Устройство для отбора и подготовки высокотемпературных пылегазовых проб

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ ТЕЛЬ(54) УСТРОЙТОВКИ ВЫСОКВЫХ ПРОБ(57) Изобрествам контрцессами, прпечах при пклинкера. ВО ЛЛЯЕИПЕР ТБОРА И ПОДГОРНЫХ ПЫЛЕГАЗОамера, в коазозаборюой крепится испарительная торую помещен .патрубок трубки с химическим фил входом в измерительную новлен подогреватель. ение относится устроии проающихсяного ля э хнически ром, перед амеру устаил 1 табл екающ и во вра ве цемен эводс повышеизо ен обретение от устройст тся я отстойценный вам дл проб з тбора высЬ ленных газ отемпе атурных ет быть и м ныи гана цементных спользовано,напри с отом 5, о льтрффуэищенно бретения - повышение прести пробы и надежности ель и ставительработы усНа фигво, общийс пылеотд лодильниьй пробы ист ставле пр устроис отстой м те ид; ение иг м ом в(56) АвторскУ 234137, клАвторскоУ 1334065, к заводах и.в металлургическом производстве ние представительности пробы и надежности устройства в работе. Устройство содержит аэродинамическийцилиндрический отстойник, распределитель газового потока, связанный сгазозаборной трубой и диффузиофоретической камерой, помещенной в воздушном холодильнике с автоматическимрегулятором температуры. Новым в устройстве является установленный внутри отстойника фильтр-распределительгазового потока, выполненный в видедвух коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, покрь 1 тыхснаружи термостойкой фильтрукщейтканью, пространство между цилиндрами заполнено фильтрующей набивкой,к нижней части внутреннего цилиндра Устройство включает в себ ник 1 с пылеотделением, гоме в пыльную камеру 2, соединен зозаборной трубой 3 с конден водчиком 4 и с химическим фч соединенным с охлаждаемой д 1 ,форетической камерой 6, поме в противоточный воздушный а 7, и подогревателем 8 газово с автоматическим регулирован пературы, включающим в себя тель 9 температуры перед вхо1; ,; Т, 8 г 1 л е 13 тол1 О темпец туры : выходе и; гд огцдлцздтора 11, строст 12 сравнения, зддатчик 13 тцергтур, усилитель 14 ц испол;т,ьцй механизм 15, включдющий корчу. цилиндрического аэродинамического отстойника 1, внутри которого р;зепец фильтр-распределитель, состоящцй из двух перфорированных цилиндров - нцутреннего 16 и внешнего 17, покрытых с.царужи термостойкой Фильтрующей тканью 18, пространство между нцепним 17 и внутренним 16 цилиндрми заполнено фильтрующей набивкой 19, а к нижней части внутреннего цилиндра 16 крепится испдрительная камера 20, н которую помещен патрубок газозаборной трубы 3, соединенный с химическим фильтром 5.20Устройство работает следующим образом. Часть отходящих газов, содержащих пары воды и твердые частицы величиной 25до 100 мкм и выше и имеющих темперастуру 150 С и выше, поступает в аэродинамический цилиндрический отстойник 1, где скорость потока снижается до 0,04-0,05 м/с и за счет гравитационных сил крупные ,свыше 100 мкм) частицы осаждаются и возвращаются в газовый поток, затем газ проходит через слой термостойкой фильтрующей ткани 18, где отделяются частицы размером свыше 10 мкм. На поверхности ткани пыль накапливается, агрегируется и за счет пульсаций скорости и давления газового потока отделяется от ткани и возвращается в газовый поток, При прохождении газа из отверстий наружного перфорированного цилиндра 17 через набивку 19 в отверстия внутреннего перфорированного цилиндра 16 от газа отделяются частицы размером свыше 5 мкм, затем газ попадает в испарительную камеру 20, где смешивается с ларами водь, образующимися за счет испарения в ней жидкости, частично стекающей по патрубку газозаборной трубы 3 из химического фильтра 5 и диффузиофоретической камеры 6, где вода образуется за счет охлаждения газа в противоточном воздушном холодильнике 7. В химическом фильтре 5, представляющем собой герметичный сосуд, заполненный стружкой нелегированной стяни, происходит химическое взаимодействие сернистых соединений с железом, н результате чего газ ,очищается от агрессивны непсеств, образующихся при сгорании топлива. Окоцчательцдя очистка газа от механических примесей и химических соединений происходит в диффузиофоретической камере 6, где в результате охлаждения ее стенок в холодильнике 7 происходят конденсация водяных паров и диффузиофоретическое осаждение твердых частиц до 5 мкм и растворимых сернистых соединений в пленке воды, так как в неоднородном поле температур и концентраций водяных паров происходит перемещение газа в направлении, перпендикулярном направлению движения потока. Образовавшаяся жидкость стекает в химический фильтр 5 и в конденсатоотводчик 4, а часть ее попадает в испярительную камеру 20, испаряется, смешивается а газом и вновь поступает на охлаждение в диффузиофоретическую камеру 6. Очищенный и охлажденный газ, выходящий из диффузиофоретической камеры, имеет невысокую абсолютную влажность, до 50 г/м, но высокую относитель- ную влажность около 100 . Чтобы избежать искажения показаний газоанализатора 11 за счет конденсации влаги на его чувствительных элементах, .газовый поток перед входом в газо- анализатор подогревается, таким образом относительная влажность его снижается и состояние газа смещается от состояния насыщения до относительной влажности 70-80 , Для этого служит подогреватель 8 с автоматическим регулированием температуры. В качестве параметра управления служит разность температур между измеряемой датчиком 9 температуры перед подогревателем 8 и датчиком 10 темгературы после газоанализатора 11. От датчиков 9 и 10 сигнал,характер ризующий значение температур, подается на устройство 12 сравнения, где разность температур сравнивается с задатчиком 13 разности температур. В результате сравнения образуется сигнал разбаланса, который подается на усилитель 14 и исполнительный механизм 15. Таким образом достигается устойчивая и непрерывная работа системы очистки и подготовки газовой пробы к анализу. Кроме того, пульсации скорости движения высокотемпературного газового потока н605165 Устройство Степень очистки Скорость движениягазовой пробы ваэродинамическомцилиндрическомотстойнике, м/с Диаметр частиц,уносимых потоком в диффузиофоретическойкамере, мкм,не более газа от твердыхчастиц, ь 100 100 100 100 100 100 90 80 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0,05 0,06 0,07 2 5 5 5 2 5 8 11 Предлагаемое Известное печи и н системе отбора проб ввидуотсутствия стабилизации давления искорости движения, выполняют в известной установке отрицательную роль -5отстойник перестает выполнять своюроль осадителя частиц до 5 мкм, адиффузиофоретическому осаждению подвержены только очень мелкие частицы(до 5 мкм), поэтому крупные частицыпроникают в газоанализатор и приводят к искажению его показаний.В предлагаемом устройстве в качестве основной ступени очистки газаот частиц размером от 100 до 10 мкмслужит термостойкая фильтрующая ткань19, а фильтрующая способность тканипрактически не зависит от пульсацииФскорости потока и давлений, крометого, эти пульсации приводят к очистке фильтруюшей ткани от прилипающихк ней твердых частиц,Влияние изменения скорости движения газовой пробы в аэродинамическомцилиндрическом отстойнике на степень 25очистки газа от пыли в известноми предлагаемом устройствах представлено в таблице,Как следует из приведенных в таблице данных, степень очистки газа от ЗОтвердых частиц в предлагаемом устройстве не зависит от пульсаций скорости и давления в пылегазовом потокеи побудителе расхода пробы, в то время как в известном решении степеньочистки снижается с увеличением ско 35рости газовой пробы в аэродинамическом отстойнике и может достигать 807.и ниже, что ведет к снижению точностипоказаний газоанализатора и надежности работы устройства,Применение предлагаемого устройства в промтленности гозволит увеличить точность анализа отходящих газовиз вращающейся печи, возможность регулировать степень, сгорания топлива,что ведет к его экономии на 0,5/ и повышению качества получаемого клинкера. Экономический эффект от внедрения составит примерно 18,5 тыс. руб.в год по сравнению с базовым объектом - вращающейся печью производительностью 0,55 млн. т/год,Формула и з о б р е т е н и яУстройство для отбора и подготовки высокотемпературных пылегазовых проб, включающее аэродинамический отстойник, распределитель газового потока, газозаборцую трубку, связанную с диффузиофоретической камерой, помещенной н противоточный воздушный холодильник, и измерительную камеру газоанализатора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения представитсльности пробы и надежности работы устройства, оно снабжено фильтром-распределителем газового потока, испарительной камерой, подогревателем газовой пробы с автоматическим регулятором, при этом фильтр-распределитель установлен внутри аэродинамического отстсйника и выполнен в виде двух коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, между которыми размещена фильтруюшая набивка, наружный цилиндр покрыт термостойкой фильтрующей тканью, а в нижней части внутреннего цилиндра расположена испарительная камега, выполненная в виде сплошного цилиндра, в которой установлен патрубок газозаборной трубки, подогреватель газовой пробы установлен перед входом в измерительную камеру газоанализатора,16051 б 5 и 8. актор Л.Гратил ираж 4 Подписн НТ СССР изобретениям и.открытиям Раушская наб., д, 4/5 Производтвенно-издательскиц комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 аказ 3450НИИПИ Государственного113035,Составитель,А.СондорТехред М.Ходанич Корректор О.Ци омитетаосква, Ж