Способ центробежного пылеулавливания и циклон для центробежного пылеулавливания

 

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и может быть использовано на предприятиях промышленности строительных материалов, металлургической, химической промышленности, энергетики и т.д., где имеют место промышленные выбросы. Цель - повышение эффективности улавливания пыли в циклоне за счет отжатия очищаемого потока холодным потоком к стенке циклона. Пылегазовый очищаемый поток по касательной подают в циклон. При подаче струи чистого холодного воздуха, вытекающей по касательной к цилиндрической поверхности осаждения, ось пылегазового потока и ось струи чистого воздуха образуют острый угол. При таком угле встречи пылегазового потока и струи чистого воздуха пылегазовый поток струей чистого воздуха отжимается к цилиндрической поверхности осаждения непосредственно перед закручиванием, увеличивая свою скорость и сокращая путь сепарации частиц пыли. Скорость струи чистого воздуха должна быть равна или больше скорости пылегазового потока. Циклон для центробежного пылеулавливания содержит корпус, осевую выхлопную трубу и два расположенных вплотную друг к другу тангенциальных патрубка для ввода очищаемого и холодного вспомогательного потоков, последний выполнен прямоугольным с высотой, равной высоте патрубка ввода очищаемого воздуха, и шириной, составляющей 0,015-0,020 диаметра корпуса, при этом его ось пересекает ось патрубка ввода очищаемого потока под острым углом в полости патрубка ввода очищаемого потока. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1606198

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АBTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 425609!/31-26 (22) 13.04.87 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И. А. Гришманова (72) В. П. Наумов, В. А. Минка, Н. Г. Абрамкин, О. Ф. Лапин и В. Г. Чертов (53) 62).928.93 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1011271, кл. В 04 С 5/02, 1981 публ.

Патент США ¹ 2799354, кл. 55-265.

1957.

Патент США № 3643404, кл. 55-92, ! 972.

Патент Великобритании ¹ 952382, кл. В 2 Р, 1964. (54) СПОСОБ ЦЕ НТРОБЕЖ НОГО Г! ЫЛ ЕУЛАВЛИВАНИЯ И ЦИКЛОН ДЛЯ ЦЕНТРОБ ЕЖ HOГО П ЫЛ ЕУЛАВЛ ИВАНИЯ (57) Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и может быть использована на предприятиях промышленности строительных материалов, металлургической, химической промышленности, энергетики и т. д., где имеют места промышленные выбросы. Цель — — повышение эффективности улавливания пыли в циклоне за счет отжатия очищаемага потока холодИзобретение относится и технике очистки газов от пыли и может быть использовано на предприятиях промышленности строительных материалов, металлургической, химической иром ы1плен насти, энергетики и т, д., где HìåþT места промышленные выбросы.

Цель изобретения — - повышение эффективности пылеулав. 1ивания за счет отжатия очи1цаемого потока холодным потоком к стенке циклона.

HbIM потоком к стенке циклона. Пылегазовый очищаемый поток по касательной подают в циклон. При подаче струи чистого холодного воздуха, вытекающей по касательной к цилиндрической поверхности осаждения, ось пылегазовога потока и ось струи чистого воздуха образуют острый угол. llpH таком угле встречи пылегазового потока и струи чистого воздуха 11ылегазовый поток струей чистого воздуха отжимается к цилиндрической поверхнОсти осаждения непасредсгвенна перед закручиванием, увеличивая свою скорость и сокран(ая путь сепарации частиц пыли. Скорость струи чистого воздуха должна быть равна И.IH боль!пе скарОсти Г!ылегазОВОГО потока. Циклон для центробежного пылеулавливания содержит корпус, осевук1 выхлопную трубу и два расположеHHhix вплотную друг к другу тангенциальных патрубка для ввода ачищаемаго и холодного вспомогательного потоков, последний выполH "H пряvlîóãîëüным с высотой, равной высоте патрубка ввода очищаемого воздуха, и ii;HpHHoH, состав,1яющей 0,015-0,020 диаметра карп са, при этом 1. Го О(. ь пересекаег ось патрубка ввода очищаемого потока пад острым углам в полости патрубка ввода ачищаемаго потока. 2 с.п. ф-лы, 2 и.1.

1!ы.1егазoвы11 Очищаемый поток по касательной падают в циклон. При подаче

c1 ðcH чистого х11лоднаг11 воздуха, вытекаюIIICÉ 110 l 1C ITI. .1bHOH 1. IIH.1HH PH IECliOÉ

BE рхнасти осаждения, Ось пьпегазавага патока и ась струи чистого воздуха образуют острый угол. При таком угле встречи пылегазовога потока и струи чистого воздуха, пьпегазовый поток струей чистого воздуха атжимается к цилиндрической naBEрхнасти асаж1еHHя ilcilocpp;LcòBÐHна перед

1606198 закручиванием, увеличивая свою скорость и сокращая путь сепарации частиц пыли.

С корость струи чистого воздуха должна быть равной или больше скорости пылегазового потока. Если она будет меньше скорости пылегазового потока, то такая струя не обеспечивает отжима пылегазового потока к цилиндрической поверхности осаждения из-за низкой энергии струи чистого воздуха относительно энергии пылегазового потока. Снижение температуры пы- "О легазового потока на 1 — 2 С ниже температуры точки росы приводит к конденсации водяных паров, которые выпадают в виде капель воды.

Выпадение капель воды из пылегазового 15 потока увлажняет частицы пыли, находящиеся в нем. Увлажнение частиц пыли в результате коагуляции (процесс слияния частиц при соприкосновении друг с другом) облегчает последующее осаждение. Расход чистого воздуха при этом незначителен.

Так на заводах по изготовлению силикатного кирпича температура запыленного воздуха паропылевой смеси составляет порядка t=+50 С, относительная влажность воздуха (p=950 . Тогда, согласно 1 — d диа25 граммы точка росы соответствует tp — — 49 С.

Чтобы происходила конденсация (выпадение капель жидкости) из теплого запыленного воздуха, необходимо воздух охладить до температуры ниже точки росы на

1 — 2 С, т. е. до t =47 С. Количество тепла Q, которое необходимо отнять от воздуха для снижения его температуры до t=

=47 С, может быть определено по формуле

q — L С(1 1,), К/саЯ, (1) где L — количество воздуха, проходящего через пылеуловитель, м /ч;

С вЂ” теплоемкость воздуха, равная

03 fcKalr

h м гав 40

Для уловителей диаметром 400 мм 1 составляет порядка 1000 м /ч. Тогда Q=

=1 С (t — t>) =1000 0,31 (50 — 47) =930- ф 45

Охлаждение пылегазового потока до температуры t =47 С (т. е. до температуры ниже точки росы на 2 С) производят путем смешивания пылегазового потока со струей чистого воздуха, подаваемого, например, с температурой воздуха в производственном 5р помещении, равной 4=18 С.

Для определения количества чистого воздуха, необходимого для охлаждения пылегазового потока, пользуются равенством

@= @i (2) где Q> — количество тепла, которое получает 55 чистый воздух при смешении с паропылевым потоком.

Оно может быть подсчитано по формуле

Qi=L».b С (t 12) (3) где L» g. — количество чистого воздуха, необходимого для охлаждения пылегазового потока, м /ч.

Тогда имеют:

Я=Я»

1 C(t — 11)=1 «.E. C(t — 4), 1000 °0,,31 ° (50 — 47) = 1.y.g. 0,31 и к (50 — 18)

930=1-хХ 0 31 32 откуда

1. =Д =100 м /ч. с.6. =ориг=

Значит для охлаждения пыиегазового потока производительностью 1000 м /ч от

50 С до температуры ниже точки росы на

2 С необходимо 100 м /ч чистого воздуха с температурой 18 С.

На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — график изменения эффективности пылеотделения в циклоне в зависимости от расхода газа.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с тангенциальным патрубком 2 для ввода очищаемого потока, тангенциальным патрубком 3 для ввода холодного вспомогательного потока, расположенными вплотную друг к другу так, что ось 4 патрубка 3 является касательной к цилиндрической стенке корпуса 1 и пересекает ось 5 патрубка 2 под острым углом в полости патрубка 2. В корпусе 1 расположена осевая выхлопная труба 6. Патрубок 3 выполнен прямоугольным высотой, равной высоте тангенциального входного патрубка 2, и шириной, равной 0,015—

0,020 диаметра корпуса 1, что обеспечивает надежное соприкосновение струи чистого воздуха со всей боковой поверхностью пылегазового потока, т. е. полный отжим пылегазового потока к цилиндрической поверхности осаждения., Ширина патрубка 3, равная (0,015 — 0,020) Д, обеспечивает выход вспомогательного потока плоской струей, ширина которой настолько мала, что практически весь поток располагается вблизи оси.

Устройство работает следующим образом.

Подачу пылегазового потока с температурой 50 С в циклон производят через тангенциальный входной патрубок 2, отжим пылегазового готока к поверхности осаждения цилиндрического корпуса 1 производят струей чистого воздуха, выходящей из патрубка 3 с температурой, например 18 С.

Отжатие пылегазового потока к поверхности осаждения увеличивает скорость пылегазового потока и сокращает путь сепарации частиц. Смешение теплого (пылегазового потока) и холодного (струи чистого воздуха) воздушных потоков приводит к коагуляции частиц пыли, чем облегчается их последующее осаждение.

Осаждение частиц пыли из пылегазового потока обеспечивается тем, что после

1606198

5 отжатия пылегазового потока последнии приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы укрупненные частицы пыли быстрее достигают пристеночной области цилиндрического корпуса 1 и за счет инерционного эффекта и повышенных

5 адгезионных свойств осаждаются. Очищенный воздух выходит через выхлопную трубу 6.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность пылеулавливания на 1О

3 — 5%.

Формула изобретения

1. Способ центробежного пылеулавливания заключающийся в том, что очищае15 мый поток подают в циклон и отделяют содержащиеся в нем частицы пыли при закручивании потока с вводом закрученного в том же направлении чистого газа, имеющего более низкую температуру, и ох- лаждающего поток очищаемого газа до температуры ниже точки росы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания за счет отжатия очищаемого потока холодным потоком к стенке циклона, поток чистого газа вводят под углом к очищаемому потоку непосредственно перед закручиванием со скоростью, равной или превышающей скорость очищаемого потока.

2. Циклон для центробежного пылеулавливания, содержащий цилиндрический корпус, осевую выхлопную трубу и два расположенных вплотную друг к другу тангенциальных патрубка для ввода очищаемого и холодного вспомогательного потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания за счет отжатия очищаемого потока холодным потоком к стенке циклона, патрубок ввода холодного вспомогательного потока выполнен прямоугольным с высотой, равной высоте патрубка ввода очищаемого воздуха, и шириной, составляющей 0,015 — 0,020 диаметра корпуса, при этом его ось пересекает ось патрубка ввода очищаемого потока под острым углом в полости патрубка ввода очищаемого потока.

1606198

sso ого

1530 Z040 8550 0СХОд (сдлктор И. Касарда

3;>к<):> 3512

HllHH(IH Государственного комитета и<> наобрег< нинч и и> крыгиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” — 35. Рлу н>скан наб., д. 4/5

lip<»>лн<>дственно-издательский ко<ибинлт «11<>г«нт», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

08

Об

QP (:о< г»нитсль Н. Кекиьнева 1 скреп Л. Крлвнук Корректор Л. Бескид

Тираж 463 Подписное