Устройство для отсоса пылегазовых выбросов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 47/22-02 .83(21) 3576 (22) 07.0 (46) 07.0 (72) М.Н. мер, Ш.Л. (71) Всес целью повышоса пылегазо 33 ри чения скорости мерности всась рующее устройс решетки, состо ложенных под у В.Е.Гошцкий Вел едоваочистке технологических га ных вод и использованию вт азорам в предприятий ей пло рно энергоресурс металлургии(53) 669. 187 (56) МеклерПромышленная чения для п8) Овчиляция -М.А. цио нико конд вент ройиздат,нирование воздуха1978, с 51-53.Халецкий И.Н.ление заводов чер-М.: Металлургия,рис. 39 б.Зайончковский лью ентил ой ме 1981,и опньшеаллур гии.с. 150,исты решетки у м 55-60 к гор ста зон Я. Об М.:спыливание тройиздат,по п.1, о ттем, что реш С.ано И. и Анд отходящи лавильнь 1972,анов Иот вагрпечей.55-57. тнь-М и -ка ство по п.1, о т тем, что реш тационарных и регеся состои улиру и уч 5. щ е ена сстк тройство п с я тем, елевыми за п.1, о тл то решетка орами между в и плотным омок. и чыполниж пус с газооивизируюшимным во всасл и ч а ю а и кромками лис динение ерхних к в промышленнос 1969, с. 83,Луговский С Очистка газов, и электростале Машиностроение рис. 37.(54)(57) 1. УС ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫ ТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСОСА БРОСОВ, содержащее тводящим патрубком и устройством, установ знающем проеме зонта, ц е е с я тем, что,801177636 А(54)4 Р 27 0 17/00, В 08 В 15/00, Р 24 Г 13/00 ения эффективности отвыделений путем увелии обеспечения равнования газов, активизитво выполнено в видеящей из листов, распоглом к горизонтали н другому с щелевымиу кромками листов, щадью живого сеодаг газов 0,025-0,3сывающего проема зон 2. Устройство по п.1, о та ю щ е е с я тем, что, сключения отложений пыли и у аэродинамического сопротивле проходу газов, лновлены под углотали.3, Устроиствоч а ю щ е е с явыполнена регулируемой с повми листами.4, Устройч а ю щ еИзобретение относится к металлургии, а именно к системам газоудаления при выплавке металла в электро- дуговых печах на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроения и других отраслей промышленности.Цель изобретения - повышение эффективности отсоса пылегазовыделений путем увеличения скорости и обеспечения равномерности всасывания газов.На фиг.1 показано устройство для отсоса пылегазовых выбросов, разрез, на фиг.2 - то же, вид в плане..Устройство для отсоса пылегазовых выбросов над электродуговой печью 1 и ковшом 2 состоит из корпуса 3, гаэоотводящего патрубка 4, решетки 5, выполненной из металлических листов 6, установленных под уголом 55-60 к горизонтали навстречу один другому с щелевыми зазорами 7 между верхними и нижними кромками листов, образующих каналы 8 для прохода газов. Общая площадь живого сечения щелевых зазоров для прохода газов составляет 0,025-0,3 от площади всасывающего проема зонта. Листы 6, являющиеся стенками проходных каналов 8, могут быть выпол иены поворотными. Поворотными могут быть выполнены все листы или отдельные участки решетки. Для осмотра решетки и воэможности ее перенастройки имеется люк 9 и ходовой решетчатый настил 10 на уровне верхних кромок листов.Устройство для отсоса пылегазовых выбросов работает следующим образом. 40Пыпегазовые выбросы от электродуговой печи 1 либо от ковша 2 с восходящим тепловым конвективным потоком поступают в активизирующую решетку 5, установленную во всасывающем проеме зонта. Проходя через щелевые зазоры 7 между нижними и верхними кромками листов 6, установленных под углом 55-60 к горизонтали, пылегазовые выбросы попадают в зону у действия высоких скоростей всасывания, образующихся в щелевых зазорах благодаря тому, что живое сечение щелевых зазоров составляет 0,025-0,3 от площади всасывающего проема уст- у ройства. Скорость всасывания в щелевых зазорах решетки значительнопревосходит скорость восходящего конвективного потока и скорость впроеме зонта, благодаря чему пыпегазовыделения интенсивно и равномернопо всей площади зонта всасываютсячерез щелевые зазоры в корпус 3 зонта и через газоотводящий патрубок4 направляются на газоочистку.Выбранный интервал живого сечениярешетки обусловлен следующим,Скорость тепловой струи пылегазовых выбросов мощной крупнотоннажной электропечи на уровне низа устройства для отсоса достигает 1,53 м/с и больше. Поэтому скорость всасывания в решетке должна быть выше,чтобы не происходило соударения восходящего потока с внутренними стенками зонта и отражения его от стеноквследствие чего часть пыпегазовыделений могла бы вытекать из емкостиустройства в атмосферу цеха. При наличии поперечных потоков воздуха вцехе (сквозняки и т.п.) во избежание1 отклонения тепловой струи и "выталкивания" ее из зонта необходимо увеличить скорость всасывания вдвое. Таким образом, скорость зсасывания в решетке с учетом вышеизложенного, а также тенденции к увеличению мощности электропечи равна и 10 и/с.. Равномерное распределение скорости в вытяжном отверстии при самых неблагоприятных условиях по геометрии газоотсоса и подключению отсасывающего газохода обеспечивается при отношенин площади всасывающего отверстия к площади сечения вытяжного газо- хода 1: 16. При более благопри" ятных условиях это отношение может быть уменьшено до 1: 10-1;3, Если рассматривать объем устройства как всасывающий газоход, а живое сечение решетки как всасывающее отверстие, то указанные отношения обеспечиваются условиями создания в решетке скоростей, необходимых для эффективного пыпегаэоулавливания. Таким образом, отпадает необходимость в устройстве емких громоздких пирамидальных или конических зонтов с уголом раскрытия более 60 и верхним симметричным газоотводом. Равномерность всасывания обеспечивается и в плоских малогабаритных зонтах с боковым газоотводом при установке в них решеток. Это позволяет резко уменьшить металлоемкость и стоимость устройств и их опорных конструкций, атакже обеспечить эФФективную работу существующих неэФФективных зонтов только за счет дополнительной установки решеток, без замены зонтов и значительного увеличения объема от соса.Величины щелевых зазоров, площадь живого сечения решетки и отношение ее к площади проема устройства определяются в каждом конкретном случае в 10 зависимости от интенсивности, скорости и, направления потока пылегазовыделений, наличия поперечных потоков воздуха в цехе, размеров и геометрии устройства, степени неравномерности 15 скоростей всасывания и других Факторов. Отношение площади активного живого сечениярешетки для прохода газов к общей площади всасывающего проема зонта в пределах 0,025-0,30 охватывает все возможные случаи обеспечения эФФективной работы зонтов за счет установки всасывающей решетки.Например, при максимальных размерах всасывающего проема зонта 2427 м над 25 100-тонной электропечью и ковшом, установленных в изолированном печном пролете, минимальном объеме отсоса 600 тыс.м/ч и боковом газоотводе от зонта для достижения требуемой ско рости всасывания 10 м/с площадь живого сечения активизирующей решетки для прохода газов составит 0,0258 или 1:40 общей площади всасывающего проема зонта. При этом так же, как указа-З 5 но ранее, обеспечивается достаточная равномерность всасывания.П р и м е р. Установка 150-тонной электропечи на границе печного и разливочного пролетов с максимальным 40 значением диапазона отношений живых сечений, Ковш установлен в разливочном пролете. Устанавливается двухсекционный зонт, одна секция над печью, вторая над ковшом. При сливе стали 45 секция зонта над печью отключается, отсос производится из секции над ковшом, при других режимах (плавление, кислородная продувка, завалка, рафи нирование) секция над ковшом отклю чается и отсос производится из секции зонта над печью. Размеры каждой секции зонта 12 17 м определены конкретной конструктивной проработкой по раскрытию тепловых струй для условий 55 техпроекта предполагавшегося нового ЭСПЦ со 150-тонными электропечами метзавода. Объем отсоса 1500000 м /ч определен в соответствии с нормами технологического проектирования. Скорость нсасывания определена следующим образом. В проекте нового ЭСЛЦ предусмотрен эФФективный газоотсос, которой должен обеспечить эФФективность отвода не менее 80 Т образующихся в печи газов, оставшиеся 207, горячих газов попадают под зонт. По данным исследований и Расчету тепловой струи скорость потока пылегазовыде - лений в проеме зонта при укачнных условиях составляет 2 м/с, с учетом "скозняков" скорость всасывания должна быть вдвое больше, т.е. не менее 4 м/с. Для обеспечения равномерности всасывания скорость всасывания в решетке увеличена цо 7 и/с, что соответствует отношению сечений 0,292 или 1:3,4, т.е. живое сечение зонта уменьшено в 3,4 раза. Зонт выполнен пирамидальным, с мметричным, с верх ним газоотводом, с углом раскрытия, при котором равномерность всасывания обеспечивается уменьшением живого сечения в 3,4 раза (отношение сечений - 0,3). Угол установки листов 55-60 к горизонтали определяет триоосновных условия: он больше угла ес-. тественного откоса электросталеплавильной пыли, а также всех видов других промышленных пылей, что исключает отложения пыли на наклонных поверхностях листов (в противном случае потребовалось бы учитывать нагрузки от пылевых отложений, что значительно увеличило бы металлоемкость как самой решетки, так и опорных конструкций зонтов и цеха), является оптимальным с точки зрения аэродинамического сопротивления решетки и с точки зрения размеров и металлоемкости. При увеличении этого угла и одинаковой ширине верхних щелевых зазоров высота (размер по уклону) листов и их металлоемкость увеличиваются, а аэродинамическое сопротивление также увеличивается, Уменьшение угла наклона недопустимо, так как может привести к налипанию пыли на поверхность листов. Щелевые зазоры между нижними кромками листов исключают возможность накопления пыли между листами решетки. При отсутствии таких зазоров между нижними кромками листов, например, при уголковой решетке, скопление пыли в образующихся емкостях на всю высоту решетки резко уве 1177636личило бы нагрузки на зонт и строительные конструкции цеха и, как следствие, увеличило бы металлоемкость и стоимость устройства и опорных конструкций.Величина зазора между нижними кромками листов определяется из условий удобства сборки решетки, исключения возможности образования пыпе вых отложений в зазоре между листами, создания необходимых для эффективного пыпегазоулавливания скоростей в активном живом сечении решетки и равномерности всасывания. Величина 15 зазора между верхними кромками листов определяется необходимостью создания в живом сечении активизирующей решетки зонта скоростей, обеспечивающих полное улавливание пылегазовыде лений и требуемую равномерность всасывания.В случаях расположения зонта над двумя или несколькими фиксированными источниками пылегазовыделений раз ной интенсивности, ширина щелевых зазоров может выполняться неодинаковой. Участки решетки над источником более интенсивных пыпегазовыделений выполняются с увеличенной шириной 30 щелевых зазоров и площадью живого сечения, а над зонами менее интенсивных пыпегазовыделений - с уменьшенной.с.Это позволяет рационально использовать мощность газоотсоса, активизировать и сосредоточить действие всасывающего факела решетки и увеличить объем отсоса в зонах образования и поступления под зонт наиболее интенсивных потоков пыпегазовыделений за счет уменьшения объема отсоеа в зонах менее интенсивных выделений. Величины зазоров и площадь активного сечения определяются в каждом конкретном случае в зависимости от ин тенсивности потоков пыпегазовыделений от" разных источников.Решетка также может быть разделена на регулируемые участки с возможностью изменения площади активного сечения отдельных зон. При технологических процессах, связанных с изменением положения и перемещением источников пыпегаэовыделений и изменением их интенсивности во времени, регулируемая решетка позволяет сосредотачивать действие всасывающего факела и мощность газоотсоса в зонах наиболее интенсивных выбросов в данное время. Так, например, в электросталеплавильном цехе во время кислородной продувки расплавления, работе топливно-кислородных горелок, рафинирования может увеличиваться живое сечение решетки над электропечью и уменьшаться над ковшом, а при сливе стали наоборот,. что позволит дополнительно в 1,5 раза уменьшить объем отсоса и соответственно сократить капитальные и эксплуатацчонные затраты на отвод и очистку газов. В ряде случаев целесообразно применение комбинированной Решетки, состоящей из регулируемых и нерегулируемых участков.В некоторых случаях (например,%при большой площади всасывающего проема зонта и относительно неболь.шом объеме отсасываемого воздуха) для создания необходимых скоростей всасывания активизирующая решетка может быть выполнена с щелевыми зазорами для прохода газа только между нижними кромками наклонных листов. Верхние кромки листов при этом соединяются без зазоров.Предлагаемая конструкция устройства для отсоса пылегазовых выбросов с всасывающей решеткой имеет следу-: ющие преимущества: увеличение эффективности улавливания пыпегазовьщелений при одновременном уменьшении объемов отсасываемого воздуха, воэможность увеличения эффективности существующих малоэффективных зонтов без их замены и увеличения объемов отсасываемого воздуха, исключение отложений пыли на активизирующем устройстве и снижение аэродинамического сопротивления проходу газов, уменьше 1 ние габаритов, металлоемкости и стоимости зонтов и опорных конструкций; уменьшение капитальных и эксплуатационных затрат на улавливание, отводи очистку пылегазовых выбросов от пыли и других. вредных веществ. Зкономический эффект, который обеспечивается использованием устройства для 100-тонной электропечи составляет 2167 тыс.руб.1177636 Редактор Е.Пап Подписнотета СССР 9 Тираж 57,0ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш аказ 5537/3 ткрытии кая наб д.4/ Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 лиал Составитель А,Филиппов .Техред С.Мигунова Корректор Л.Беск