4 изаглубленным в осадительную камеру 10циклона 4, циклон 4 связан с вентилятором 5 и фильтром б. Трубопровод 13подает сжатый воздух от компрессора.Установка имеет также трубопровод 14.Установка работает следующим обргзом.Воздушный поток производительностью о, поступающий от компрессора, разделяется на два потока: первый (расходом до 0,2 о) по трубопровоцу 14 направляется в эжектор 3, а второй (расходом до 0,8 Ч) подается в скважину и выносит продукты бурения в пылеприемник 1, откуда пылевоздушная смесь отсасывается в осадительную камеру 2 вентилятором 5 и энергией струи, истекающей из трубопровода 8,В, осадительной камере 2 осушествляется грубая очистка воздуха от твердой Фракции потока, Затем смесь пыли и воздуха тангенциально направляется в циклон 4, в котором происходит ее за" кручивание, Под действием центробежных сил на следующем этапе очистки в циклоне 4 происходит разделение потока на высоконасьпценный пылью пограничный слой, вращающийся вдоль стенок вихревой камеры 11 циклона 4 и зону 7226 2течения, содержащую основную массумелкодисперсной пыли, которая занимает центральную часть вихревой камеры11,Работа эжектора 3 реализует первыйэтап тонкой пылеочистки и заключаетсяв отборе центрального потока с мелкойпылью, который вовлекается в струюсжатого воздуха, истекающую со скоро 1 О стью 350-400 м/с в эжекторное устройство 3 из трубопровода 14. Направление высокоскоростного потока противо"положно осевой составляющей скоростипылевоздушной смеси, движущейся в15 циклоне 4, что обеспечивает наиболееинтенсивную подачу потока (с большимкоэффициентом эжекции до 5-7 на небольшом участке развития струи) вэжектор 3 и отводящий трубопровод 8,20 При движении пылевоздушной смеси втрубопроводе 8 происходит укреплениечастиц пыли вследствие коагуляции,слипания при столкновениях. При этоморганизуется замкнутая циркуляция25 мелкодисперсной пыли по контуру: эжектор 3, трубопровод 8, входной патрубок в вихревую камеру 11 и сама вихревая камера 11 циклона 4. Истекая изтрубопровода 8, во входном патрубкеЗО нылевоздушный поток смешивается с неочищенным воздухом. При этом происходит дальнейшее укрупнение частиц пылитонкой фракции, Этот процесс продол-,жается и в вихревой камере 11 на этапе разделения пылевоздушного потокаво вращающемся вдоль ее стенок: пылевом пограничном слое. Часть мелкихпылевых частиц не укрупнившихся доразмеров, обеспечивающих их поступление в пограничный слой в вихревой камере 11, снова попадает в центральнуюзону потока и затем в зону эжекции,на новый цикл укрупнения, Так продолжается да тех пор, пока большая частьтонкодисперсной пыли не проходит стадию перехода в крупномасштабную фракцию, которая уже может быть выделенана входе в вихревую камеру в пылевойпограничный слой. БО При этом параллельно с организацией циркуляции мелкой пыли по заданному контуру решается задача индуциро вания струей, истекающей из трубопровода, 8 начального закручивания пыле 55 воздушной смеси в вихревой камере 11, Работа вентилятора 5 в данной схеме, состоящая в отсосе воздуха и пыли, должна быть достаточно мощной, чтобы(3) Составитель И.АллагуловТехред И.Попович Корректор В.Бутяга Редактор С,Лисина Заказ 4892/27 Тираж 436 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обеспечить устойчивое предварительноеразделение пыпевоздушной смеси, Дляэтого скорость потока, поступающегоиз эжекторного устройства 3 должнабыть не менее 45-50 м/с, а величинаего расхода Я, = (0,30 - 0,35)где Я - секундная масса воздуха, поступающая в циклон 4. Затем пылеочистка происходит вследствие взаимодействия процессов вовлечения воздуха в 1 Оэжектор 3 и в отсасывающий патрубоктрубопровода 7, Для обеспечения беэотрывного с меньшими потерями энергиипотока воздуха в зоне эжектированиявихревая камера 11 выполнена в виде 15сужающегося конуса. В сечении конусас наименьшим диаметром пылевоздушнаясмесь с расходом воздуха ч= Я - Я,оказывается под воздействием падениядавления на входе в отсасывающий паттрубок трубопровода 7, при движениик которому поток воздуха все большеи больше закручивается в силу сохранения момента импульса, а вблизи горловины патрубка трубопровода 7 устанавливается воронкообразное течениес максимальным закручиванием. На этойстадии процесса происходит интенсивное отбрасывание центробежными силамикрупнодисперсной пыли в щелеобразный ЗОканал, соединяющий полости вихревойкамеры 11 циклона 4 с его осадительной камерой 10, Далее процессы пылеочистки протекают таким образом, Пылевоздушный поток с высокой концентрацией в основном крупной пыли движется с замедлением вдоль стенок расширяющейся конусной части осадительной камеры 10, Теряя скорость, большая масса пыли оседает в поддоне, коОторый расположен в нижней части камеры 10, а оставшаяся пылевоздушнаясмесь, но уже с меньшей, чем в началепроцесса концентрацией пыли, поступает в центральную полость камеры 10, 45где происходит ее доосаждение. С целью уменьшения гидравлического сопротивления осадительной камеры 10 пре -226 4дусмотрен канал связи в виде трубопровода 7, соединяющий центральнуючасть осадительной камеры 10 с патрубком входа в вихревую камеру 11 циклона 4, При этом статическое давление в конце трубопровода 7 меньше,чем в начале, что обеспечивает устойчивый процесс осаждения и сбора пылиукрупненной фракции. Таким образом,как и в случае с рабочим циклом эжектора 3, в данном случае также организуется замкнутая циркуляция пылевоэдушной смеси с расходом воздуха 0,предназначенная для высококачественной очистки воздуха, поступающего изскважины,В результате соотношение балансарасходов воздуха, движущихся в системе пылеочистки, имеет видо = я - е - а , (1)где Я - расход воздуха, поступающий через вентилятор 5 на доочисткув фильтры 6, а затем - в атмосферу.Из опытов на модели пылеулавливающей установки следует, что наиболееэффективно ее рабочий процесс происходит при следующих соотношениях циркулирующих в системе расходов воздуха:(1 = (0,55 - 0163)ОфГеометрические соотношения для основных размеров камеры циклона 4, эжектора 3, тр бопроводов 7 и 8 составляют1 = (.7 - 2)01, = ,0,15 - 0 2)Р0,15 - 0,2)ПО, = ,С.8 - 0,85)П(0,01 - 0,012)Рй = :,0,015 - 0,2)Эс 1 =-005 - 0,07)0.Наряду с высококачественными процессами пылеочистки предлагаемая установка характеризуется по сравнению с существующими компактностью и, следовательно,меньшей материалоемкостью.