ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B01D45/16 

Изобретение относится к устройству для очистки газов от пыли и предназначено для использования в системах пылеулавливания.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является пылеуловитель, содержащий корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, имеющего на внешней стороне продольную щель для отвода пыли, закрытую пылеотводящим кожухом.

Данное устройство не обеспечивает достаточно эффективной очистки газов от пылеобразных включений, что является недостатком.

Цель настоящего изобретения - устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции пылеуловителя.

Указанная цель достигается тем, что пулеуловитель, содержащий корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, согласно изобретению содержит электромагнитную систему, включающую ферромагнитные сердечники с обмотками, размещенную снаружи корпуса, вводы магнитной жидкости во внутреннюю полость трубопровода, соединенные между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы. Электромагнитная система может быть выполнена в виде сердечников с распределенной обмоткой, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга, либо в виде кольцевых сердечников с размещенными в радиальных пазах обмотками, при этом витки трубопровода лежат в одной плоскости, а сердечники размещены параллельно виткам трубопровода, либо в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, с обмотками в виде кольцевых катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса, либо в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса.

Размещение снаружи корпуса электромагнитной системы, включающей ферромагнитные сердечники с обмотками, выполнение на корпусе вводов магнитной жидкости, соединение вводов между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы, выполнение электромагнитной системы в виде сердечников с распределенными многофазными обмотками, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга, выполнение электромагнитной системы в виде колец с размещенными в радиальных пазах многофазными обмотками, размещение при этом витков трубопровода в одной плоскости, а колец - параллельно виткам трубопровода, выполнение электромагнитной системы в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, с обмотками в виде кольцевых катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса, выполнение электромагнитной системы в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса - эти признаки определяют новизну данного технического решения.

Сходных технических решений в области устройств для пылегазоулавливающих и в смежных областях техники при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет вынести суждение о том, что предлагаемый пылеуловитель обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 - конструкция пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде сердечников с распределенной многофазной обмоткой, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга; на фиг. 2 - поперечный разрез по линии А-А пылеуловителя на фиг. 1; резервуар и насосы не показаны; на фиг. 3 - поперечный разрез пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде колец с размещенной в радиальных пазах многофазной обмоткой; на фиг. 4 - фрагмент пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, в обмотками в виде катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса; на фиг. 5 - фрагмент пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса.

Пылеуловитель (см. фиг. 1) содержит корпус 1, ферромагнитные сердечники 2 с многофазными обмотками 3, вводы 4 и 5 магнитной жидкости 6, соединенные между собой через резервуар 7 с запасом магнитной жидкости и насосы 8 и 9 трубками 10 и 11. Направление движения очищаемого газа показано стрелками 12.

Пылеуловитель (см. фиг. 1, фиг. 2) работает следующим образом. Насосом 8 из резервуара 7 по трубке 10 во ввод 4 подается магнитная жидкость (МЖ) 6, обмотками 3 магнитопроводов 2 подключаются к источнику многофазного переменного напряжения, при этом внутри корпуса 1 создается бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с МЖ6, сообщает ей поступательное движение к вводу 5. Избыток МЖ 6, из ввода 5 откачивается насосом 9 через трубку 11 в резервуар 7. Таким образом организована циркуляция МЖ6 в предлагаемом устройстве.

В направлении стрелок 12 по трубопроводу 1 пропускается очищаемый газ. Загрязнения, содержащиеся в газе, соприкасаясь с поверхностью МЖ 6 смачиваются жидкостью - основой и улавливаются поверхностью МЖ 6, при этом, поскольку МЖ 6 находится в бегущем магнитном поле магнитопроводов 2, то она представляет собой игольчато - пластинчатую структуру с очень большой площадью поверхности соприкосновения с очищаемым газом, что во много раз увеличивает эффективность очистки. Кроме того, под действием бегущего магнитного поля слои МЖ 6 интенсивно перемешиваются, что исключает "забивание" загрязнениями поверхности МЖ6. Это также повышает эффективность очистки газа. Кроме того, поскольку МЖ6 находится в движении и имеет шероховатую поверхность, то при контакте ее с газом происходит турбулизация пограничного слоя потока газа, что также интенсифицирует очистку. Кроме того, в газе, движущемся по виткам трубопровода 1, возникают центробежные силы, при этом загрязнения, как более тяжелая фракция, отбрасываются к наружному радиусу витка трубопровода 1, чем облегчается выделение загрязнений из серединной части потока газа.

По окончании работы пылеуловителя насос 8 отключается, МЖ6 насосом 9 из ввода по трубке 11 откачивается в резервуар 7, где хранится до следующего периода работы и откуда может быть отправлена на регенерацию.

Очистка может вестись либо при сонаправленном движении газа и МЖ 6 (как было описано выше), либо в противотоке. В последнем случае направление циркуляции МЖ6 меняется на противоположное соответствующими переключением фаз питающего напряжения и направлением подачи насосов, либо реверсируется направление потока газа. При очистке газа в противотоке скорость потока газа снижается.

Режимы очистки (скорость газа, подача насосов, скорость движения МЖ) подбираются экспериментально.

Изменяя величину и частоту питающего напряжения, а также полюсное деление электромагнитной системы можно регулировать скорость движения и величину площади поверхности МЖ6. Таким образом, появляется возможность управления процессом очистки, что повышает его эффективность.

В пылеуловителе с магнитопроводами 2, выполненными в виде колец (см. фиг. 3) магнитное поле вращается вокруг вертикальной оси В-В трубопровода 1 и воздействует одновременно на несколько (в данном случае 3) витков трубопровода 1, при этом за счет того, что магнитопроводы 2 замкнуты в кольцо, отсутствует продольный краевой эффект, что несколько повышает электромеханической КПД электро- магнитной системы. Кроме того, установка более компактна и проста в изготовлении. В остальном, работа и процессы в пылеуловителе аналогичны описанным выше.

В пылеуловителе с магнитопроводами 2, выполненными в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу 1 (см. фиг. 4), бегущее магнитное поле создается последовательным изменением величины напряжения в обмотках 2 соседних магнитопроводов 3, обусловленным принципом многофазной системы ЭДС. МЖ6 под каждым магнитопроводом будет равномерно распределена по периметру поперечного сечения трубопровода, что обусловлено распределением силовых линий магнитного поля каждого магнитопровода 2. Такое распределение МЖ 6 позволяет проводить более эффективное пылеулавливание за счет исключения контакта газа со стенками трубопровода 1 и более равномерного пылевыделения. Кроме того, возможно раздельное управление величиной и скоростью бегущего магнитного поля в разных участках трубопровода, что позволяет сделать процесс очистки более гибким, а следовательно, более эффективным.

В остальном, работа и процессы в пылеуловителе аналогичны описанным выше.

При выполнении пылеуловителя с магнитопроводами в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенными перпендикулярно корпусу 1 (см. фиг. 5), бегущее магнитное поле создается последовательным изменением напряжением в обмотках 3 магнитопроводов 2, обусловленным принципом многофазной системы ЭДС. Основным преимуществом данной конструкции является возможность раздельного управления величиной и скоростью движения бегущего поля на различных участках трубопроводов 1, а также простота конструкции и лучшая ремонтопригодность. Процессы и работа аналогичны описанным выше.

По сравнению с прототипом повышена эффективность очистки газов от загрязнений. (56) Авторское свидетельство СССР N 639578, кл. В 01 D 45/16, 1978.

Использование: очистка газов от пыли. Сущность изобретения: пылеуловитель содержит корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, электромагнитную систему, включающую ферромагнитные сердечники с многофазными обмотками, вводы магнитной жидкости во внутреннюю полость корпуса, соединенные между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ/ содержащий корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, отличающийся тем, что он снабжен электромагнитной системой, включающей ферромагнитные сердечники с обмотками, размещенной снаружи корпуса, и вводами магнитной жидкости во внутреннюю полость трубопровода, соединенными между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы. 2. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что сердечники электромагнитной системы с распределенными многофазными обмотками размещены по всей длине трубопровода друг напротив друга. 3. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что сердечники электромагнитной системы выполнены в виде колец с радиальными пазами, а многофазные обмотки уложены в эти пазы, при этом витки трубопровода расположены в одной плоскости, а кольца размещены параллельно виткам трубопровода. 4. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что сердечники электромагнитной системы выполнены кольцевыми, размещены концентрично корпусу, а обмотки выполнены в виде кольцевых катушек и размещены между сердечниками и наружной поверхностью корпуса. 5. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что сердечники с катушками размещены перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей его длине.