Пылеуловитель

 

Использование: для очистки газов от пыли. Сущность изобретения: пылеуловитель содержит корпус, ротор, связанный валом с двигателем. В теле ротора выполнены сквозные каналы, соединяющие между собой полости над и под роторами, имеющие выходы в виде сопла с косым срезом. К нижней поверхности ротора прижимается диск с помощью подпружиненных стоек. В диске имеются отверстия, размещенные по окружности с радиусом, равным радиусу окружности, на которой размещены входы сквозных каналов в роторе. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области техники очистки газов от пыли и может быть использовано в любой области промышленности, преимущественно в металлургии и энергетике.

Известен пылеуловитель, содержащий корпус, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри корпуса ротор, также выполненный в виде тела вращения, связанный валом с двигателем, подвод запыленного газа, отвода очищенного газа, кольцевую щель, связанную с кольцевым коллектором для отвода загрязненной части газового потока, вход в которую обращен навстречу входящему в пылеуловитель потоку газа.

Известный пылеуловитель не обеспечивает высокой степени очистки газа от мелкодисперсной пыли.

Цель изобретения повышение эффективности очистки запыленного газа за счет использования дополнительного эффекта коагуляции частиц пыли под действием низкочастотных колебаний газа и надежности за счет снижения радиальных перемещений ротора и стабилизирования его вращения благодаря применению воздушной подушки как дополнительной газодинамической опоры, распределенной по всей нижней поверхности ротора.

Указанная цель достигается тем, что пылеуловитель, содержащий корпус, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри корпуса ротор, также выполненный в виде тела вращения, связанный валом с двигателем, подвод запыленного газа, отвод очищенного газа, кольцевую щель, связанную с кольцевым коллектором для отвода загрязненной части газового потока, вход которой обращен навстречу входящему в пылеуловитель потоку газа, снабжен осевым патрубком для подвода сжатого газа в пространство под ротором, в теле ротора выполнены сквозные каналы, входы которых размещены на нижней поверхности ротора по окружности, выходы сквозных каналов размещены на наружной поверхности ротора с образованием косого среза, к нижней поверхности ротора прижат с помощью подпружиненных стоек диск, снабженный отверстиями, размещенными на радиусе, равном радиусу расположения входных отверстий сквозных каналов на нижней части ротора. Число отверстий в диске не равно числу входных отверстий сквозных каналов в теле ротора.

Выполнение в теле ротора сквозных каналов, входы которых размещены на нижней поверхности ротора по окружности, выходы сквозных каналов размещены на наружной поверхности ротора с образованием косого среза, к нижней части ротора прижат с помощью подпружиненных стоек диск, снабженный отверстиями, размещенными на радиусе, равном радиусу расположения входных отверстий сквозных каналов на нижней части ротора, эти признаки определяют новизну технического решения.

Сходных решений в области средств очистки газов от пыли при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет вынести суждение о том, что данное техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг.1 изображен пылеуловитель, общий вид; на фиг.2 диск.

Устройство пылеуловителя схематично показано на рисунке, приведенном на фиг.1.

Пылеуловитель включает в себя выполненный в виде тела вращения корпус 1, внутри которого размещен выполненный также в виде тела вращения ротор 2, приводимый в движение валом 3, связанным с двигателем вращения (не показан), например, электродвигателем. Нижняя часть 4 корпуса пылеуловителя также выполнена в виде тела вращения и снабжена осевым патрубком 5, по которому подается сжатый воздух. Направление подачи сжатого воздуха показано стрелкой 6, воздух может подаваться от любого источника, например вентилятора (не показан). Вал 3 и связанный с ним ротор 2 вращаются в направлении, показанном стрелкой 7. В теле ротора 2 выполнены сквозные каналы 8, сообщающие между собой полости и над ротором 2. Выход каналов 8 в полость между корпусом 1 и наружной поверхностью ротора 2 выполнен в виде сопла с косым срезом. К нижней поверхности ротора 2 прижимается диск 9 с помощью подпружиненных стоек 10, укрепленных на нижней части 4 корпуса. В диске 9 имеются отверстия, размещенные по окружности с радиусом, равным радиусу окружности, на которой размещены входы сквозных каналов 8 в роторе 2. Эти отверстия 11 показаны на фиг.2. Запыленный газ поступает в корпус пылеуловителя по стрелке 12. Очищенный газ поступает в нижнюю часть 4 корпуса и выводится из нее по тангенциально установленному каналу 13. Верхняя и нижняя часть неподвижного корпуса 1 установлены с образованием кольцевой щели 14, вход газа в которую показан стрелкой 15. Кольцевая щель 14 соединена с кольцевым коллектором 16, соединенным с устройством для отсоса загрязненного газа (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Запыленный газ поступает в неподвижный корпус 1 и соприкасается с вращающейся поверхностью ротора 2, который приводится во вращение валом 3. Нижняя часть ротора 2 опирается на воздушную подушку, создаваемую в зазоре между нижней поверхностью ротора 2 и нижней частью корпуса пылеуловителя с помощью потока сжатого воздуха, подаваемого по центральному осевому каналу 5 в направлении стрелки 6. Вал 3 вращается в направлении стрелки 7 посторонним источником энергии. При вращении ротора 2 начинает вращаться и поток запыленного газа в полости между корпусом 1 и ротором 2. Через сквозные каналы 8 в теле ротора 2 часть сжатого воздуха, поступающего на создание воздушной подушки, вытекает в полость между корпусом 1 и ротором 2. Так как выходное отверстие каждого канала 8 представляет собой сопло с косым срезом, то при определенном перепаде давлений в полостях под и над ротором воздух вытекает из каналов 8 со сверхзвуковой скоростью. К нижней поверхности ротора 2 прижат диск 9 с помощью подпружиненных стоек 10. Так как в теле диска 9 имеются отверстия 11, размещенные на том же радиусе, что и радиус размещения входных отверстий каналов 8 в теле ротора 2, то при вращении ротора 2 относительно неподвижного диска 9 входные отверстия сквозных каналов 8 периодически перекрываются сплошной частью диска 9, а воздух из воздушной подушки поступает в каналы 8 только при совпадении входных отверстий каналов 8 и отверстий 11 в неподвижном подпружиненном диске 9.

При периодическом прерывании сверхзвукового потока газа, вытекающего из выходных отверстий сквозных каналов 8, создаются низкочастотные колебания газа, в результате чего частицы пыли, находящиеся в очищаемом газе, коагулируются. Укрупнение частиц пыли в потоке газа приводит к тому, что укрупненные частицы интенсивнее отбрасываются в периферийные слои газа ближе к внутренней поверхности корпуса 1. Достигая кольцевой щели 14, поток очищаемого газа разделяется на два потока: первый поток, продолжая вращаться, движется к нижней части 4 корпуса и выводится из корпуса через тангенциально установленный канал 13, второй периферийный поток, обогащенный укрупненными частицами пыли, через кольцевую щель (направление этого потока показано стрелкой 15) поступает в кольцевой коллектор 16, откуда отсасывается и направляется в дополнительное устройство для очистки, например рукавный фильтр.

Воздушная подушка под ротором служит, во-первых, для создания перепада давления, необходимого для получения сверхзвуковых потоков газа в каналах 8, а во-вторых, для предотвращения радиальных перемещений ротора 2 и стабилизации его вращения, поскольку подушка является дополнительной газодинамической опорой, распределенной по всей нижней поверхности ротора 2.

Эффект коагуляции частиц пыли под воздействием низкочастотных колебаний газа известен и реализован в известных технических решениях (см. например, авт. св. СССР N 389821). В этих известных решениях использована низкочастотная сирена, в которой для создания колебаний газа в специальную камеру через спрофилированные сопла вытекает поток газа со сверхзвуковой скоростью, причем в определенные моменты времени течение газа превышается вращающимся ротором.

Использование косого среза сужающегося сопла для создания сверхзвуковой скорости истечения газа в технике известно и описано в литературных источниках (см. например, Бальян С.В. Техническая термодинамика и тепловые двигатели, М. Машиностроение, 1973, с. 91). Для создания сверхзвукового потока, вытекающего из сопла с косым срезом газа, необходимо, чтобы отношение давлений газа после сопла и до сопла было меньше некоторой определенной величины, определяемой свойствами газа. Для воздуха, например, эта величина равна примерно 0,528.

За счет признаков, включенных в п.2 формулы, достигается следующий технический результат. Так как число расположенных по окружности отверстий 11 в диске 9 не равно числу входных отверстий каналов 8 в теле ротора, то при вращении ротора 2 относительно неподвижного диска 9 в любой момент времени будет открыто (т. е. совмещено с отверстием 11 в диске 9) не более одного входа в каналы 8. При этом, поскольку в данном устройстве каждый канал 8 представляет собой, по сути дела, генератор низкочастотных колебаний, то в результате в устройстве за один оборот ротора 2 будут генерироваться несколько низкочастотных колебаний, не совпадающих друг с другом по фазе. Это позволит при одинаковых затратах энергии получить более высокую степень коагуляции частиц пыли в потоке запыленного газа и, следовательно, повысить степень очистки и пропускную способность пылеуловителя.

Формула изобретения

1. ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ, содержащий корпус, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри корпуса ротор, также выполненный в виде тела вращения, связанный валом с двигателем, подвод запыленного газа, отвод очищенного газа, кольцевую щель, связанную с кольцевым коллектором для отвода загрязненной части газового потока, вход в которую обращен навстречу входящему в пылеуловитель потоку газа, отличающийся тем, что пылеуловитель снабжен осевым патрубком для подвода сжатого газа в пространство под ротором, диском с расположенными по окружности отверстиями, установленным в корпусе на подпружиненных опорах, прижимающих его к нижней поверхности ротора, при этом в теле ротора выполнены сквозные каналы, входы которых совпадают с отверстиями диска, а выходы имеют на наружной поверхности ротора косой срез.

2. Пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что число расположенных по окружности отверстий в диске не равно числу входных отверстий сквозных каналов в теле ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2