Способ очистки воздушно-пылевого потока и устройство для его очистки

Изобретение относится к области инерционной центробежной очистки воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано для очистки воздушного пылевого потока в различных отраслях промышленности при аспирации (обеспыливании) технологических процессов и оборудования, пневмотранспорте различных сыпучих и мелкодисперсных материалов, очистке воздуха в вентиляционных системах. Способ очистки воздушно-пылевого потока включает ввод воздушно-пылевого полидисперсного потока со скоростью 10-25 м/с во входной тангенциальный патрубок винтовой распределительной камеры, закручивание воздушно-пылевого потока для создания центробежной силы, посредством центробежной силы отбрасывание полидисперсных частиц к периферийной зоне камеры. Путем подбора шага винтовой поверхности осуществляют равномерное направление воздушно-пылевого потока в винтовые центробежные каналы. В процессе движения воздушно-пылевого потока в сужающемся винтовом центробежном канале посредством увеличения центробежной силы потока увеличивают количество отбрасываемых полидисперсных частиц, уменьшают радиус изгиба спиральной ленты. Выводят полидисперсные частицы из воздушного потока через регулируемые окна спиральной ленты в рециркуляционную трубу с выводным каналом. В винтовой распределительной камере посредством разрежения входящего потока создают зону всасывания, подбирают оптимальное ускорение потока полидисперсных частиц, определяют оптимальную зону всасывания потока полидисперсных частиц. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего пылеосадительную камеру, входной тангенциальный патрубок, винтовую распределительную камеру с выходами на винтовые центробежные каналы, радиально расположенные в индивидуальных корпусах, центральную выхлопную трубу, рециркуляционную трубу с выводным каналом, нижний конический корпус и герметичное выводное устройство. Технический результат – повышение качества очистки воздуха от пыли и повышение производительности устройства. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области инерционной центробежной очистки воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано для очистки воздушного пылевого потока в различных отраслях промышленности при аспирации (обеспыливании) технологических процессов и оборудования, пневмотранспорте различных сыпучих и мелкодисперсных материалов, очистке воздуха в вентиляционных системах.

Для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов в промышленности и в других отраслях экономики широко используются циклоны. Циклоны являются наиболее распространенным видом пылеулавливающего оборудования. Данный факт объясняется простотой их устройства, надежностью в эксплуатации при сравнительно небольших капитальных и эксплуатационных затратах.

Основным недостатком циклона является сравнительно невысокая фракционная эффективность при улавливании пыли до 5-10 мкм. Эффективность пылеулавливания классических циклонов также падает при увеличении производительности, из-за конструктивных особенностей, и при группировке циклонов в батареи.

Из патента на изобретение № RU 2393910 известен способ очистки потока отходящих газов и устройство для его реализации. Способ очистки осуществляют в устройстве, включающем аппарат предварительного осаждения с камерой раскрутки, дымососы, циклоны, газоходы с патрубками, две обечайки. Камера раскрутки выполнена с выходными патрубками, соединенными с циклонами, а газовые выходы циклонов соединены с патрубками обечаек.

Недостатком данного решения является сложность конструкции и реализации способа очистки газов.

Из патента на изобретение № RU 2358811 известен циклонный уловитель, содержащий первичный циклон, имеющий первый впуск для втягивания наружного воздуха и первый выпуск для выпускания воздуха, при этом первый выпуск включает проходной участок, имеющий перфорированный участок, образующий его боковую стенку, и закрытый участок на его нижней части; вторичный циклон, соединенный с первичным циклоном; и направляющее поток средство над первым выпуском для предотвращения резкого изменения направления потока воздуха, выпускаемого из первого выпуска, и для направления воздуха, выдуваемого из перфорированного участка, ко вторичному циклону.

Недостатком данного устройства является его малая производительность и недостаточная степень очистки проходящего через него воздуха.

В качестве наиболее близкого аналога выбран способ аэроцентробежного разделения продуктов размола, описанный в патенте на изобретение № RU 2317155, включающий ввод аэродисперсного потока внутрь корпуса через камеру, в кольцевое пространство между ее внутренней поверхностью и пустотелой турбиной, при закрутке в конфузорном пространстве пустотелой турбины вокруг ее горизонтальной оси вращения с образованием в ее внутренней полости и на внешних поверхностях вращающихся объемов аэродисперсного потока, выделяя и выводя при взаимодействии указанных объемов крупные и тяжелые фракции аэродисперсного потока. Транспортирование обогащенного аэродисперсного потока при его дополнительной закрутке во вращающемся патрубке с соосным ему неподвижным шнеком и его направлении вниз с созданием вихревого шнура посредством системы соосно расположенных с турбиной и патрубком усеченных вращающихся виброконусов и названного шнека, образующих кольцевые регулируемые каналы. Дальнейшее направление внутрь конической части корпуса с верхним и нижним выходами. При этом более легкие фракции выводят в нижний выход конической части корпуса после их перемещения вниз параллельно шнеку через кольцевые регулируемые каналы и по поверхностям усеченных вращающихся виброконусов в их конически сужающихся кольцевых пространствах, а тонкодисперсную аэросмесь выводят в верхний выход конической части корпуса.

Недостатком данного способа является сложность его реализации и неполная очистка воздушного потока от имеющейся в нем пыли.

Также в качестве наиболее близкого аналога выбрано изобретение по патенту № RU 2022657 из которого известен многоступенчатый пылеуловитель, который содержит цилиндроконический корпус с конической частью, цилиндрической частью и крышкой с осевым отверстием, являющийся первой ступенью очистки; циклонные элементы, представляющие собой соответственно вторую и третью ступени очистки; расположенные коаксиально оси пылеуловителя входной патрубок и установленный концентрично ему цилиндрический коллектор с выходными тангенциальными патрубками, к которым присоединены входные патрубки циклонов, а их выходные патрубки присоединены к входным патрубкам циклонов, выходные патрубки которых связаны с выходным патрубком пылеуловителя; пылеотводящие трубы соответственно из циклонных элементов, герметично соединяющие выгрузочные отверстия всех циклонных элементов с узлом выгрузки.

Недостатком данного многоступенчатого пылеуловителя является невысокая производительность.

Задачей заявленного изобретения является разработка способа очистки воздуха и устройства для его очистки, позволяющего производить очистку больших объемов воздуха от частиц пыли.

Технический результат заключается в повышении качества очистки воздуха от пыли и повышении производительности устройства по его очистки.

Для достижения указанного технического результата в предложенном способе воздушно-пылевой полидисперсный поток входит со скоростью 10-25 м/с во входной тангенциальный патрубок (1) винтовой распределительной камеры (2), при закручивании воздушно-пылевого потока в камере (2) возникает центробежная сила действующая на полидисперсные частицы и отбрасывающая их к внешней стенке винтовой распределительной камеры (2), тем самым концентрируя пыль в периферийной зоне винтовой распределительной камеры (2) где располагаются входы в винтовые центробежные каналы (3), постоянно сужающийся канал винтовой распределительной камеры (2) за счет верхней винтовой поверхности задавливает воздушнопылевой поток в винтовые центробежные каналы (3), за счет подбора шага верхней винтовой поверхности осуществляется равномерная раздача воздушнопылевого потока в винтовые центробежные каналы (3), при входе и дальнейшего движения воздушно-пылевого потока в винтовом центробежном канале (3) скорость его движения увеличивается за счет уменьшения площади поперечного сечения канала вследствие чего увеличивается центробежная сила действующая на полидисперсные частицы которая отбрасывает их к периферии винтового центробежного канала (3), то есть к наружной спиральной ленте (13), центробежная сила увеличивается в следствии постоянно уменьшающегося радиуса изгиба спиральной ленты (13), отжатые к периферии полидисперсные частицы выводятся из воздушного потока через регулируемые окна (14), расположенные на спиральной ленте (13). При этом количество витков винтового центробежного канала (3), отношение площади входного сечения (15) к выходному сечению (16) и регулировкой площади сечения окон (14), подбирается оптимальное ускорение воздушно-пылевого потока и сопротивление винтового центробежного канала (3) для эффективной очистки воздуха от полидисперсных частиц, скорость движения воздушно-пылевого потока в плоскости поперечного сечения винтового центробежного канала (3) распределена неравномерно, скорость потока от возникновения сил трения о стенки канала стремится к нулю, образуя зону вокруг цилиндрической вставки (12) из которой мелкодисперсные частицы не отбрасываются центробежной силой к наружной спиральной ленте (13), а попадают в рециркуляционную трубу с выводным каналом (5). При этом выводной канал представляется соплом, в котором создается разряжение входящим потоком в винтовую распределительную камеру (2), образуя зону всасывания, вокруг наружной стенки центральной выхлопной трубы (4), мелкодисперсных частиц, которые выходят из пристенного слоя цилиндрической вставки (12) винтового центробежного канала (3), в качестве рециркуляционной трубы также можно использовать цилиндрическую вставку (12) с выводными каналами (соплами) в винтовую распределительную камеру (2). При этом величиной заглубления центральной выхлопной трубы (4) определяется оптимальная зона всасывания мелкодисперсной пыли в рециркуляционную трубу (5).

Способ очистки воздушно-пылевого потока реализуется при помощи устройства для очистки воздушно-пылевого потока, содержащего входной тангенциальный патрубок (1), винтовую распределительную камеру (2) с выходами на винтовые центробежные каналы (3), радиально расположенные в индивидуальных корпусах винтовые центробежные каналы (3), центральную выхлопную трубу (4), рециркуляционную трубу с выводным каналом (5), нижний конический корпус (6) и герметичное выводное устройство (7). При этом винтовая распределительная камера (2) представляет собой пространство образованное верхней нисходящей винтовой поверхностью (8), нижней кольцевой поверхностью (9) с радиально расположенными выходными отверстиями на винтовые центробежные каналы (3), наружной спиральной обечайкой (10) и участком центральной выхлопной трубы (4), равномерное распределение пылевого потока осуществляется подбором шага верхней нисходящей винтовой поверхности (8). При этом винтовой центробежный канал (3) представляет собой межвитковое пространство, образованное поверхностью прямого винтового коноида переменной ширины (11) ограниченного с внутренней стороны цилиндрической вставкой (12) и спиральной лентой (13) с наружной стороны, соотношение входного сечения (15) винтового центробежного канала (3) к выходному сечению (16) меняется постепенным уменьшением ширины поверхности прямого винтового коноида (11) и его шага. При этом спиральная лента (13) снабжена пылеотводящими регулируемыми окнами (14). Рециркуляционная труба с выводным каналом служит для вывода мелкодисперсного пылевого потока, не отжатого к стенке нижнего конического корпуса (6) обратно в винтовую распределительную камеру (2) для повторного прохождения через винтовые центробежные каналы (3), тем самым повышается эффективность очистки воздуха.

Для достижения максимальной эффективности работы винтового центробежного канала, увеличения скорости движения пылевого потока, как следствие увеличение центробежной силы действующей на частицы пыли, отношение входного сечения винтового центробежного канала к выходному сечению меняется постепенным уменьшением ширины поверхности прямого винтового коноида и его шага.

Количество винтовых каналов в устройстве зависит от объема воздуха, проходящего через устройство для очистки. Увеличение количества винтовых каналов, установленных в устройстве, повышают производительность устройства.

Краткое описание чертежей.

1. Фиг.1 – устройство для очистки воздушно-пылевого потока в разрезе.

2. Фиг.2 - устройство для очистки воздушно-пылевого потока в разрезе – вид сверху.

1. Способ очистки воздушно-пылевого потока, включающий ввод воздушного потока внутрь корпуса, отличающийся тем, что воздушно-пылевой полидисперсный поток направляют со скоростью 10-25 м/с во входной тангенциальный патрубок винтовой распределительной камеры, закручивают воздушно-пылевой поток для создания центробежной силы, посредством центробежной силы отбрасывают полидисперсные частицы к периферийной зоне камеры, путем подбора шага винтовой поверхности осуществляют равномерное направление воздушно-пылевого потока в винтовые центробежные каналы, в процессе движения воздушно-пылевого потока в сужающемся винтовом центробежном канале посредством увеличения центробежной силы потока увеличивают количество отбрасываемых полидисперсных частиц, уменьшают радиус изгиба спиральной ленты, выводят полидисперсные частиц из воздушного потока через регулируемые окна спиральной ленты в рециркуляционную трубу с выводным каналом, в винтовой распределительной камере посредством разрежения входящего потока создают зону всасывания, подбирают оптимальное ускорение потока полидисперсных частиц, определяют оптимальную зону всасывания потока полидисперсных частиц.

2. Способ по п. 1 отличающийся тем, что в качестве рециркуляционной трубы используют цилиндрическую вставку с выводными каналами (соплами) в винтовой распределительной камере.

3. Устройство для очистки воздушно-пылевого потока, содержащее пылеосадительную камеру, входной патрубок, отличающееся тем, что входной патрубок выполнен тангенциальным, устройство содержит винтовую распределительную камеру с выходами на винтовые центробежные каналы, радиально расположенные в индивидуальных корпусах, центральную выхлопную трубу, рециркуляционную трубу с выводным каналом, нижний конический корпус и герметичное выводное устройство.

4.Устройство по п. 3, отличающееся тем что оно содержит по меньшей мере два винтовых центробежных канала.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что винтовая камера представляет собой пространство, образованное верхней нисходящей винтовой поверхностью, нижней кольцевой поверхностью, наружной спиральной обечайкой и участком центральной выхлопной трубы.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что винтовой центробежный канал представляет собой межвитковое пространство, образованное поверхностью прямого винтового коноида переменной ширины ограниченного с внутренней стороны цилиндрической вставкой и спиральной лентой с наружной стороны.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что соотношение входного сечения винтового центробежного канала к выходному сечению меняется постепенным уменьшением ширины поверхности прямого винтового коноида и его шага.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что спиральная лента снабжена пылеотводящими регулируемыми окнами.

9. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что рециркуляционная труба с выводным каналом служит для вывода мелкодисперсного пылевого потока, не отжатого к стенке нижнего конического корпуса обратно в винтовую распределительную камеру для повторного прохождения через винтовые центробежные каналы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гравитационного обогащения тонкодисперсных минеральных смесей, применительно к горнообогатительной технике для сухой гравитационной сепарации тонких рассыпных песков и тонкоизмельченных руд, содержащих ценные минеральные компоненты, включая малоконтрастные по плотности.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения руд цветных и черных металлов в воздушной среде, а также при разделении мелких сыпучих материалов в других отраслях.

Изобретение относится к области для разделения тонкодисперсных порошков и может быть использовано при производстве строительных материалов, в металлургической, горной и других отраслях промышленности.

Изобретение предназначено для сепарации зернового материала в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой отраслях промышленности.

Изобретение относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности. Вихревой классификатор порошковых материалов включает цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, камеру с каналами вывода крупной фракции, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала.

Изобретение относится к устройству для разделения сыпучих материалов по размерам частиц в пределах гранулометрического состава и может быть использовано в сельском хозяйстве, а также в пищевой, химической, строительной и других областях промышленности.

Изобретение относится к области порошковой технологии и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической, атомной и других отраслях промышленности, связанных с переработкой порошкообразных материалов по разделению частиц по размерам.

Изобретение относится к устройствам для классификации тонкоизмельченного полидисперсного сыпучего материала на две фракции, частицы которых отличаются крупностью, плотностью и аэродинамическими свойствами.

Изобретение относится к промышленной установке для разделения гранулированных материалов, в частности для классификации порошков или подобных материалов с помощью динамических воздушных сепараторов.

Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности в жидкой среде, главным образом при извлечении сравнительно легких твердых частиц, например янтаря.

Изобретение относится к изготовлению футеровок внутренней части гидроциклонов - песковых насадок, работающих в водной среде и среде слабых растворов кислот и щелочей для обеспечения защиты от абразивного износа.

Изобретение относится к реакторному устройству для проведения адсорбционной десульфуризации, которое включает реактор с псевдоожиженным слоем, регенератор катализатора, восстановитель катализатора, улавливатель мелкого порошка катализатора и классификатор мелкого порошка, где классификатор мелкого порошка включает разгрузочный трубопровод для приема частиц катализатора большего размера, фракционированных классификатором мелкого порошка, причем данный разгрузочный трубопровод герметично проходит через боковую стенку корпуса реактора и входит в реакционную зону.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды и может быть использовано в системах очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве и для получения питьевой воды.

Изобретение относится к сепараторному узлу для частиц и реактору с кипящим слоем, содержащему такой сепараторный узел. Сепараторный узел содержит вертикальную вихревую камеру, окруженную панельными стенками с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение, и поддерживающую конструкцию панельных стенок с трубами для воды, причем многоугольное горизонтальное поперечное сечение содержит по меньшей мере 6 углов, и поддерживающая конструкция содержит по меньшей мере одну расположенную горизонтально круглую балку, расположенную снаружи панельных стенок с трубами для воды и прикрепленную с помощью проходящего в радиальном направлении крепежного средства по меньшей мере к трем панельным стенкам с трубами для воды, и причем по меньшей мере одна круглая балка образует полный круг, или по меньшей мере одна круглая балка образует частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга и содержащий концы, которые жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции.

Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.

Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.

Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.

Изобретение относится к вихревой газогенерации и/или сжиганию твердых ископаемых топлив, биомассы и может быть использовано, главным образом, в малой и промышленной энергетике, преимущественно для утилизации горючих органических отходов, биомассы, местных топлив, таких как некондиционные угли или торф, а также иных твердых веществ, содержащих углерод и водород, например бытовых и промышленных отходов, для получения горючих газов разного качества с целью их сжигания или переработки.

Группа изобретений относится к расходным уплотнениям для использования в промышленности, угольной индустрии, обработке минералов и может быть использована в гидроциклонах и насосах для суспензий.

Группа изобретений относится к области центробежных сепараторов для очистки газа, содержащего жидкие загрязнения, в частности к очистке газов картера двигателя внутреннего сгорания от частиц масла.

Изобретение относится к области инерционной центробежной очистки воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано для очистки воздушного пылевого потока в различных отраслях промышленности при аспирации технологических процессов и оборудования, пневмотранспорте различных сыпучих и мелкодисперсных материалов, очистке воздуха в вентиляционных системах. Способ очистки воздушно-пылевого потока включает ввод воздушно-пылевого полидисперсного потока со скоростью 10-25 мс во входной тангенциальный патрубок винтовой распределительной камеры, закручивание воздушно-пылевого потока для создания центробежной силы, посредством центробежной силы отбрасывание полидисперсных частиц к периферийной зоне камеры. Путем подбора шага винтовой поверхности осуществляют равномерное направление воздушно-пылевого потока в винтовые центробежные каналы. В процессе движения воздушно-пылевого потока в сужающемся винтовом центробежном канале посредством увеличения центробежной силы потока увеличивают количество отбрасываемых полидисперсных частиц, уменьшают радиус изгиба спиральной ленты. Выводят полидисперсные частицы из воздушного потока через регулируемые окна спиральной ленты в рециркуляционную трубу с выводным каналом. В винтовой распределительной камере посредством разрежения входящего потока создают зону всасывания, подбирают оптимальное ускорение потока полидисперсных частиц, определяют оптимальную зону всасывания потока полидисперсных частиц. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего пылеосадительную камеру, входной тангенциальный патрубок, винтовую распределительную камеру с выходами на винтовые центробежные каналы, радиально расположенные в индивидуальных корпусах, центральную выхлопную трубу, рециркуляционную трубу с выводным каналом, нижний конический корпус и герметичное выводное устройство. Технический результат – повышение качества очистки воздуха от пыли и повышение производительности устройства. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх