Вихревой пылеуловитель

)5 В 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О К АВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно - исследовательский и проектный институт па газооыистнцм сооружениям, технике безопасности и охране труда в. промышленности строительных материалов (72) А.Б. Лапшин, Г.Г. Козико, В.И. Соловьева и Л.И, Ловская(56) Авторское свидетельство СССР М 956027, кл. В 04 С 3/06, 1980.(54). ВИХРЕВОЙ ПЫЛ ЕУЛОВИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам сухой инерционной очистки во встречно-закрученных потоках и позволяет повысить степень очистки газа и Снизить гидравлическое сопротивление за счет выполнения винтового улиточного завихрителя 2 с наклоном к горизонтали в 10 - ЗО, разворота его в плане вокруг выхлопной трубы на 180- 360 и с направляющим днищем 5 протяженностью. не менее 0,5 длины улитки при расположении оси входного патрубка 6 на расстоянии 0,45-0,6 диаметра сепарационной камеры 1 пылеуловителя, а также за счет снабжения завихрителя 7 вспомогательного потока круговой жалюзийной решеткой 17 с жалюзи, напоавленными под углом 10- 45" к касательной внутреннего диаь;е, ра решетки. 9 ил,Изобретение относится к устройствамсухой инерционной очистки во встречно-закрученных газовых потоках и может бытьиспользовано в промышленности строительных материалов и других отрасляхнародного хозяйства.. Цель изобретения - повышение степени очистки газа и снижение идравлического сопротивления,На фиг, 1 изображен пылеуловитель,разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг; 1; нафиг; 3 - пылеуловитель, план, на фиг, 4 -сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5- сечениеВ - В на фиг,3; на фиг, 6-сечение Г-Гна фиг,3; на фиг. 7 - сечение.Д - Д на фиг. 3, на.фиг,8 - зависимость степени очистки газа ототношения расходов основного потока газак вспомогательному; на фиг. 9 - изменениестепени очистки газа в зависимости.от условий скорости газа в аппарате, скорости входа газа в верхний и нижний эавихрители.Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрическую сепарацианную камеру 1, установленный на входе в ее верхнюю частьзавихритель 2 основного потока газов, выполненный в виде спирально - винтообразной улитки 3, выполненный с разворотом вплане вокруг выхлопной трубы 4 на 180 -360, наклоном к горизонтали 10-30, с.наи ра вля ющим днищем 5. протяженностью неменее 0,5 длины улитки 3 и входным патрубком 6, Вертикальная ось входного патрубка6 удалена от оси сепарационной камеры 1на расстояние 0,45 - 0,60 ее диаметра. К нижней части сепарационной камеры 1 примыкает завихритель 7 вспомогательногопотока, состоящий из камеры 8 ввода газов,имеющей плоское днище 9 с осевым отверстием 10. К днищу 9 основанием сооснообтекателю 11 примыкает сквозной усеченный конус 12, образующий осевой сквознойканал 13 для уменьшения вредного влияниярециркуляции основного потока газа и подсосов атмосферного воздуха, Сквозной усеченный конус 12 одновременно выполняетфункцию обтекателя в камере 8, К камере 8присоединены тангенциальный патрубок 14для ввода вспомогательного потока газа ицилиндрические стенки 15, образующие поолость 16, служащую для выравнивания скоростей газа перед поступлением его взавихритель 7 и газа, движущегося в осевомсквозном канале 13, поступающего в полость 16. Между сквозным усеченным конусом 12 и обтекателем 11 расположенажалюзийная решетка,17. Жалюзи решетки17 направлены под углом 10 - 45 к касательной внутреннего диаметра жалюзийной решетки 17. На цилиндрической стенке 15закреплена подпорная шайба 18, образую 30 35 40 1015 2025 щая со стенкой завихрителя 7 кольцевующель 19 для вывода уловленной пыли, Снизу к завихрителю 7 примыкает диффузор 20 с патрубком 21 для вывода уловленной пыли в бункер, снабженный пылевым затвором (не показан).Вихревой пылеуловитель работает следу.ющим образом.Основной. поток запыленного газа за счет разрежения, создаваемого за выхлопной трубой 4 вентиляционной установкой, попадает в патрубок 6 верхнего завихрителя 2 и движется, закручиваясь, вниз по направляющему днищу 5 спирально-винтообразной улитки 3. Сформированный таким образом и интенсивно-закрученный верхним завихрителем 2 газовый поток поступает в цилиндрическую сепарационную камеру 1, При этом пыль под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам камеры 1 и вместе с периферийными струями основного потока газа через кольцевую щель 19, диффуэор 20 и патрубок 21 выводится в бункер. Струи основного потока газов, находящиеся ближе к оси сепарационной камеры 1, с частью очень мелких пылевых частиц, подеергнувшихся сепарации, от подпорной шайбь, 18 начинают подниматься к выхлопной . рубе 4 пыле- уловителя,Одновременно вспомогательный поток газа за счет разрежения, соэдаваемо 1 о той же вентиляционной установкой за выхлопной трубой 4, попадает во входной патрубок 14 нижнего эавихрителя 7. Затем, предварительно закрученный, поступает в камеру 8. Далеегаэ поспирали проходит в полость 16. где происходит выравнивание скоростей в поперечных сечениях. В полость 16 поступа.- ет через жалюзи 17 часть основного потока газа, транспортировавшая уловленную пыль в бункер и подсось. атмосферного воздуха. Здесь происходит их вовлечение во вращательное движение вспомогательного потока, Совместна вращаясь, газы поступают в сепарационную камеру 1, где пад действием центробежных сил пылевые частицы вспомогательного потока газа геремещаются к периферийной части сепарационной камеры 1, При этом. они пересе алеют очистившуюся часть основного потока газов, восходящую к выхлопной трубе 4, соударяясь с частицами мелкой пыли, сохранившимися в ней после очистки, Зти соударения вызывают укрупнение пылевых частиц (их коагуляцию) и вовлечение их в движение к периферийному потоку, транспортирующему уловленную .пыль в бункер,Одновременно вторичный поток газов,вращаясь с высокой скоростью и в том же35 50 гаться вперед по улитке 3 до ее конца, по направлении, что и часть основного, потока газов, устремившаяся к выхлопной трубе 4, производит его подзакрутку. Это усиливает действие центробежных сил на оставшиеся в нем частицы пыли и увлекает их к периферийному потоку, транспортирующему уловленную пыль. Очистившиеся потоки газов движутся вверх к выхлопной трубе 4 и удаляются из пылеуловителя,Разворот улитки вокруг выхлопной трубы на 180 - 360 О позволяет плавно ввести гаэ в габарит сепарационной.камеры, Плавный ввод газа в пылеуловитель способствует снижению гидравлического сопротивления, благоприятствует более эффективному закручиванию потока газов, его входу и распределению в сепарационной камере. При более резком вводе газа, т, е. при развороте улитки менее чем на 180 наблюдается гидравлический удар и, чем меньше этот угол, тем сильнее гидравлический удар и, следовательно, тем больше гидравлическое сопротивление пылеуловителя, Увеличение количества витков улитки нерационально, так как оно не дает никаких дополнительных эффектов, а лишь увеличивает металлоемкость пылеуловителя,Оптимальная протяженность направляющего днища улитки составляет не менее 0,5 еедлины, так как при меньшем значении длины направляющего днища поток газов раньше устремляется в корпус сепарационной камеры, что вызывает рост гидравлического сопротивления пылеуловителя. Кроме того, в этом случае поток газа не получает необходимой интенсивности закручивания, т. е. центробежная сила, обеспечивающая активную сепарацию пылевых частиц, равна или меньше силы радиального стока, и,следовательно, снижается степень о. истки газов в пылеуловителе,Возможен вариант обреза направляющего днища 5 (фиг, 3). В предлагаемом пылеулавителе удаляется только та часть направляющего днища 5, которая. находит. ся между выхлопной трубой 4 и стенкой цилиндрической сепарационной камеры 1 вихревого пылеуловителя (фиг, 7). В этом случае только часть запыленного газа, поступающая на:очистку, попадает через образовавшуюся щель 22 в сепарационную камеру 1. Остальная часть газа, прижатая центробежными силами к внешней боковой образующей улитки 3; продолжает продвистепенно вводится в сепарационную камеру 1; Такое постепенное поступление газового потока в сепарационную камеру 1 позволяет обеспечить минимальное возможное сопротивление пылеуловителя,5 10 15 20 обеспечивает благоприятное распределение газов в процессе сепарации, что способствует высокой обеспечивающей способности пылеуловителя.Угол наклона верхней образующей улитки к горизонтали лежит в интервале 10- ЗОО. При угле меньше 10 увеличивается число витков спирали улитки, что приводит к значительному росту ее гидравлического сопротивления, а, следовательно, и всего пылеуловителя, При угле наклона верхней образующей улитки более 30 происходит значительное уменьшение числа витков спирали улитки (спираль становится сильно растянутой по вертикали), струи газового потока при этом закручиваются менее интенсивно, что приводит к затуханию действия центробежной силы. Вследствие этого происходит снижение степени очистки газов в пылеуловителе,Расстояние вертикальной оси входного патрубка улитки от оси пылеуловителя находится в интервале 0,45 - 0,60 диаметра пылеуловителя. Приближение оси входного патрубка верхнего завихрителя к оси пыле- уловителя менее чем на 0,45 диаметра аппарата вызывает значительный рост гидравлического сопротивления верхнего завихрителя и всего пылеуловителя в целом из-эа резкого входа газового потока в корпус. Кроме того, такое приближение патрубка завихрителя способствует гроходу пылевых частиц через пылеуловитель. Происходит резкое снижение степени очистки. Удаление оси входного патрубка от оси аппарата более чем на 0,60 его диаметра приводит к недостаточному закручиванию потока газов в верхнем завихрителе и снижению степени очистки газа.В нижнем завихрителе угол наклона.жал,ози к касательной находится в интервале 10 - 45 О, При вращении вспомогательного потока газов вдоль поверхностей жалюзи происходит подсасывание газов, транспортирующих пыль в бункер, и подсосов атмосферного воздуха, т. е. вспомогательный поток работает как побудитель тяги в сквозном осевом канале. При угле наклона жалюзи меньше 10 вспомогательный поток при вращении проникает в сквозной осевой канал и.создает в нем подпор. Б результате этого происходит выбивание подсосов воздуха и части основного потока газа, транспортирующей уловленную пыль через кольцевую щель нижнего завихрителя в сепарационную камеру. При прохождении через кольцевую щель газы захватывают с собой уже уловленную пыль, При угле больше 45 выходящий из жалюзи газ нарушает крутку вспомогательного потока,1625531 СРиг П р и м е р. Используют вихревой пылеуловитель диаметром 200 мм и производительностью по газу 1000 м /ч. Температуразапыленного газового потока 20 С. Начальная запыленноть воздуха в опытах 5,0 г/м . 5Средний медианный диаметр частиц пыли,просеянной на сите 140 мкм, 25 мкм. Дляпроведения опытов используют пыль избункеров батарейных циклонов, установленных на вращающейся печи комбината 10строительных материалов.Наибольшая пылеулавливающая способность у вихревого пылеуловителя проявляется при отношении расходов газовосновного потока к дополнительному в пределах 4,0 - 6,0 (фиг, 8)..Оптимальная условная скорость газов впоперечном сечении вихревого пылеуловителя находится в пределах 7,0-9,0 м/с (фиг.9). При выполнении исследований соотношение расходов основного и вспомогатель.ного потоков газов находится в пределах 4,0- 6,0. Этим условиям соответствуют скорости входа газов в верхний завихрител ь 23,530,0 м/с, а в нижний 19,5 - 25,7 м/с, 25При использовании предлагаемого пылеуловителя повышается степень очисткигазов до 98,40 по сравнению с известным,. имеющим степень очистки 950,Формула изобретения Вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрическую сепарационную камеру с улиточным завихрителем основного потока газа в верхней части, входной патрубок ули-. точного завихрителя, осевую выхлопную трубу, цилиндро - конический завихритель вспомогательного потока с центральным сквозным усеченным конусом и обтекателем, пылесборную камеру, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени очистки газа и снижения гидравлического сопротивления, улиточный завихритель выполнен винтовым с наклоном к горизонтали в 10 - 30, разворотом в плане вокруг выхлопной трубы на 180 - 360 и с направляющим днищем протяженностью не менее 0,5 длины улитки, при атом вертикальная ось входного патрубка улиточного завихрителя размещена на рассгоянии 0,45 - 0,6 диаметра сепарационной камеры от ее оси, а завихритель вспомогательного потока газа снабжен круговой жалюзийной решеткой, размещенной между сквозным конусом и обтекателем, причем жалюзи решетки на-. правлены пор углом 10-45 к касательной внутоеннего диаметра лсэл озийной решг. ки,а 3 иуао ЖО фа 4 д 71625531 фОщноаеное рцсхадоб8 аполнцтевь ной й д 10снобнага пащака бозбуаР 8 5 бла 8 ная скауосщь мазду аюарцю м 15 20Ьа 8 а 6 аз 8 уа б нижниЦЬг. У СМЕРОС/77 заМрощгль, и Соста в и тел ь А. Са фонТехред М.Моргентал Реда кто орректор М. Демчик ло 344 Подписное митета по изобретениям и открцти сква, Ж, Раудская наб., 4/5 Тира осударственного к 113035, Мказ 243 ВНИИ при ГКНТ СССР оизводственно вский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Ь ДИ