Батарейный циклон-теплообменник

(11)ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сефз СоветскихСоциалистическихРеслублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ23) Приоритет 5 летеньУДК 621.928.37 (088.8) Опубликовано 23.02.8 аааам азебратаюе н аткрмтнй та опубликования описания 28.02,83 Авторызобретени Мальги оузов исследовательский инститруда ВЦСПС сесоюзныя научи охраныоточные циклонные вихрителями подсоеой камере попарно, камера собрана из Изобретение относится к технике очистки газов от пыли, может быть применено в газоочистных сооружениях, когда перед очисткой в рукавных фильтрах требуется предварительное охлаждение газа и удаление из него искр и угольков, например для очистки отходящих гаЗов от плавильных печей в металлургии или от котельных агрегатов в теплоэнергетике. Известен батарейный циклон, содержащий корпус с установленными внутри него циклонными элементами, расположенными наклонно к вертикали и имеющими тангенциальный подвод газа 1,Недостатком батарейного циклона является малая теплообменная площадь и вследствие этого плохое охлаждение газа.Известен также батарейный циклон-теплообменник, содержащий корпус, разделенный трубной решеткой на камеру ввода запыленного газа, промежуточную камеру, камеру чистого газа, пылевую камеру и тепло- обменную камеру, патрубки ввода и вывода газа и теплоносителя, размещенные в теплообменной камере трубки с завихрителями и противоточные циклонные элементы 2 Недостатки известного устроикая степень очистки газа и недтеплообмен между теплоносителем щ мым газом.Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение степени очистки газа.Поставленная цель достигается тем, что в батарейном циклоне-теплообменнике, содержащем корпус, разделенный трубной решеткой на камеру ввода запыленного газа, промежуточную камеру, камеру очищенного газа, пылевую камеру и теплообменную камеру, патрубки ввода и вывода газа и теплоносителя, размещенные в теплообменной камере трубки с завихрителями и противо- точные циклонные элементы, противоточные циклонные.элементы расположены наклонно к вертикали, а трубки с завихрителями - наклонно к вертикали, к оси циклонных элементов и друг к другу и соединены с промежуточной камерой и камерой очищенного газа.Кроме того, противэлементы и трубки с задинены к промежуточнпричем теплообменнаяиз секций.На фиг. 1 изображен схематически батарейный циклон-теплообменник, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Батарейный циклон-теплообменник состо ит из двух собирающих камер 1 очищенного газа, пылевых камер 2, секции теплообменных камер 3, промежуточных камер 4 чистого газа. Теплообменные камеры 3 состоят из противоточных трубчатых циклонных элементов 5, трубок 6 с завихрителями 7. Циклонные элементы и трубки завихрителями соединяются между собой вертикальными стенками при помощи сварки, Установленные одна на другую секции теплообменных камер 3 образуют теплообменные камеры 8. Циклонные элементы 5 в секциях установлены под углом к вертикали, при этом входными патрубками 9 соединяются с камерой ввода запыленного газа 10, а выходными трубами 11 - с промежуточными камерами чистого газа 4. На каждые два вертикальных ряда циклонных элементов приходится одна промежуточная камера чистого газа. Со стороны обратной выхлопным трубам циклонные элементы соединены с пылевой камерой 2. На каждые два вертикальных ряда циклонных элементов выполняется одна пылевая камера.Трубки 6 с завихрителями расположены под тем же углом к вертикальной плоскости, что и циклонные элементы. В горизонтальной плоскости вихревые трубки с завихрителями расположены под углом к циклонным элементам. Со стороны завихрителей 7 трубки соединяются с промежуточной камерой 4 чистого газа. С противоположной стороны трубки выходят в камеру 1 очищенного газа. Для облегчения заводского изготовления, транспортировки и сборки, каждая секция имеет по вертикали не более 3 - 4 рядов циклонных противоточных элементов и 6 - 8 рядов трубок с завихрителями. При этом ниже каждого ряда циклонных элементов устанавливается один или два ряда трубок с завихрителями.Вход газа в аппарат осуществляется через входной патрубок 12 в камеру 10 ввода запыленного газа. Выход очищенного газа осуществляется через два выходных патрубка 13, а выгрузка пыли через пылевыгрузные устройства 14. Противоточные циклонные элементы включают в себя также конусную вставку 15.Устройство работает следующим образом.Запыленный газовый поток под действием разности давления на входе и выходе из аппарата, создаваемых вентилятором или другим устройством, поступает через входной патрубок 12. Наиболее крупные фракции пыли под действием силы тяжести и инерции выделяются из потока и падают в бункерную часть камеры 10 ввода запыленного газа. Газ с оставшимися частицами пыли поступает через входные патрубки 9 в противоточные циклонные элементы 5,Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к периферии и через кольцевую щель, образованную конусной вставкой 15 и корпусом циклона, вместе с частью газа поступают в пылевую камеру 2, откуда пыль периодически выгружается через пылевыгрузное устройство 14.Из противоточных циклонных элементовчерез выходные трубки 11 очищенный газ поступает в промежуточную камеру 4 газа.Из камеры 4 газ поступает в трубки 6,где закручивается лопастным завихрителем 7 в виде спирали проходит вдоль трубок и собирается в камерах очищенного газа 1,5 откуда через патрубки 13 отсасывается дымососом или другим устройством и направляется в дымовую трубу или на следующую ступень очистки.Воздух для подогрева подается в теплообменную камеру 8 снизу, омывая наружные стенки противоточных циклонных элементов и трубок с завихрителями, нагревается и выходит из верхней части теплообменных камер.За счет турбулентного движения по спи З рали нагретого газового потока, проходящего через циклонные элементы и трубки с завихрителями, достигается интенсивная передача тепла. В циклонных элементах передаче тепла способствует наличие в потоке нагретых частичек пыли, прижимающихся к стенкам.Интенсивная передача тепла достигается также за счет расположения вихревых трубок под углом к циклонным элементам.Благоприятные условия для передачи тепла создаются за счет того, что нисходящий вращающийся поток препятствует налипанию пыли на внутренних поверхностях противоточных циклонных элементов и трубок с завихрителями.При передаче большого количества тепла, когда площади поверхности нагрева оказывается недостаточной, могут включаться две трубки с завихрителями на один противопоточный циклон, при этом диаметр трубок должен быть уменьшен. Чередование рядов противоточных циклонов с трубкамии их положение под углом к горизонту дает возможность сократить габариты собирающих камер очищенного газа и пылевых камер, что благоприятно отражается на сокращении габаритов аппаратов и расходе металла на его изготовление.В целях сокращения затрат труда на изготовление аппарата циклонные элементы и трубки выполняются из стандартных цилиндрических труб, а теплообменная камера собирается из теплообменных циклонных секций, изготавливаемых на заводе.Блочная конструкция аппарата позволитзначительно снизить стоимость монтажа..о Батарейный циклон-теплообменник предполагается использовать в котельных установках, работающих на мазуте, в первую очередь в тех случаях, когда зола содержит пенные компоненты и будет утилизироваться. Применение батарейного циклон-теплообменника позволит освободиться от регенеративных пластинчатых воздухоподогревателей, которые требуют частого ремонта и периодической чистки. В результате повысится эксплуатационная надежность котельной установки и будет обеспечиваться концентрация пыли в газах в пределах санитарных норм.Батарейный циклон-теплообменник может быть также использован в установках очистки газов от электрических сталеплавильных и руднотермических печей плавки кремния и других цветных металлов, когда вместе с газом выделяется большое количество горящих угольков и когда для очистки в рукавных фильтрах газ долже быть охлажден.Батарейный циклон-теплообменник может также использоваться в установках очистки газов вагранок. В этом случае в теплообменнике будет подогреваться воздух, подаваемый на дутье. Сократится расход кокса, уменьшится выделение сернистых газов, что благоприятно скажется на качестве выплавляемого металла и окружающей среде. 1, Батарейный циклон-теплообменник, содержащий корпус, разделенный трубнойрешеткой на камеру ввода запыленного гаБ за, промежуточную камеру, камеру очищенного газа, пылевую камеру и теплообменнуюкамеру, патрубки ввода и вывода газа итеплоносителя, размещенные в теплообменной камере трубки с завихрителями и противоточные циклонные элементы, отличаюО икайся тем, что, с целью интенсификациитеплообмена и повышения степени очисткигаза, противоточные циклонные элементырасположены наклонно к вертикали, а трубки с завихрителями - наклонно к вертикали, к оси циклонных элементов и друг кдругу и соединены с промежуточной камерой и камерой очищенного газа.2. Циклон-теплообменник по п. 1, отличаюи 1 ийся тем, что противоточные циклонные элементы и трубки с завихрителями подавсоединены к промежуточнои камере попарно.3. Циклон-теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что теплообменная камеравыполнена из секций.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США2854092, кл. 55 в 3Составитель В, АпаринТехред И, Верес КТираж 577 Прственного комитета ССобретений и открытий- 35, Раушская наб., д, г. Ужгород, ул. Прое 113035, лиал П я, 4 едактор Н. Пушненковааказ 1002/11ВНИИПИ Госудапо делам иМосква, ЖФи ПП Патент орректор, И. ВатрушкинодписноеСР