УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПЫЛИ Российский патент 1995 года по МПК B04C5/28 

Изобретение относится к технике очистки запыленных газов в поле центробежных сил и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для очистки пылегазовых потоков, содержащих пыль, склонную к коагуляции (возгоны плавильных печей, сажа, древесные частицы).

Цель изобретения повышение эффективности очистки за счет коагуляции частиц пыли в вихревых потоках перед подачей газа в циклон.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки газа от пыли; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 вид по стрелке Г на фиг. 4; на фиг. 6 круговая компоновка циклонов с введением подкручивающих потоков; на фиг. 7 разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 вставка с кольцевой диафрагмой снизу; на фиг. 9 вид по стрелке Е на фиг. 6; на фиг. 10 аксонометрическое изображение коагулятора.

Устройство для очистки газа от пыли содержит по меньшей мере четыре циклона 1, равномерно установленных вокруг цилиндрической камеры 2 ввода запыленного газа с днищем 3, расположенным на уровне нижних краев 4 входных патрубков 5. Снаружи на боковой поверхности камеры 2 равномерно установлены вихревые коагуляторы, сообщающиеся с камерой продольными щелями, выполненными в ее стенке. Каждый вихревой коагулятор органичен сбоку цилиндрическими поверхностями 6, 7, плавно сопряженными между собой по торцам 8 и закрытыми сверху плоской пластиной 9, а снизу пластиной 10. Верхняя цилиндрическая поверхность 6 выполнена с направляющей в форме спирали правого вращения и ее конец примыкает по образующей к второму по ходу газа краю щели, а начало 11 поверхности 6 присоединено снаружи к первому по ходу газа краю щели тангенциальной пластиной 12. Конец поверхности 6 примыкает по образующей 13 к камере 2, образуя тангенциальный канал 14, по которому частицы пыли поступают в вихревой коагулятор на кинематическое укрупнение. Начало нижней цилиндрической поверхности 7 с направляющей в форме спирали левого вращения расположено на образующей 13, а ее конец 15 выступает в полость камеры 2 ввода запыленного газа, образуя козырек, перекрывающий щель, и тангенциальный канал 16 для вывода скоагулированных частиц в направлении, спутном с вращением потока газа в камере 2.

Вокруг верхних камер коагуляторов установлен тороидальный коллектор 17 подачи пара, соединенный с ними тангенциальными соплами 18.

При улавливании частиц диаметром менее 3 мкм в основании 19 каждого циклона 1 размещен нижний осевой ввод 20 запыленного газа, закрытый снизу кольцевой диафрагмой 21 и подключенный патрубками 22 к участку L, входящему в бункер 23 пыли, трубы 24, присоединенной к осевому отверстию, выполненному в днище 3 камеры 2 ввода запыленного газа.

Устройство для очистки газа от пыли работает следующим образом.

Запыленный газ подают в камеру 2 через закручиватель, например тангенциальный патрубок 25, Под действием центробежной силы частицы пыли отжимаются к стенке камеры 2 и по тангенциальным каналам 14, направленным навстречу вращения газа, поступают в верхние спиральные цилиндры на кинематическую коагуляцию. Так как эти цилиндры в сечении выполнены в форме правой спиpали при вращении газа в камере 2 по часовой стрелке, то частицы пыли любой крупности не могут вновь вынестись в камеру 2 и совершают в нем по инерции спирально вращательное движение, подвергаясь кинематической коагуляции. Экспериментально выявлено, что практически вся пыль скапливается в коагуляторах, т. к. в них на частицы действуют значительные центробежные силы благодаря многократному (в десятки раз) уменьшению радиуса крутки частиц по сравнению с радиусом их крутки в камере 2 и малого градиента давления вдоль продольной оси коагуляторов вследствие того, что устья входного 14 и выходного 16 каналов расположены практически на одном радиусе камеры 2, т.е. находятся на изобаре статического давления вращающегося потока газа. После укрупнения (или закатывания волокнистых частиц в шарики) частицы сползают в нижний цилиндр, откуда по тангенциальному каналу 16 выносятся вновь в камеру 2 в направлении, спутном вращению в ней потока газа. Так как камера 2 характеризуется равномерной эпюрой окружной скорости по периметру, то скоагулированная пыль равными потоками по входным патрубкам 5 поступает в циклоны 1 на центробежную сепарацию. Чистый газ выходит через осевые патрубки 26, а уловленная пыль сбрасывается в бункер 23.

При улавливании тонкодисперсных частиц, не склонных к кинематической коагуляции (доломит, цемент и т.п.), для их укрупнения по конденсационному методу в каждый коагулятор из коллектора 17 через сопла 18 вводится насыщенный пар. После конденсации пара на частицах они эффективно укрупняются, т. к. находятся в зоне высокой турбулентности.

При выполнении циклонов 1 с дополнительным нижним осевым вводом 20 запыленного газа заявленное устройство работает как вихревые пылеуловители со встречно вращающимися потоками газа, скомпонованные в батарею по круговой схеме. В этом случае запыленный газ подается в циклоны 1 двумя потоками: через верхние входные патрубки 5 и через патрубки 22. В периферийной зоне каждого циклона 1 образуется закрученный вниз поток газа, который, дойдя до отбойной шайбы 27, поворачивает вверх и смешивается в приосевой зоне с потоком газа, поступающим через патрубки 22 и закрученным в ту же сторону. Частицы пыли, укрупненные в коагуляторах, поступают в циклоны с верхним потоком газа и, пройдя зазор между отбойной шайбой 27 и корпусом циклона 1, попадают в бункер 23 пыли, частицы пыли, поступающие с нижним потоком газа через патрубки 22, движутся первоначально в приосевой зоне вверх, затем вследствие центробежного эффекта сепарируются в пристенную зону циклона 1, подхватываются периферийным потоком газа и также сбрасываются в бункер 23.

Повышение эффективности очистки газа достигается за счет предварительной коагуляции частиц в инерционных вихревых коагуляторах и обеспечения равномерной "пылевой нагрузки" каждого из циклонов, установленных по круговой схеме относительно цилиндрической камеры ввода запыленного газа.

Использование: в любой отрасли хозяйства. Сущность изобретения: устройство содержит батарею по меньшей мере из четырех циклонов 1, равномерно установленных вокруг вихревой камеры 2 с днищем 3, расположенным на уровне нижних краев 4 тангенциальных входных патрубков 5. На боковой поверхности камеры 2 установлены вихревые коагуляторы, ограниченные цилиндрическими поверхностями 6, 7, плавно сопряженными между собой по торцам 8 и закрытыми сверху и снизу плоскими пластинами 9, 10. Поверхность 6 выполнена с направляющей в форме спирали правого вращения, поверхность 7 - с направляющей в форме спирали левого вращения. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПЫЛИ, содержащее цилиндрическую камеру ввода запыленного газа с закручивателем на входе, равномерно установленные вокруг нее по меньшей мере четыре циклона, входные патрубки которых тангенциально присоединены к камере ввода запыленного газа, бункер-пылесборник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем коагуляции частиц пыли в вихревых потоках перед подачей газа в циклон, оно снабжено равномерно установленными снаружи на боковой поверхности камеры ввода запыленного газа, сообщающимися с ней продольными щелями, выполненными в ее стенках, вихревыми коагуляторами, каждый из которых состоит из примыкающих по образующей к второму по ходу газа краю щелей верхней камеры, ограниченной сбоку цилиндрической поверхностью с направляющей в форме спирали правого вращения и сверху плоской пластиной, и плавно сопряженной с ней нижней камеры, ограниченной сбоку цилиндрической поверхностью с направляющей в форме спирали левого вращения и снизу плоской пластиной при этом верхняя камера присоединена снаружи к первому по ходу газа краю щели тангенциальной пластиной, а нижняя с этого края выступает в полость камеры ввода газа, образуя козырек, перекрывающий щель, и камера ввода запыленного газа снабжена днищем, расположенным на уровне нижних краев входных патрубков циклонов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено тороидальным коллектором подачи пара, соединенным с верхней камерой вихревых коагуляторов тангенциальными соплами. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что циклоны выполнены с дополнительными нижним осевым вводом запыленного газа, в днище камеры ввода запыленного газа выполнено осевое отверстие, к которому присоединена труба, нижний конец которой размещен в бункере-пылесборнике и соединен патрубками с осевыми вводами запыленного газа циклонов.