ГАЗООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B01D50/00 

Изобретение относится к циклонным газоочистным аппаратам сухого обеспыливания и может найти применение в химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности для улавливания пыли из промышленных газов.

Известен газоочиститель, содержащий агломерационную камеру, включающую диэлектрическую трубу, внутри которой установлен шнекообразный статический смеситель из диэлектрического материала, противоположного по знаку заряжения материалу, из которого сделана труба, циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру, установленную сверху выхлопной трубы и соединенную с полостью выхлопной трубы посредством щелевых отверстий. Агломерационно-фильтровальная камера состоит из направляющих козырьков из диэлектрического материала. Козырьки однонаправленные, тангенциальные к образующей выхлопной трубы, установлены так, что входящий в них газовый поток из выхлопной трубы меняет направление вращения, т. е. на подходе к ним очищаемый газ "раскручивается". Козырьки заключены в фильтровальную цилиндрическую обечайку, которая имеет корпус с выходным патрубком. Сверху агломерационная камера закрыта общей крышкой, а снизу имеется дно, угол наклона которого к горизонтальной плоскости должен быть равным или несколько большим естественного угла откоса отсепарированной пыли, которая должна непрерывно вытекать через патрубок и пылесборник.

Известное устройство позволяет достичь эффективной очистки газа от пыли, в том числе и от мелкодисперсной ее фракции. Однако оно сложно в изготовлении, требует подбора специальных материалов, обладает низким уровнем технологичности ввиду наличия шнеков, козырьков, щелевых отверстий, что связано с серьезными эксплуатационными проблемами, особенно если очистке подлежит газ, содержащий конденсирующиеся пары, а также ввиду низкой интенсивности регенерации фильтровальной перегородки в связи с малыми скоростями газового потока в агломерационно-фильтровальной камере, которые резко снижаются при его "раскручивании".

Задача изобретения - создать простой механический газоочиститель с высокой степенью технологичности и невысокими инвестиционными и эксплуатационными затратами.

Задача решается тем, что газоочиститель, содержащий циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру, которая имеет фильтровальную цилиндрическую обечайку, выходной патрубок, дно и крышку, включает, кроме того, вспомогательный циклон, корпус которого большего диаметра концентрически расположен корпусу основного циклона и жестко с ним соединен, при этом свободный торец корпуса основного циклона установлен по высоте между входным патрубком вспомогательного циклона и торцом входа выхлопной трубы. Тангенциальный патрубок вспомогательного циклона размещен под большим углом, по ходу входа газового потока, входного патрубка основного циклона, а его поперечное сечение меньше. Торец выхода выхлопной трубы жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой агломерационно-фильтровальной камеры.

Газоочиститель достаточно прост в исполнении, не требует подбора специальных диэлектрических материалов. Отсутствие таких деталей, как шнеки, козырьки, щелевые отверстия, значительно снижает риск залипания его внутренних поверхностей и упрощает очистку в случае их залипания. Более интенсивная регенерация фильтровального материала агломерационно-фильтровальной камеры ввиду вращения газового потока по ходу его и вокруг своей оси с достаточно высокой скоростью резко повышает технологичность газоочистителя и снижает инвестиционные и эксплуатационные затраты.

На чертеже показан предлагаемый газоочиститель.

Газоочиститель содержит основной циклон 1 с выхлопной трубой 2 и входным тангенциальным патрубком 3, а также вспомогательный циклон 4, корпус 5 которого большего диаметра концентрически расположен корпусу 6 основного циклона 1 и жестко с ним соединен. Входной тангенциальный патрубок 7 вспомогательного циклона 4 размещен под большим углом α (не менее 30^o), чем входной тангенциальный патрубок 3 основного циклона 1, угол наклона α₁ которого принимается как для известных циклонов, например, типа ЦН 11, 15, 24^o. Поперечное сечение входного патрубка 7 меньше поперечного сечения входного патрубка 3 примерно на 30-35%, как рекомендуют для вихревых пылеотделителей. Торец 8 корпуса 6 основного циклона 1 установлен по высоте h ниже основания входного патрубка 7, но выше на величину h1 торца 9 выхлопной трубы 2, а торец 10 выхода выхлопной трубы 2 жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой 11 фильтровально-агломерационной камеры 13. Выхлопная труба 2 также жестко соединена с крышкой 14 основного циклона 1. Фильтровальная перегородка 11 в виде цилиндрической обечайки заключена в корпусе 15 агломерационно-фильтровальной камеры 13 с отводящим патрубком 16 и крышкой 17, причем крышка 17 жестко соединена с выхлопной трубой 2. Фильтровальная перегородка 11 снизу соединена с дном 18 камеры 13, угол наклона которого к горизонтальной плоскости должен быть равным или большим естественного угла откоса уловленной пыли, которая должна непрерывно вытекать через патрубок 19 в бункер 20. Вспомогательный циклон 4 через патрубок 21 также соединен с бункером 20.

Газоочиститель работает следующим образом.

Струя запыленного газа поступает по входному патрубку 3 в корпус 6 основного циклона 1, которая на входе камеры завихряется. Появляется центробежная сила, приводящая к тому, что частицы пыли отбрасываются в направлении стенок корпуса 6 и опускаются по стенкам в направлении торца 8. Одновременно через входной патрубок 7 в корпус 5 циклона 4 подается вспомогательный газ с большей скоростью и под большим углом наклона α (закрутки) в силу меньшего поперечного сечения патрубка 7 и его большего наклона, формированный в струю, спирально падающую по боковым стенкам корпуса 5 на участке h до торца 8. В нижней части корпуса на участке h₁ниже торца 8 основного циклона эта струя захватывает струю загрязненного газа, опускающуюся по внутренней стенке корпуса 6 основного циклона 1, и прижимает к внутренней стенке корпуса 5 вспомогательного циклона 4, по которой уловленный продукт опускается в бункер 20 через патрубок 21. При этом в процессе интенсивного смешивания газовых потоков за счет их разных скоростей и шагов закрутки, особенно на участке h₁, происходят агломерация частиц и расширение центральной зоны очищенного газа, поступающего в выхлопную трубу 2, тем самым повышается степень очистки газа, примерно равной степени очистки газов в классических вихревых пылеуловителях. Подвод газа по патрубку 7 возможен как от индивидуальной тягодутьевой машины, так и при разделении потока, поступающего в патрубки 3, 7 по общему газоходу. По выхлопной трубе 2, в которой газовый поток продолжает перемещаться по спирали, с тангенциальным входом торца 10 газ поступает во внутреннюю полость агломерационно-фильтровальной камеры 13, ограниченную фильтровальной перегородкой 11, на доочистку. При этом газовый поток дополнительно закручивается по ходу газового потока и прижимается к внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11 и через нее очищенный газ, опускаясь по всей ее поверхности, поступает в пространство между внутренней поверхностью корпуса 15 и наружной поверхностью фильтровальной перегородки 11, откуда через выходной патрубок 16 очищенный газ поступает на выброс, а уловленные частицы пыли осаждаются на дно 18, по которому сползают и через патрубок 19 попадают в бункер 20. Кроме того, оставшиеся пылинки перекатываются по внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11 и опускаются за счет вращающегося газового потока на наклонное дно 18, при этом исключается загрязнение внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11, т. е. происходит непрерывная ее регенерация.

Использование: для сухого обеспыливания в химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности при улавливании пыли из промышленных газов. Сущность изобретения: газоочиститель содержит циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру с фильтровальной перегородкой в виде цилиндрической обейчайки, отводящим патрубком, дном и крышкой. Газоочиститель имеет вспомогательный циклон, корпус которого большего диаметра концентрически расположен корпусу основного циклона и жестко с ним соединен. Свободный торец корпуса основного циклона установлен по высоте между входным патрубком вспомогательного циклона и торцом входа выхлопной трубы, а торец выхода выхлопной трубы жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой агломерационно-фильтровальной камеры. Тангенциальный патрубок вспомогательного циклона размещен под большим углом по ходу газового потока входного патрубка основного циклона, а его поперечное сечение меньше. Устройство достаточно просто в исполнении, обладает высокой технологичностью и невысокими инвестиционными и эксплуатационными затратами. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. ГАЗООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру с фильтровальной цилиндрической обечайкой, выходным патрубком, дном и крышкой, отличающийся тем, что он содержит вспомогательный циклон большего диаметра, корпус которого расположен концентрически корпусу основного циклона и жестко с ним соединен, при этом свободный торец корпуса основного циклона установлен по высоте между входным патрубком вспомогательного циклона и торцом входа выхлопной трубы, а торец выхода выхлопной трубы жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой агломерационно-фильтровальной камеры. 2. Газоочиститель по п.1, отличающийся тем, что тангенциальный патрубок вспомогательного циклона размещен под большим углом по ходу входа газового потока входного патрубка основного циклона, а его поперечное сечение меньше.