Устройство для отбора и подготовки дымовых высокотемпературных пылегазовых проб

(54 С 01 Н 1 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Белгородский технологический институтстроительных материалов им. И.А.Гришманова(56) Авторское свидетельство СССР В 890125, кл. С 01 Н 1/22, 1979.Авторское свидетельство СССР У 234137, кл, С 01 И 1/22, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ПОДГОТОВКИ ДЫМОВЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ПРОБ(57) Изобретение. относится к устройствам для отбора высокотемпературных проб запыленного газа, Цель изобретения - улучшение представительностипробы и повышение надежности и работоспособности устройства, Устройствовключает газозаборную трубу, цилиндрический отстойник и фильтр, снабжено распределителем потбка, установленным внутри отстойника, соединенного с газозаборной трубкой, диффузиофоретической камерой, выполненнойв виде двух усеченных конусов, размещенной в средней части газозаборнойтрубы, регулируемым противоточнымвоздушным холодильником, установленным снаружи диффузиофоретической камеры и газозаборной трубы, осушителем, размещенным в верхней части газозаборной трубы, при этом осушительвыполнен в виде последовательно установленных масляного фильтра и емкостис сорбентом. 2 ил, 1133Изобретение относится к устройствам для отбора дымовых высокотемпературных проб запыленных газов, и может быть использовано, например, нацементных заводах и в металлургическом производстве,Цель изобретения - улучшение представительности пробы и повышение надежности и работоспособности устройства.На фиг. 1 изображено устройство,общий вид; на фиг. 2 - диффузиофоретическая камера,Устройство содержит цилиндрический отстойник 1, внутри которого размещен распределитель 2 газового потока, соединенный газозаборной трубой3 с диффузиофоретической камерой 4,.помещенной в воздушный холодильник 5с регулируемым шибером 6 и выходнымпатрубком 7; расположенными внутрипылеосадительной камеры 8, и с осушителем, состоящим из последовательносоединенных масляного фильтра 9 и емкости 10, заполненной сорбентом.Система автоматического регулированиятемпературы газового потока в диффузиофоретической камере включает измеритель 11 температуры, устройство12 сравнения, задатчик 13 температуры,регулятор 14, исполнительный механизм15 и шибер 6 расхода охлаждающего воздуха,ДидхЪузиофоретическая камера 4 содержит входное отверстие 16, диффузор17, конфузор 18 и выходное отверстие 19,Устройство работает следующим образом,Входное отверстие цилиндрическогоотстойника 1 помещают в центре потока выходящих из печи дымовых газов,часть которых попадает в цилиндрический отстойник, где основная массачастиц, находящихся в анализируемыхгазах, осаждается под действием гравитационных сил и возвращается в основной поток дымовых газов. Из отстойника 1 анализируемые газы.поступают в распределитель 2 потока, выполненный в виде стакана со сплошнымдном и перфорированными стенками,обеспечивающий равномерное движениеанализируемых газов по всему сечениюцилиндрического отстойника и создающий благоприятные условия для осаждения частиц пыли диаметром свыше5 мкм, а изменение направления движения потока при входе в газоэаборную . 40652трубу 3 обеспечиваеч дополнительныеусловия для осаждения этих частиц.Иэ газозаборной трубы 3 гаэ поступает в диффуэиофоретическую камеру 4, 5представляющую собой охлаждаемый расширитель в виде двух усеченных конусов - диффузора 17 и конфузора 18,помещенных в регулируемый противоточный воздушный холодильник 5, В диффузоре происходит уменьшение скорости движения газового потока, увеличение его давления и охлаждение. Этосоздает благоприятные условия дляконденсации водяныХ паров и очистки газа от твердых частиц диаметромдо 5 мкм за счет диффузиофоретического эффекта, так как на частицы, находящиеся в среде с неоднородным распределением температуры и концентрации водяного пара, действуют силы,вызывающие их упорядоченное движение в сторону убывания концентрацииводяного пара, т.е, в радиальном на правлении. В результате этого движения частицы пыли осаждаются на охлаждаемой поверхности расширителя, агрегируются и возвращаются в цилиндрический отстойник, а сконденсированная влага за счет высокой температуры дымовых газов вновь испаряется ивозвращается в диффузиоферитическуюкамеру, создавая в ней условия накопления й перенасыщения водяных паров.Условия конденсации водяных паров в идиффузиофоретической камере создаются регулированием потока охлаждающего воздуха в противоточном воздушномхолодильнике.Схема регулирования работает следующим образом. Охлаждающий воздухпоступает в холодильник 5 за счет разрежения, создаваемого в пылеосадительной камере 8 запечными дымососами.Расход воздуха регулируется шибером6. В качестве параметра управленияслужит значение температуры, измеряемое датчиком 11 температуры. От датчика 11 сигнал, характеризующий значение температуры, подается на устрой ство 12 сравнения, где сравнивается ссигналом задатчика 13 температуры,равной температуре точки росы дымовыхгазов. В результате сравнения сигналподается на регулятор 14, затем на 55 исполнительный механизм 15, который,в свою очередь, приводит в необходимое положение шибер 6. В зависимостист рассогласования сщ налов, поступающих от датчика 11 температуры и эа3 13340датчика 13, на устройстве 12 сравнения непрерывно вырабатывается сигналуправления, позволяющий с помощьюрегулятора 4, исполнительного механизма 15 и шибера 6 подцерживать температуру точки росы в диффузиофоретической камере 4,Окончательная очистка газов отмельчайших частиц пыли, влаги и водя Оных паров осуществляется в осушителе,состоящем из последовательно соединенных масляного фильтра 9, где капли влаги коалесцируют на поверхностипузырьков, образующихся в результате 15 Ф о р"м у л а и з о б р е т е н и ябарботирования анализируемых, газовчерез слой масла, а частицы пыли прилипают к их поверхности, и емкости10, содержащей сорбент, где оставшиеся водяные пары поглощаются за счетсорбционных сил, а оставшиеся твердыечастицы осаждаются на поверхностисорбента за счет электростатическихсил. Полностью очищенный и охлажденный гаэ направляется в газоанализатор.25Например, для отбора 0,6 л/мин газовой пробы из пылеосадительной камеры цементной печи диаметр цилиндрической части отстойника, рассчитанный по уравнению Навье-Стонса из условия осаждения частиц диаметром 5 мкм и более, должен быть не менее 0,15 м, а диаметр газозаборной трубки иэ условия обеспечения долгосрочной эксплуатации должен находиться в пре- З 5 делах 15-20 мм. 654Предлагаемое пылегазозаборное устройство благодаря тщательной очистке дает возможность получить охлажденную и полностью очищенную пробу газа, т.е. обеспечивает точность анализа. Точность анализа отходящего газа способствует осуществлению контроля рационального использования топлива и ведению процесса обжига клинкера во вращающихся печах в оптимальных условиях. В результате снижается удельный расход топлива. Устройство для отбора и подготовки дымовых высокотемпературных пыле- газовых проб, включающее газозаборную трубу, цилиндрический отстойник и фильтр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы и надежности устройства, оно снабжено распределителем потока, установленным внутри цилиндрического отстойника, соединенным с газозаборной трубой, диффуэиофоретической камерой, выполненной в виде двух усеченных конусов и размещенной в средней части газозаборной трубы, холодильником, установленным снаружи и диффузиофоретической камеры, осушителем, размещенным в верхней части газозабооной трубы, при этом осушитель выполнен в виде последовательно установленных масляного фильтра и емкости с сорбентом.1334 0 б 5 1 к гпзоонолшопору 17 Фаг 2 ь А.Сопдооданич Составитедактор А.Огар Техред М орректор Л.Бео Заказ 3957/41 Тираж 7 ктная,4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, ЖРаПодписноекомитета СССРоткрытийская наб д, 4