Пылеуловитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 1 А УБЛИН 01 И 45/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ П(НТ ССО" ИТЕТРЫТИЯ 1 ЕТЕЛЬСТВУ 2к устроичастиц ил тяжести, центробежных сил итурбулентной коагуляции, имым в качестве первой ступки газов в промышленностиных материалов , металлургхимической промышленностиотраслях народного хозяйстволяет достигнуть повышенитивности пылеулавливания,энергозатрат путем уменьше к СССР1979.(71) Науччо-исследовательский ипроектный институт по газоочистньсооружениям, технике безопасностии охране труда в промышленностистроительных материалов Научно-призводственного объединения(5 б) Авторское свидетельствоУ 912224, кл. В 01 Э 45/12,(57) Изобретение относитс ствам для отделения твердь от газов с использованием спользуеени, очистстроительической,и цругихва, и позя эффексниженияния гид1572681 10 равлических потерь и повышения належности, Пылеуловитель содержит корпус 1 с входным тангенциальным патрубком 2, выходным патрубком 3, спиральную перегородку 4, делящую корпус 1 на камеру очищенного газа 5и камер сепарации 6, и пылесборныйбункер 7. Спиральная перегородка 4образует со стенкой корпуса 1 сужающийся канал 8. В камере сепарации 6установлена жалюэийная решетка 9,выполненная в виде. продольных пластин 10 с рассекателнми 11.Пластины 10имеют в сечении каплеобразную форму Изобретение относится к устройствам для отделения твердых частицот газов с использованием сил тяжести центробежных сил и эффектатурбулентной коагуляцин и может бытьиспользовано в качестве первой ступени очистки газов в промышленностистроительных материалов, металлургической, химической промьппленностии других отраслях народного хозяйства.ЗО11 елью изобретения является повьппение эффективности пылеулавливания иснижение энергозатрат путем уменьшения гидравлических потерь,На фиг. 1 показан пылеуловитель,поперечный разрез; на фиг, 2 - видА на фиг. 1 (жалюэийная решетка вплане); на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В нафиг. 1.4 ОПылеуловитель содержит корпус 1с входным тангенциальным патрубком 2апленг газа, выходцы патрубком 3 для очищенного газа, спиральную перегородку 4, делящую кор-пус 1 на камеру очищенного газа 5и камеру сепарации 6, и пылесборныйбункер 7, Спиральная перегородка 4образует со стенкой корпуса 1 сужающийся канал 8, В камере сепарации 650установлена жалюзийная решетка 9,выполненная в виде продольных пластин 10, установленных со смещением,Пластины 10 снабжены рассекателями 11, выполнены наборными и имеютв сечении каплеобразную форму, уста"55новлены с образованием между нимицелевых дидхЬузоров 12 и конфузоров 13ДиЯуэоры 12 раскрываются в направлеи установлены с образованием междуними целевых диффузоров 12 и конфузоров 13 и закреплены на поперечных осях 14 с воэможностью подвижки. Пластины 10 дополнительно установлены вдоль стенки корпуса 1 сзазором 15. Высота пластин 10 с рассекателями увеличивается в направлении движения газа. Оси 14 снабженывиброопорами 16 и соединены с регенерирующим устройством 17, Уголраскрытия диффузоров 12 составляет4-38 , а живое сечение в основании .50-803, 4 э.п. ф-лы, 4 ил,нии пылесборного бункера 7 и закреплены на поперечных осях 14 с возможностью подвижки, Пластины 10 дополнительно установлены вдоль стенкикорпуса 1 с зазором 15 и с раскрытием щелевых диффуэоров 12 в направлении стенки корпуса. Угол раскрытиядиффуэора 12 составляет 24-38 , аживое сечение в основании - 50-802,Пластины 10, установленные в камере 6сепарации, со стороны набегающегопотока газа выполнены со скосом8-10 в направлении к образующей корпуса 1, Закручивающийся конец спиральной перегородки 4 выполнен подвижным. Высота пластин 10 увеличивается в направлении движения газа,Оси 14 снабжены виброопорами 16, установленными на стенке корпуса 1, исоединены с регенерирующим устройством 17, например вибратором.Пылеуловитель работает следующимобразом.Запыленный газовый поток входит вкорпус 1 через тангенциальный патрубок 2, затем в рабочий сужающийсяканал 8, где происходит плавное поджатие газового потока при помощиспиральной перегородки 4 и пластин 10,которые препятствуют образованию пустот и крупномасштабных турбулентныхпульсаций,Благодаря увеличивающейся высоте,пластин 10 с рассекателями 11 скоростьгазового потока между ними по высотеуменьшается в 3-7 раз, что способствует воэможности развития высокихскоростей. газа в тонком постепенносужающемся криволинейном канале 8,81 6руюцим устройством 17, через виброопоры 16, За счет расположения пластин со смещением друг относительцо друга и выполнения их со скосом 8-12 со стороны набегающего потока газа в направлении к образующей корпуса гидравлические потери сокращаются це менее чем наполовину, объем срезаемого запыленного потока уменьшается примерно наполовину, концентрация пыли на решетке удваивается, Это приводит к улучшению коагуляции пылевых частиц, а следова тельно, к повышению эффективности очистки газа.Оснащение пластин рассекателями и выполнение их каплеобразной формы с образованием между пластинами щелевых конфузоров и диффузоров, раскрывающихся в сторону пылесборного бункера, позволяет предотвратить образование крупномасштабных турбулентных пульсаций (вихрей) в месте возникновения высоких скоростей газа, что способствует уменьшению гидравлического сопротивления, а также увеличению концентрации потока, поступающего из конфузора в диффузор, В диффуэорах при прохождении газа возникают мелкомасштабные пульсации газового потока, способствующие коагуляции пылевых частиц и выводу их из потокаУстановка пластин на поперечных осях с, возможностью подвижки обеспечивает эффективную регенерацию пластин в результате их соударения друг с другом с помощью установленных вибочистки и надежность в эксплуатации,Снабжение пылеуловителя дополнительными пластинами той же конфигурации, что и у пластин решетки, установленными вдоль стенки корпуса по щелевых диффузоров в направлении стенки корпуса, обеспечивает высокуюразность скоростей потоков в пограничном слое газовых струй на выходе ки корпуса пылеуловителя, В то жевремя обеспечивается надежностьпылеуловителя, так как по каналу движется поток воздуха под некоторым динамическим напором и, следовательно, .предупреждается залипание щелейодновременно отраженные от стенки 5 15726причем с минимальным гидравлическимсопротивлением. При этом в началенаиболее крупные, а затем и болеемелкие пылевые частицы выходят из рабочего канала 8 и входят в простран 5ство между рассекателями 11. Ввидуупорядочения потока между этими лопастями и отсутствия донной стенкипылевым частицам нет препятствия вих движении к корпусу 1 аппарата,Попадая в конфуэор 13, газовый потокподжимается. Это способствует дальнейшему гашению турбулентности потока, увеличению концентрации пылевыхчастиц и уменьшению количества этогопотока, поступающего в диффузор 12,где под влиянием турбулентных пульсаций происходит коагуляция пылевыхчастиц. При выходе из диффуэоров 12 20в пограничных зонах струй имеет местовстречное движение которое усиливается благодаря наличию сопротивления на выходе из диффузоров в видестенки корпуса 1. При этом, под влиянием динамического напора газовогопотока, направленного под некоторым,острым углом к стенке корпуса 1,залипания пластин 10 и оси 14 быть не должно, отделение более тонкодисперсных 30Фчастиц осуществляется в камере 6 сепарации, где скорости газового потока достигают максимума, За .счет большой высоты пластин 10 с рассекателями 11,поджатия потока в конфуэорах 13расположения пластин со смещениемдруг относительно друга и выполненияих со скосом 8-12 со стороны набегающего потока газа в направлении кобразующей корпуса, срезается наибо раторов, что говышает эффективностьлее запыленная часть потока и направялется в диффуэор 12, В диффузоре,при угле раскрытия 24-38 и живомсечении 50-803, возникают мелкомасштабные турбулентные пульсации, Подих влиянием частицы пыли разных разме- ходу газа с зазором и с раскрытиемров приобретают разные ускорения,что приводит к их столкновениям икоагуляции, Скоагулированные частицы под действием сил инерции и тяжести оседают в бункер 7. Отработанный из диффузоров путем ввода дополнигаз направляется в осевой канал и че тельного сопротивления в виде стенрез патрубок 3 выводится из пылеуловителя.При загрязнении пластин 10 регенерация осуществляется воздействием, на них механических колебаний которые передаются посредством поперечных осей 14, соединенных с регенери 1572681пылевые частицы не могут попасть снова в рабочий канал, так как в этом случае им препятствуют турбулентные пульсации в диффузорах.Выбор угла раскрытия диффузора 24-38 О, а живого сечения в основании диффузора 50-807 обусловлен аэродинамикой газового потока в диАфузорах и связанной с ней коагуляцией пылевых частиц, При углах раскрытия 24-38 и живом сечении 50-802 дифФузора наступает развитая турбулентность, сильно возрастает величина пульсационных скоростей, что приводит к повышению интенсивности обмена количеством движения между различными слоями движущегося потока среды и выравниванию проАиля скоростей, а также равномерному отрыву потока от стенок диффузора, которые приводят к наибольшей коагуляции пылевых частиц, что повышает эфАективность очистки. При углах раскрытия диАфузора меньших 24 и живом 25 сечении меньшем 502 не возникает развитая турбулентность, не происходит отрывапотока от стенок диффузора, что значительно снижает коагуляцию частиц пыли и тем самым эфФективность пылеулавливания, При углах раскрытия больших 38 и живом сечении больше 80 возникают крупномасштабные пульсации отрыв потока начинается только у той стенки где скорость случайно имеет меньшую величину, при этом также устанавливается несимметричный профиль скоростей, что приводит к образованию крупномасштабных пульсаций, снижающих эффективность пылеулавливания,Выполнение пластины со стороны набегающего потока газа со скосом 8-12 в направлении образующей корпуса обеспечивает срез тонкого слоя сильно запыленного газового потока и направление ее в диффузор с минимальными энергетическими затратами на преодоление гидравлического сопротивления решетки. При этом исключается образование вихревых50 потоков, что также повышает эффективность очистки.Выполнение закручивающегося конца спиральной перегородки подвижным создает канал с регулируемым сечением 55 (плавное поджатие) и, следовательно, с переменной скоростью движения, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление за счет оптимального заполнения рабочего канала и отсутствия крупномасштабная вихрей, а такжеувеличить степень пьшеотделения засчет более высоких скоростей газового потока в рабочем канале при переменных газовых нагрузках.Выполнение пластин с увеличениемвысоты в направлении движения газапозволяет плавно достигать высокихскоростей газа в тонком криволинейном канале, что способствует увеличению степени очистки за счет центробежных сил с минимальными гидравлическими потерями (скорость междупластинами по высоте уменьшается вЗ-У раз).Пластины выполнены наборными сцелью обеспечения возможности изменения живого сечения жалюзийной решетки в основании диААузора при изменении Аизико-химических свойств запыленных участков и улавливаемой пыли,Изменение живого сечения можно осуществлять путем изменения количества набираемых пластин и/или изменения размера сечения каплеобразногопроАиля пластин,При высокой начальной запыленности 1 от 30 до 1500 г/мЗ) и особеннов случае содержания пыли с высокойпарусностью и, следовательно, пониженной сыпучестью (каолин, известь,алинитовый цемент) живое сечениедолжно быть увеличено для обеспечения высокой степени улавливания, Впротивном случае не вся пыль будетотводится пластинами и часть ее уйдет с очищаемым газом. При невысокойначальной запыленности (до 30 г/м )и особенно для пылей с низкой парусностью и, следовательно, повышеннойсыпучестью (клинкерная пыль) живоесечение должно быть уменьшено, ноне менее 507 При живом сечении менее 507 возникает угроза отрыва воздушного потока от горловины конфузора также, как от внешней стенкирабочего канала в прототипе, снижения оптимальной скорости, что приведет к снижению степени очистки.оВыбор скоса пластин 8-12 в направлении к образующей корпуса обосновывается стремлением к минимальным гидравлическим потерям на среззапыленного потока газа на пластинеи плавным выводом пылевого потокачерез диффузор в бункер с одновремен9 15726ной коагуляцией частиц пыли на плоскости скосов. Известно, что в дифФузорах в углах расширения 8-10 С сохраняется ядро постоянных скоростей,В диАфузорах с меньшими углами рас 5ширения 4 и 5 профиль скоростейимеет более острую Форму чем в днфФузорах с углами 8-10 . В то же время при больших углах расширения скорость вблизи стенок диффуз ора суще ственно меньше, чем в центральной части потока, вследствие чего общая вытянутостьпроАиля скоростей больше, Указанныеисследования проводятся на чистомвоздухе с плотностью 1,293 кг/мэ.В пылеуловителе для запыленных газовс плотностью 2,793 кг/м угол скосаопластин принят равным 8-12 , прикотором еще не происходит отрыва воз, душного потока от поверхности пластин, У поверхности пластин потокимеет минимальную скорость, при которой пылевые частицы тормозятся, наскакивают друг на друга, укрупняются и падают в бункер,При углах скоса пластин более 12возникает угроза отражения потока от.поверхности пластин и вихреобразования, при котором часть пыли уносит Ося с газовым потоком из-под решеткиаппарата и попадает в очищенный газ.Имеют место дополнительные аатратыэнергии на образование вихрей. Уголскоса менее 8 принят из конструктивных соображений (трудоемкость исполнения и вывода пыли в бункер иее коагуляции),Использование устройства на аспирационном тракте цементных мельницсоздает ряд преимуществ: упрощаетсяаспирационная система, так как изсхемы убираются аспирационная шахтаи циклоны; ввиду развития скоростейв рабочем канале пылеуловителя свыше 50 м/с и наличия коагулирующихустройств увеличивается степеньочистки свыше 96% вместо 927. в циклонах и инерционных пылеуловителяхУпредшествующей конструкции вместевзятых;в результате одноразового плавного увеличения скорости газового потока и наличия подстилающей воздушнойпрослойки между лопастями имеет место низкое гидравлическое сопротивление предварительной ступени пылеулавливания; низкие капэатраты; иээа низкой концентрации пыли послеинерционного пылеуловителя и ее 81 10тонкодисперсности отводящие газо- ходы не подвержены абразивному износу, а сама конструкция пылеуловителя имеет низкие скорости у стенок корпуса; ввиду установки пыпеуловителя на разгрузочной коробке мельницы уменьшается пылевынос иэ нее и улучшается эстетика,Фо р мула и зо б ре те ния 1. Пылеуловитель, содержащий корпус с входным тангенциальным патрубком, выходным патрубком, спиральнуюперегородку, камеру очищаемого газа,камеру сепарации, жалюзийную решетку, выполненную в виде продольныхпластин, установленных со смещениемодна относительно другой,и пылесборный бункер, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффек.тивности пылеулавливания и сниженияэнергозатрат путем уменьшения гидрав-лических потерь на жалюзийной решетке, пластины решетки снабжены рассекателями, выполнены наборными икаплеобразной Аормы, установлены собразованием между пластинами щелевых конАузоров и диффузоров, ориентированных в направлении пылесборного бункера, снабжены рассекателями и закреплены на поперечных осяхс возможностью перемещения.2. Пылеуловитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюполучения добавочного эффекта коагуляции путем увеличения степенитурбулизации потока при стыке струйгазов, выходящих из диффуэоров, иповышения надежности, он снабжендополнительными каплеобразными пластинами, установлейными вдоль стенки корпуса по ходу газа с зазором,при этом щелевые диФАузоры ориентированы в направлении стенки корпуса.3, Пылеуловитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что угол раскрыттия диффузора составляет 24-380, аживое сечение в основании диффузора 50-807, пластины, установленные вкамере сепарации, со стороны движения потока газа выполнены со скоосом 8-12 в направлении к образующейкорпуса,4. Пылеуловитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что спиральнаяперегородка закреплена консольно свозможностью перемещения ее конца.5, Пылеуловитель по пп. 1 и 2о т л и ч а ю щ и й с я гем, что пластины выполнены с высотой, увели 1572 б 81 12 чивающейся в направлении движения Газа в1572681 7 па 5 ернуто оставитель Л.Юлдашевехред Л,Сердюкова ектор М,Самборская 11 андор едакто 57 04 Зака осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 НИИПИ П водственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101