Пылеуловитель

 

Использование: в угольной промышленности, в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: сепарационная камера выполнена в виде спирального газохода, витки киторого расположены один над другим по образующей конуса, опирающегося на цилиндрический участок. В нижней части пылеуловителя установлен бункер с разгрузочным устройством, а в верхней части - входной патрубок и выхлопная труба. Снаружи камера снабжена продольными камерами. Витки камеры имеют окна. Обратный усеченный конус с отверстиями, снабженными козырьками, имеет открытое нижнее основание. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки газов с использованием вихревых потоков и может быть применено в угольной промышленности, в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства.

Известен вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, верхний и нижний завихрители. Верхний завихритель выполнен в виде сопл. Нижний завихритель состоит из камеры для подвода газов и трубы типа Вентури. Камера представляет собой цилиндр с переходом в верхней и нижней частях в усеченные конусы. Внутри камеры на ее оси установлен обтекатель, представляющий собой комбинацию двух конусов, направленных вершинами в противоположные стороны. Нижняя коническая часть камеры заканчивается рециркуляционным каналом. Ввод запыленного газа в цилиндрическую часть камеры осуществляется по тангенциальному патрубку [1] Недостатком данного пылеуловителя является конструкция камеры подвода газа, в которой запыленный поток делится на два основной и дополнительный. Основной поток закручивается вокруг верхней конической части обтекателя и поднимается в трубу Вентури на очистку. Дополнительный поток закручивается вокруг нижней части обтекателя, опускается вниз по усеченному конусу, дойдя до рециркуляционного канала, изменяет свое направление на противоположное и сливается с основным потоком. Скорость движения основного потока значительно снижается сначала за счет отделения дополнительного потока. Затем снижение скорости потока происходит за счет подсоединения к нему ослабленного дополнительного потока. В этом пылеуловителе эффективность очистки зависит от скорости движения газового потока в камере перед трубой Вентури, следовательно, ослабление указанной скорости ведет к уменьшению степени очистки газа. Недостатком пылеуловителя является также и то, что он имеет неоправданно большие габариты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пылеуловитель, содержащий сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху-осевой выхлопной патрубок, и расположенный под газоходом бункер [2] Однако это устройство имеет следующие недостатки. Выход запыленного газа в спиральную сепарационную камеру происходит на максимальном радиусе, и закрутка потока газа идет от периферии к центру камеры. Так как силы инерции, приложенные к твердым частицам запыленного газа, определяются по формуле Р= -m ω²r, где m масса твердой частицы; ω угловая скорость, r радиус вращения, то по мере движения твердой частицы от периферии к центру уменьшением радиуса кривизны уменьшается и сила инерции. Мелкие частицы, имея малые силы инерции, вообще могут не отделяться, а уноситься потоком газа в атмосферу. Нет разделения твердых частиц по фракциям. Конфузор, расположенный над пылесборником, увеличивает скорость течения газа (создает тягу), что способствует засасыванию части пыли из пылесборника и выбросу ее в атмосферу, снижая тем самым степень очистки газа.

Целью изобретения является повышение степени отделения пыли и отвода ее по фракциям.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном пылеуловителе, содержащем сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху осевой выхлопной патрубок, пылеотводы, имеющиеся по всей длине газохода и расположенный под газоходом бункер, витки газохода расположены один над другим по образующей конуса, а пылеотводы выполнены в виде окон в наружной стенке газохода и снабжены продольными карманами, имеющими на нижних концах пылегрузочные устройства, завихритель снабжен центральным полым телом в виде обратного усеченного конуса с открытым нижним основанием и имеющим на наружной поверхности лопасти, расположенные по ходу вращения газового потока, а также отверстия в боковой поверхности, размещенные в шахматном порядке и снабженные отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками.

Выполнение сепарационной камеры и входного патрубка запыленного газа изолированно от выхлопной трубы чистого газа не позволяет смешиваться потокам частого и запыленного газа. Выполнение сепарационной камеры в виде газохода, уложенного по спирали, снабженного наружными продольными карманами различной длины, и завихрителя в виде обратного усеченного конуса, снабженного по наружной поверхности лопастями, расположенными по ходу вращения газового потока, и отверстиями, размещенными в шахматном порядке, снабженными козырьками, отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу от конической поверхности и образующими входные каналы во внутреннюю полость усеченного конуса, обеспечивает в различных частях завихрителя различным по массе твердым частицам запыленного газа получение необходимых центробежных сил инерции, позволяющим отбрасывать их к периферийным областям завихрителя, и попадание их в различные емкости для сбора этих твердых частиц, что и позволяет реализовать поставленную цель.

На фиг. 1 изображен вихревой пылеуловитель, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 пылеуловитель, продольный разрез; на фиг. 4 вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 узел Iна фиг. 3; на фиг. 6 сечение В-В на фиг. 5.

Пылеуловитель содержит вихревую сепарационную камеру 1, выполненную в виде усеченного конуса, образованного газоходом, витки которого уложены по спирали один над другим, опирающегося на цилиндрический участок 2. В нижней части пылеуловителя установлен бункер 3 с разгрузочным устройством 4, а в верхней части входной патрубок 5 запыленного газа и осевой выхлопной патрубок 6 чистого газа. Снаружи камера 1 снабжена продольными карманами 7-9 различной длины с разгрузочными устройствами, примыкающими к разгрузочному устройству 4. В наружной стенке газохода камеры 1 имеются окна 10-12, соединяющие ее с карманами 7-9. Внутри камеры 1 расположены крестовины 13, 14, между которыми размещен завихритель, представляющий собой центральное полое тело в виде обратного усеченного конуса 15 с открытым нижним основанием 16. На наружной поверхности конуса 15 имеются лопасти 17, расположенные по ходу вращения газового потока, а также выполнены отверстия 18, размещенные в шахматном порядке и снабженные отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками 19.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Поток запыленного газа за счет разрежения, создаваемого за выхлопной трубой 6 главной вентиляторной установкой (не показана), подается в тангенциальный входной патрубок 5, а затем в вихревую камеру 1, в которой газовый поток закручивается. На твердые частицы пыли, находящиеся в очищаемом газе, будут действовать центробежные силы инерции, величина которых определяется выражением = -m r=-m, где m масса твердой частицы; ω угловая скорость вращения газового потока; r радиус кривизны среднего сечения витка газохода, образующего вихревую камеру; а вектор центростремительного ускорения, приложенного к каждой твердой частице. Под действием центробежных сил инерции твердые частицы будут перемещаться к периферийным областям вихревой камеры, причем, чем больше масса частицы, тем раньше она приобретет необходимую силу инерции, способную доставить ее к наружной стенке камеры. Поэтому самые крупные частицы раньше оказываются у наружной поверхности вихревой камеры и через окна 10 попадают в продольный карман 7 и под действием гравитационных сил перемещаются к его разгрузочному устройству. Так как радиус витков вихревой камеры по мере прохождения по ней запыленного газа все время увеличивается, то непрерывно будет увеличиваться и вектор ускорения, приложенный к каждой частице. Более мелкие частицы позже приобретут необходимую центробежную силу инерции и поэтому они окажутся у периферийной части вихревой камеры позже и попадут в окна 11, а затем в продольный карман 8, а по нему к своему разгрузочному устройству.

Частицы с еще меньшей массой необходимую силу инерции приобретут в конце вихревой камеры, где радиус кривизны максимальный. Они попадут через окна 12 в карман 9, а по нему к своему разгрузочному устройству.

После вихревой камеры практически очищенный газ поступает в цилиндрический участок 2 пылеуловителя с резко увеличенным объемом. Газ мгновенно теряет скорость и под действием гравитационных сил оставшиеся твердые частицы падают в бункер 3, а из него перемещаются в свое разгрузочное устройство 4.

Затем газ поступает на завихритель, вторично разгоняется и все, возможно оставшиеся, частицы пыли либо отбрасываются по лопастям 17 к внутренней стенке камеры 1 и падают в бункер 4, либо, перемещаясь вдоль конуса 15, ударяются o козырьки 19 и через отверстия 18 попадают внутрь конуса 15, а из него через отверстие 16 также в бункер 4.

Таким образом, вихревой пылеуловитель имеет четыре разгрузочных устройства, в которых размещены различные фракции твердых частиц, автоматически рапортированных во время очистки запыленного газа.

Формула изобретения

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ, содержащий сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху осевой выхлопной патрубок, пылеотводы, имеющиеся по всей длине газохода, и расположенный под газоходом бункер, отличающийся тем, что, с целью повышения степени отделения пыли и отвода ее по фракциям, витки газохода расположены один над другим по образующей конуса, а пылеотводы выполнены в виде окон в наружной стенке газохода и снабжены продольными карманами, имеющими на нижних концах пылевыгрузочные устройства, завихритель снабжен центральным полым телом в виде обратного усеченного конуса с открытым нижним основанием и отверстиями в боковой поверхности, размещенными в шахматном порядке и снабженными отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками, при этом лопасти завихрителя установлены на наружной поверхности центрального тела по ходу вращения газового потока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6