Устройство для очистки газа от пыли

 

Использование: в любой отрасли хозяйства. Сущность изобретения: устройство содержит батарею по меньшей мере из четырех циклонов 1, равномерно установленных вокруг вихревой камеры 2 с днищем 3, расположенным на уровне нижних краев 4 тангенциальных входных патрубков 5. На боковой поверхности камеры 2 установлены вихревые коагуляторы, ограниченные цилиндрическими поверхностями 6, 7, плавно сопряженными между собой по торцам 8 и закрытыми сверху и снизу плоскими пластинами 9, 10. Поверхность 6 выполнена с направляющей в форме спирали правого вращения, поверхность 7 - с направляющей в форме спирали левого вращения. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к технике очистки запыленных газов в поле центробежных сил и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для очистки пылегазовых потоков, содержащих пыль, склонную к коагуляции (возгоны плавильных печей, сажа, древесные частицы).

Цель изобретения повышение эффективности очистки за счет коагуляции частиц пыли в вихревых потоках перед подачей газа в циклон.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки газа от пыли; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 вид по стрелке Г на фиг. 4; на фиг. 6 круговая компоновка циклонов с введением подкручивающих потоков; на фиг. 7 разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 вставка с кольцевой диафрагмой снизу; на фиг. 9 вид по стрелке Е на фиг. 6; на фиг. 10 аксонометрическое изображение коагулятора.

Устройство для очистки газа от пыли содержит по меньшей мере четыре циклона 1, равномерно установленных вокруг цилиндрической камеры 2 ввода запыленного газа с днищем 3, расположенным на уровне нижних краев 4 входных патрубков 5. Снаружи на боковой поверхности камеры 2 равномерно установлены вихревые коагуляторы, сообщающиеся с камерой продольными щелями, выполненными в ее стенке. Каждый вихревой коагулятор органичен сбоку цилиндрическими поверхностями 6, 7, плавно сопряженными между собой по торцам 8 и закрытыми сверху плоской пластиной 9, а снизу пластиной 10. Верхняя цилиндрическая поверхность 6 выполнена с направляющей в форме спирали правого вращения и ее конец примыкает по образующей к второму по ходу газа краю щели, а начало 11 поверхности 6 присоединено снаружи к первому по ходу газа краю щели тангенциальной пластиной 12. Конец поверхности 6 примыкает по образующей 13 к камере 2, образуя тангенциальный канал 14, по которому частицы пыли поступают в вихревой коагулятор на кинематическое укрупнение. Начало нижней цилиндрической поверхности 7 с направляющей в форме спирали левого вращения расположено на образующей 13, а ее конец 15 выступает в полость камеры 2 ввода запыленного газа, образуя козырек, перекрывающий щель, и тангенциальный канал 16 для вывода скоагулированных частиц в направлении, спутном с вращением потока газа в камере 2.

Вокруг верхних камер коагуляторов установлен тороидальный коллектор 17 подачи пара, соединенный с ними тангенциальными соплами 18.

При улавливании частиц диаметром менее 3 мкм в основании 19 каждого циклона 1 размещен нижний осевой ввод 20 запыленного газа, закрытый снизу кольцевой диафрагмой 21 и подключенный патрубками 22 к участку L, входящему в бункер 23 пыли, трубы 24, присоединенной к осевому отверстию, выполненному в днище 3 камеры 2 ввода запыленного газа.

Устройство для очистки газа от пыли работает следующим образом.

Запыленный газ подают в камеру 2 через закручиватель, например тангенциальный патрубок 25, Под действием центробежной силы частицы пыли отжимаются к стенке камеры 2 и по тангенциальным каналам 14, направленным навстречу вращения газа, поступают в верхние спиральные цилиндры на кинематическую коагуляцию. Так как эти цилиндры в сечении выполнены в форме правой спиpали при вращении газа в камере 2 по часовой стрелке, то частицы пыли любой крупности не могут вновь вынестись в камеру 2 и совершают в нем по инерции спирально вращательное движение, подвергаясь кинематической коагуляции. Экспериментально выявлено, что практически вся пыль скапливается в коагуляторах, т. к. в них на частицы действуют значительные центробежные силы благодаря многократному (в десятки раз) уменьшению радиуса крутки частиц по сравнению с радиусом их крутки в камере 2 и малого градиента давления вдоль продольной оси коагуляторов вследствие того, что устья входного 14 и выходного 16 каналов расположены практически на одном радиусе камеры 2, т.е. находятся на изобаре статического давления вращающегося потока газа. После укрупнения (или закатывания волокнистых частиц в шарики) частицы сползают в нижний цилиндр, откуда по тангенциальному каналу 16 выносятся вновь в камеру 2 в направлении, спутном вращению в ней потока газа. Так как камера 2 характеризуется равномерной эпюрой окружной скорости по периметру, то скоагулированная пыль равными потоками по входным патрубкам 5 поступает в циклоны 1 на центробежную сепарацию. Чистый газ выходит через осевые патрубки 26, а уловленная пыль сбрасывается в бункер 23.

При улавливании тонкодисперсных частиц, не склонных к кинематической коагуляции (доломит, цемент и т.п.), для их укрупнения по конденсационному методу в каждый коагулятор из коллектора 17 через сопла 18 вводится насыщенный пар. После конденсации пара на частицах они эффективно укрупняются, т. к. находятся в зоне высокой турбулентности.

При выполнении циклонов 1 с дополнительным нижним осевым вводом 20 запыленного газа заявленное устройство работает как вихревые пылеуловители со встречно вращающимися потоками газа, скомпонованные в батарею по круговой схеме. В этом случае запыленный газ подается в циклоны 1 двумя потоками: через верхние входные патрубки 5 и через патрубки 22. В периферийной зоне каждого циклона 1 образуется закрученный вниз поток газа, который, дойдя до отбойной шайбы 27, поворачивает вверх и смешивается в приосевой зоне с потоком газа, поступающим через патрубки 22 и закрученным в ту же сторону. Частицы пыли, укрупненные в коагуляторах, поступают в циклоны с верхним потоком газа и, пройдя зазор между отбойной шайбой 27 и корпусом циклона 1, попадают в бункер 23 пыли, частицы пыли, поступающие с нижним потоком газа через патрубки 22, движутся первоначально в приосевой зоне вверх, затем вследствие центробежного эффекта сепарируются в пристенную зону циклона 1, подхватываются периферийным потоком газа и также сбрасываются в бункер 23.

Повышение эффективности очистки газа достигается за счет предварительной коагуляции частиц в инерционных вихревых коагуляторах и обеспечения равномерной "пылевой нагрузки" каждого из циклонов, установленных по круговой схеме относительно цилиндрической камеры ввода запыленного газа.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПЫЛИ, содержащее цилиндрическую камеру ввода запыленного газа с закручивателем на входе, равномерно установленные вокруг нее по меньшей мере четыре циклона, входные патрубки которых тангенциально присоединены к камере ввода запыленного газа, бункер-пылесборник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем коагуляции частиц пыли в вихревых потоках перед подачей газа в циклон, оно снабжено равномерно установленными снаружи на боковой поверхности камеры ввода запыленного газа, сообщающимися с ней продольными щелями, выполненными в ее стенках, вихревыми коагуляторами, каждый из которых состоит из примыкающих по образующей к второму по ходу газа краю щелей верхней камеры, ограниченной сбоку цилиндрической поверхностью с направляющей в форме спирали правого вращения и сверху плоской пластиной, и плавно сопряженной с ней нижней камеры, ограниченной сбоку цилиндрической поверхностью с направляющей в форме спирали левого вращения и снизу плоской пластиной при этом верхняя камера присоединена снаружи к первому по ходу газа краю щели тангенциальной пластиной, а нижняя с этого края выступает в полость камеры ввода газа, образуя козырек, перекрывающий щель, и камера ввода запыленного газа снабжена днищем, расположенным на уровне нижних краев входных патрубков циклонов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено тороидальным коллектором подачи пара, соединенным с верхней камерой вихревых коагуляторов тангенциальными соплами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что циклоны выполнены с дополнительными нижним осевым вводом запыленного газа, в днище камеры ввода запыленного газа выполнено осевое отверстие, к которому присоединена труба, нижний конец которой размещен в бункере-пылесборнике и соединен патрубками с осевыми вводами запыленного газа циклонов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10