Цетробежный пылеуловитель
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (21) 3774229/23-26 (22) 19.07.84 (46) 23.02.86. Бюл.9 7 (71) Северо-Западное отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института "ВНИПИэнергопром" и Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72). В.Д.Лукин, М.П.Радионов, Н.И.Сотников, О.А.Вавилин
1и Г.Ф.Горшков (53) 621.928.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . b 978925, кл. В 04 С 5/103, 1980.
Авторское свидетельство СССР
N - 757179, кл. В 0! Э 47/00, 1978.
Авторское. свидетельство СССР
Ф 1058625, кл. В 04 С 5/14, !982. (54)(57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНЬП! ПЬ!ЛЕУЛОВИТЕЛЬ, содержащий корпус, вихревую камеру, снабженную коническим днищем с цилиндрической насадкой, в нижней части которой установлено дополнительное закручивающее устройство„ выполненное в виде профилирующих лопастей и диска с усеченным конусом, осадительную камеру, тангенциальные патрубки для ввода запыленного и отвода очищенного газа, бункер-пылесборник, о т л иг ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулав„„Я0„„1212592 A (5!) 4 В 04 С 5/103. 5/14. ливания путем отвода в бункер сконцентрированных в осевой зоне тонкодисперсных частиц, он снабжен расположенными по оси цилиндрической вставкой, коническим зонтом, трубой с верхней расширенной и нижней суженной частями, при этом диск выполнен с центральным отверстием, внутри которого на расстоянии от краев отверстия установлена вставка, расширенная часть трубы расположена у нижней части вставки, а зонт укреплен на внешней поверхности трубы.
2. Пылеуловитель по п.l о т— л и ч а ю шийся тем,что отношение диаметра верхнего торца трубы к диаметру отверстия диска составляет 1,5-2,0, а верхний торец расширенной части трубы отстоит от диска на расстоянии не более диаметра отверстия диска, отношение диаметра цилиндрической вставки к диаметру цилиндрической насадки составляет 0,3-0,5, а отношение .: высоты цилиндрической вставки, входящей в зону дополнительного закручивающего устройства, к высоте лопастей равно 0,3-0 9.
3. Пылеуловитель по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что труба выполнена с возможностью осевого перемещения.
Ф I2
Изобретение относится к устрой ствам для центробежного разделения газопылевых потоков и может быть использовано в химической, горной и других отраслях промьппленности.
Цель изобретения — повышение эффективности пылеуланливания за счет отвода н бункер сконцентрированных в осевой зоне тонкодисперсных частиц.
На фиг.l изображен центробежный пыпеулонитель, продольйый разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 разрез А-А на фиг.l на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.l.
Центробежный пылеуловитель состоит из корпуса 1 с днищем 2, к которому прикреплен бункер-лылесборник
3 с затвором 4, вихревой камеры 5, снабженной коническим днищем 6, выходное отверстие которого соединено с цилиндрической насадкой 7, крьппки корпуса пылеуловителя 8, дополнительного закручивающего устройства, выполненного из профилирующих лопастей 9,. закрепленных нерхнеи частью на нижлем конце цилиндрической насадки 7, а нижней — на диске
10, на наружном диаметре которого смонтирован усеченный конус 11, образующий своим большим оснонанием с корпусом l кольцевой зазор, а диск 10 снабжен центральным отверстием 12 с соосно установленной в нем цилиндрической вставкой 13,. которая закреплена в отверстии диска реб-рами 14, трубы 15 с плавным расширением в верхней части и сужением в нижней части, направляющей втулки
16, закрепленной с днищем 2 растяжками 17, конического зонта 18 и осадительной камеры 19. Для регулирования режима работы пылеуловителя труба 15 выполнена с возможностью осевого перемещения.
Входной патрубок 20 установлен тангенциально к вихревой камере 5, а выходной патрубок 21 — к корпусу 1.
На пути движения газа к выходному патрубку 21 установлена перегородка
22 с окнами 23 для прохода rasa, площадь сечения которых пропорциональна расстоянию их от выходного патрубка.
Центробежный пылеуловитель работает следующим образом.
Смесь rasa с пылью через тангенциальньп входной латрубок 20 вводит12592
5
I0 l5
35 ся в вихревую камеру 5. Здесь под действием центробежной силы струя
rasa прижимается к стенкам и движется вдоль них по спирали. Вследствие вращательного движения потока давление по поперечному сечению вихревой камеры неодинаково: оно возрастает от оси камеры к периферии, причем н центре камеры (примерно на 1/3 ее диаметра) существу« ет зона пониженного давления (разрежение может быть значительным
180-250 мм вод.ст.) . Однонременно газовый поток в вихревой камере движется от периферии к центру по спирали Архимеда, захватывает твердые частицы (особенно тонкодисперсные тнердые частицы и твердые частицы меньшей плотности) и сносит их в центральную (осевую зону разрежения, где они концентрируются в виде закрученного жгута.
Сконцентрированные в осевой ззне тонкодисперсные твердые частицы и частицы небольшой плотности (менее 1000 кг/м ) выходят через цилиндрическую вставку 13, установленную в центральном отверстии 12 диска 10, и попадают в трубу 15 в ее плавно расширенную верхнюю часть, а затем через трубу — в бункер-пылесборник 3 (нижняя часп ь трубы выполнена сужающейся с целью создания сопротивления и предотвращения прохождения газа через нее) .
Самые крупные твердые частицы и частицы фракции между самыми тонкодисперсными частицами и наиболее крупными, а также твердые частицы большей плотности, двигаясь по поверхности цилиндрической насадки 7, вблизи нее попадают в дополнительное эакручивающее устроиство с профилирующими лопастями
9 (верхние концы лопастей открыты) где, приобретая дополнительную энергию, отбрасываются к стенке аппарата и через кольцевой зазор, образованный корпусом l и нижним основанием конуса 11, опускаются н осадительную камеру 19 (пространство, ограниченное корпусом l, днищем 2, усеченным конусом II u диском 10, образует осадительную камеру), а затем в пылесборник 3.
Основная часть газового потока, освобожденная от твердых частиц, 1212592
50 направляется в верхнюю часть аппарата к выходному тангенциальному патрубку 21, проходя через перегородку 22 с окнами 23. Другая (небольшая) часть назового потока из
5 цилиндрической насадки 7 направляется в кольцевой зазор, образованный диаметром цилиндрической вставки
13, и в цилиндрическую вставку.
Регулирование распределения газовых потоков в дополнительное закручивающее устройство 9 в укаэанный кольцевой зазор и в цилиндрическую вставку 13 осуществляется верхним торцом плавного расширения верхней части трубы 15 за счет возвратно-поступательного перемещения по вертикальной оси аппарата. Крайнее верхнее положение трубы 15 — верхний торец плавного расширения трубы соприкасается с диском 10, и тогда практически весь газовый поток из цилиндрической насадки 7 направляется в дополнительное закручивающее устройство 9. Регулирование распределе ния газовых потоков зависит от фракционного состава твердых частиц в запыленном газовом потоке.
Тонкодисперсные твердые частицы, и частицы небольшой плотности, во30 шедшие через кольцевой зазор и цилиндрическую вставку 13, оказываются в плавном расширении верхней части трубы и затем по трубе попадают в пылесборник 3, а газовый поток через зазор, образованный диском !О и верх- З5 ним торцом плавного расширения трубы 15, выходит в осадительную камеру 19. Частично захваченные газовым потоком тонкодисперсные твердые частицы выделяются в осадительной камере 19, причем влияние вторичного вихря здесь предотвращается коническим зонтом 18, установленным на направляющей втулке 16.
Отделившийся газовый поток проходит 45 с небольшой скоростью через зазор между конусом !! и корпусом 1 и присоединяется к основному потоку, вышедшему из дополнительного закручивающего устройства, и направляется к выходному патрубку 21.
Экспериментальные исследования, проведенные на опытном образце пылеуловителя, показали, что оптимальное отношение диаметра верхнего
) f торца трубы д к диаметру вставки составляет 1,5 — 2,0, при этом верхний торец расширенной части трубы должен отстоять от диска на расстоянии 8 не более диаметра диска, отношение диаметра цилиндрической вставки dд к диаметру цилиндрической насадки JN составляет 0,3-.
0,5, а отношение высоты цилиндрической вставки h, входящей в зону дополнительного закручивающего устройства, к высоте лопастей Н—
0,3-0,9.
В табл.1 и 2 представлены экспериментальные данные, подтверждающие оптимальные соотношения указанных геометрических размеров.
В интервале указанных оптимальных геометрических соотношений и /Н и
Jz/dy диаметр верхнего торца .плав1! ного расширения трубы d перекрываг ет диаметр отверстия диска d ч в со-. отношении 1,5 — 2,0, а верхнйй торец расширенной части трубы отстоит от диска на расстоянии не более диаметра отверстия диска.
Проводят испытания предлагаемого центробежного пылеуловителя диаметром 200 мм при различным расходах газового потока и концентрациях твердой фазы в нем (твердая фаза— нифелинсиенит) . При этом диаметр цилиндрической насадки 90 мм, диаметр отверстия в диске 90 мм, высота лопастей дополнительного закручивающего устройства 120 мм, диаметр верхнего торца плавного расширения трубы 130 мм, расстояние между диском и верхним торцом плавного расширения трубы 40 мм.
При скорости газового потока, рассчитанной на полное поперечное сечение корпуса аппарата, равной
4,5 м/с при фракции твердой фазы
5 — 60 мкм (массовая доля фракции
5 — 20 мкм составляла 0,7, а массовая доля фракции 21-60 мкм составляла 0,3) и концентрации 20 г/м об9 щая степень очистки газового потока
99,2Х, причем твердые частицы тонко— днсперсной фракции 5-20 мкм улавливаются на 98,5Х, а более крупные твердые частицы (21-60 мкм) — на
100Х.
В известном устройстве при тех же условиях общая степень очистки составляет 90Х при этом твердые частицы фракции 5-20 мкм улавливаются на 78Х, а более крупные твердые частицы (21-60 мкм — на 100Х.
По сравнению с известным устройством предлагаемый аппарат позволя!
2!2592 большой плотностью (менее 1000 кг/м ) в центральной зоне аппарата и вывода их по оси вниз . в пылесборник.
Таблица 1
Н
ЯФ пп мм Степень пылеГидравлическое соулавливания противление àïïàрата, мм. вод.ст.
97,8
80
1 0,2 0,4
99,2
2 03 04 95
99,3
3 0,4 0,4
40
99,3
4 0,5 0,4 96
5 08 04 97
99,4.40
99,5
6 0,9 0,4
7 1,0 0,4
99,6
120
8 0,5 0,25
97,3
92
99,2
99,4
96
99,5
98
99,6
112
94
99,5
14 0,5 0,4
90
97,3
120
99,6
l8 0,5 0,4
99,6
19 0,5 0,4
20 05 04
102
125
99,6 ет значительно повысить эффективность пылеулавливания за счет концеитрированк>i тонкодисперсных твердых частиц н особенно частиц с не, 9 0,5 0,3
10 0,5 0,4
11 0,5 0,5
12 0,5 0,6
13 0,5 ° 0,4
15 0,5 0,4
l6 0,5 0,4
17 0,5 0,4
80 99,5
90 99,5
100 98,2
1212592
Т а б л и ц а 2 т 1
Степень сопротивление
89,0
96
108
120 пылеулавлнвания
1о
1,2 97,3
1,5 99,5
1,7 99,5
2,0 99,6
2,2 99,6
2,5 99,6
Гидравлическое аппарата аР, мм.вод ст»
1212592 фигЗ
E-Б
Составитель Л. Титов
Редактор А.Ворович Техред А.Бабинец
Корректор В,Бутяга
Тираж 518 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Заказ 691/13
Филиал ППП "Патент", r ..Ужгород, ул.Проектная,4
