ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01D45/14 

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли, в частности к конструкции пылеуловителя.

Известны ротационные пылеуловители инерционного действия, содержащие корпус и расположенный в нем ротор с внутренней полостью и каналами для прохождения очищаемого газа.

Известен также пылеуловитель, содержащий корпус и установленный в нем вертикально на гибком стержне ротор в виде обечайки с торцевыми крышками, одна из которых выполнена с центральным входным отверстием.

Однако при очень глубокой степени очистки от частиц размером менее 0,3 мкм, достигающей величин 1 частица на 2 л и менее, отдельные частицы, проникая из разгонной камеры в отборную камеру против сил центробежного поля в зазор между шайбой и диафрагмой, создают предельную величину фона, ограничивающую возможности такой конструкции пылеуловителя и снижающую эффективность его работы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы пылеуловителя.

Для этого пылеуловитель, содержащий корпус, установленный в нем на гибком стержне ротор в виде обечайки с торцевыми крышками, одна из которых выполнена с центральным входным отверстием, осевой выходной коллектор, дополнительную обечайку, установленную концентрично обечайке и выходному коллектору с зазором относительно крышки с входным отверстием, дисковую диафрагму, установленную с зазором относительно обечайки и выходного коллектора с образованием разгонной, разделительной и отборной камер, шайбу, укрепленную на выходном коллекторе с зазором между крышкой и диафрагмой в разгонной камере, снабжен установленной на коллекторе второй шайбой, расположенной у поверхности диафрагмы в отборной камере.

На фиг.1 изображен пулеуловитель, продольный разрез; на фиг.2 показаны рабочие характеристики пылеуловителя.

Пылеуловитель содержит корпус 1 и расположенный в нем ротор 2 с внутренней полостью, установленный на гибком стержне 3, опирающемся на подпятник 4. Ротор выполнен в виде цилиндрической обечайки с верхней и нижней торцевыми крышками. В верхней торцевой крышке выполнено центральное входное отверстие для поступающего внутрь ротора 2 газа. Во внутренней полости ротора 2 установлена закрепленная на роторе дисковая диафрагма 5 и цилиндрическая дополнительная обечайка 6, образующие разгонную 7, разделительную 8 и отборную 9 камеры. Разгонная камера 7 сообщается с разделительной камерой 8 по периферии диафрагмы 5 через отверстия 10. Разделительная камера 8 сообщается с отборной камерой 9 у торца 11 ротора 2 по периферии отборной камеры 9 через зазор 12 между обечайкой 6 и торцем 11. В отборной камере 9 установлен неподвижный осевой выходной коллектор 13 с каналом 14 для отбора газа. В отборной камере 9 на коллекторе 13 установлена неподвижная шайба 15. В разгонной камере 7 на коллекторе 13 установлена шайба 16. Ротор 2 приводится во вращение электродвигателем 17. В корпусе 1 выполнено заборное отверстие 18. Ротор 2 удерживается в вертикальном положении магнитной опорой 19 за ферромагнитную втулку 20.

Работа пылеуловителя осуществляется следующим образом.

Ротор 2 раскручивается с помощью высокочастотного электродвигателя 17. При вращении ротор 2 опирается поверхностью стержня 3 на подпятник 4. Подлежащий очистке газ под действием наружного давления через отверстие 18 поступает в корпус 1 и проходит в направлении, показанном на фиг.1 стрелками, между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью ротора 2. На этой части пути следования газа осуществляется его очистка от крупных частиц размером более 1 мкм, которые, взаимодействуя с наружной вращающейся поверхностью ротора 2, отбрасываются на внутреннюю поверхность корпуса 1 и частично оседают на ней, а частично осыпаются на дно корпуса. Частично очищенный газ через центральное входное отверстие в торцевой крышке ротора поступает во внутреннюю полость ротора 2 и, разгоняясь в разгонной камере 7 до скорости вращения ротора, через отверстия 10 на периферии диафрагмы 5 поступает в разделительную камеру 8. При движении вдоль стенки ротора в разделительной камере 8 под действием центробежного поля осуществляется очистка газа от частиц размером менее 1 мкм, которые оседают на внутренней стенке ротора в разделительной камере. Очищенный газ далее поступает через отверстия 12 в обечайке 6, расположенные у торца 11 ротора, в отборную камеру 9 и выводится из пылеуловителя по каналам 14 коллектора 13.

Шайбы 15 и 16, взаимодействуя с поверхностью диафрагмы 5, образуют при вращении ротора 2 гидродинамический затвор, препятствующий поступлению неочищенного от мелких частиц газа в отборную камеру 9 из разгонной камеры 7.

Благодаря установке в отборной камере 9 неподвижной шайбы 15, расположенной у поверхности вращающейся диафрагмы 5, в отборной камере 9 создается устойчивая циркуляция газа с областью повышенного давления на входе в зазор между шайбой 15 и диафрагмой 5. В результате такого распределения давления устанавливается устойчивая перетечка очищенного газа из отборной камеры 9 в разгонную камеру 7. Подбором размеров шайб 15 и 16 и величин зазоров между ними и диафрагмой 5 обеспечивается необходимая для параметров конкретного очищаемого газа величина перетечки, обеспечивающая наибольшую эффективность пылеуловителя при наименьших затратах мощности трения.

Высокая эффективность работы пылеуловителя, выполненного в соответствии с предлагаемым изобретением, подтверждается результатами проведенных экспериментальных исследований. Результаты сравнительных испытаний в виде зависимостей количества частиц размером более 0,3 мкм в литре очищенного газа от скорости вращения ротора пылеуловителя представлены на фиг.2 кривой 21 для известной конструкции пылеуловителя и кривой 22 для предложенной конструкции с установкой шайбы 15 в отборной камере 9, расположенной у поверхности дисковой диафрагмы 5. Как следует из результатов экспериментов в предложенной конструкции пылеуловителя исходный газ с начальной запыленностью 2000 частиц на 1 л полностью очищается уже при скорости вращения ротора 150 об/с, в то время как в известной конструкции такой степени очистки не достигается даже при более высокой скорости 500 об/с.

Использование: для очистки газов от пыли. Сущность изобретения: пылеуловитель содержит корпус 1 и расположенный в нем ротор 2, установленный на гибком стержне 3, опирающемся на подпятник 4. Во внутренней полости ротора 2 установлены закрепленные на роторе дисковая диафрагма 5 и цилиндрическая обечайка 6. Разгонная камера 7 сообщается с разделительной камерой 8 по периферии диафрагмы 5 через отверстия 10. Разделительная камера 8 сообщается с отборной камерой 9 у торца 11 ротора 2 по периферии отборной камеры 9 через зазор 12 между обечайкой 6 и торцом 11. В отборной камере 9 установлен неподвижный коллектор 13 с каналом 14 для отбора газа. В отборной камере 9 на коллекторе 13 установлена неподвижная шайба 15, расположенная у поверхности дисковой диафрагмы 5. В разгонной камере 7 на коллекторе 13 установлена шайба 16. 2 ил.

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ, содержащий корпус, установленный в нем на гибком стержне ротор в виде обечайки с торцевыми крышками, одна из которых выполнена с центральным входным отверстием, осевой выходной коллектор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, он снабжен дополнительной обечайкой, установленной концентрично основной обечайке и выходному коллектору с зазором относительно крышки с входным отверстием, дисковой диафрагмой, установленной с зазором относительно основной обечайки и выходного коллектора с образованием разгонной, разделительной и отборной камер, первой шайбой, укрепленной на выходном коллекторе с зазором между крышкой и диафрагмой в разгонной камере, и установленной на коллекторе второй шайбой, расположенной у поверхности диафрагмы в отборной камере.