УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B04C5/103 

Изобретение относится к области очистки газов.

Известен пылеуловитель, содержащий цилиндроконический корпус, тангенциальный входной, выходной и пылевыпускной патрубки, последний из которых соединен с выходным патрубком инерционным отделителем с коническим днищем [1]
Недостатком известного пылеуловителя является низкий среднеэксплуатационный коэффициент улавливания пыли.

Известно устройство для пылеулавливания, содержащее цилиндрический корпус, тангенциальную обечайку, расположенную концентрично внутри нижней конической части корпуса с образованием кольцевого зазора [2]
Недостатком известного устройства для пылеулавливания является недостаточно высокий среднеэксплуатационный коэффициент улавливания пыли.

Целью изобретения является повышение среднеэксплуатационного коэффициента улавливания пыли.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пылеулавливания, содержащем цилиндроконический корпус, тангенциальный входной, выходной и пылевыпускной патрубки, конусообразную обечайку, расположенную концентрично внутри нижней конической части корпуса с образованием кольцевого зазора, площадь горизонтального сечения кольцевого зазора между нижним срезом обечайки и корпусом составляет 0,3^oC2,6 площади пылевыпускного патрубка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для пылеулавливания дополнительно содержит второй пылеулавливающий аппарат, входной патрубок которого подключен к пылевыпускному патрубку первого пылеулавливающего аппарата, через основное тягодутьевое устройство.

На фиг. 1 представлена предлагаемая конструкция устройства для пылеулавливания.

На фиг. 2 представлено устройство для пылеулавливания, содержащее два пылеулавливающего аппарата.

Устройство для пылеулавливания (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1, тангенциальный входной 2, выходной 3 и пылевыпускной 4 патрубки, конусообразную обечайку 5, расположенную концентрично внутри нижней конической части корпуса 1 с образованием кольцевого зазора. Площадь горизонтального сечения "а-а" кольцевого зазора между нижним срезом обечайки 5 и корпусом 1 составляет 0,3^oC2,6 площади выпускного патрубка 4 (горизонтальное сечение "в-в").

Устройство для пылеулавливания (фиг. 2) дополнительно содержит второй пылеулавливающий аппарат 6, входной патрубок 7 которого подключен к пылевыпускному патрубку 4 первого пылеулавливающего аппарата, а выходной патрубок 8 подключен к входному патрубку 2 первого пылеулавливающего аппарата. Пылевыпускной патрубок 9 второго пылеулавливающего аппарата подключен к пыленакопительному бункеру 10 с патрубком 11 выгрузки пыли. Между выходным патрубком 8 второго пылеулавливающего аппарата 6 и входным патрубком 2 первого пылеулавливающего аппарата располагается основное тягодутьевое устройство 12 (вентилятор, дымосос). Установка основного тягодутьевого устройства 12 возможна как до входного патрубка 2 по ходу очищаемого газового потока, так и после выходного патрубка 3 первого пылеулавливающего аппарата, но в этом случае требуется установка второго дополнительного тягодутьевого устройства между пылевыпускным патрубком 4 и входным патрубком 7 пылеулавливающего аппарата 6. Так как место установки дополнительного тягодутьевого устройства не является предметом настоящего изобретения, то второй упомянутый вариант подключения тягодутьевых устройство на чертежах не показан.

Работа устройства для пылеулавливания осуществляется следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает через тангенциальный входной патрубок 2 внутрь цилиндроконического корпуса 1, где приобретает винтообразное движение с перемещением вниз корпуса 1. Под действием центробежных сил пылевые частицы, имеющие значительно больший удельный вес по сравнению с газом, перемещаются к стенке корпуса 1, совершая вместе с газовым потоком вращательное винтовое движение. Пристеночный слой газового потока, имеющий максимальную концентрацию пыли, за счет кинетической энергии, в первую очередь пылевых частиц, попадает в кольцевой зазор между конусообразной обечайкой 5 и конической частью корпуса 1. Из этого зазора пылевые частицы с частью газового потока удаляются через пылевыпускной патрубок 4. Основная (обеспыленная) часть газового потока удаляется из корпуса 1 через выходной патрубок 3.

Меньшая (запыленная) часть газового потока из пылевыпускного патрубка 4 первого пылеулавливающего аппарата поступает во второй пылеулавливающий аппарат 6, где обеспыливается и возвращается (подмешивается) в исходный газовый поток перемещаемый тягодутьевым устройством 12. Выделенная из газового потока пыль собирается в пыленакопительном бункере 10. Расход газового потока через пылевыпускной патрубок 4 может составлять от 2% до 20% и более расхода газового потока во входном патрубке 2 и зависит от удельного веса пылевых частиц и их фракционного состава.

В первом (основном) пылеулавливающем аппарате пристеночная часть газового потока (с увеличенной концентрацией пыли) при выходе из кольцевого зазора имеет наибольшую скорость и при входе в пылевыпускной патрубок создает вихревую воронку со значительным разрежением в центре вихря. За счет указанного разрежения осуществляется подсос из центральной части конусообразной воронки пылевых частиц, оставшихся в основной обеспыленной части газового потока, который именно внутри центральной части конусообразной воронки изменяет свое направление своего движения из нисходящего в восходящий. Описанный процесс значительно повышает эффективность обеспыливания газового потока (основной его части). Достижение максимального эффекта обеспыливания газового потока для пыли во всем диапазоне существующих фракционных их составов и удельных весов обеспечивается за счет изменения расхода части газового потока через кольцевой зазор, и, следовательно, через пылевыпускной патрубок 4. Изменение указанного расхода находится в прямо пропорциональной зависимости от площади кольцевого зазора между конусообразной обечайкой 5 и корпусом 1, что в этой же зависимости обеспечивает изменение скорости вращения вихря у пылевыпускного патрубка 4, а следовательно, и значение величины разрежения в его центре, которое обеспечивает дополнительный отсос пыли из очищенной части газового потока.

В результате экспериментальных исследований установлено, что максимальный эффект обеспыливания обеспечивается: при улавливании мелкофракционной пыли и/или с малым удельным весом при повышенных расходах запыленного газового потока через пылевыпускной патрубок 4, а при улавливании более крупнофракционной пыли и/или пыли с более высоким удельным весом при более низких значениях расхода запыленного газового потока через пылевыпускной патрубок 4. В результате упомянутых экспериментов установлено, что максимальный эффект обеспыливания газового потока для всех существующих фракционных составов и удельных весов пылей обеспечивается в диапазоне отношений площади кольцевого зазора на нижнем срезе конусообразной обечайки 5 к площади пылевыпускного патрубка 4 0,3^oC2,6. При уменьшении этого отношения ниже меньшего указанного значения и при увеличении выше указанного большего значения ведет к значительному снижению эффекта обеспыливания.

Повышение эффекта обеспыливания газового потока, удаляемого через выходной патрубок 3, достигается за счет оптимального совмещения кинетического и аэродинамического эффектов пылеотделения внутри корпуса 1 первого пылеулавливающего аппарата.

Высокая степень улавливания пыли во втором пылеулавливающем аппарате 6 обусловлена его малыми геометрическими размерами и повышенной концентрации пыли на входе в него [3]
Таким образом, предложенные технические решения обеспечивают максимальное повышение среднеэксплуатационного коэффициента улавливания пыли при любом ее фракционном составе и удельном весе.

Использование: для очистки газов. Сущность изобретения: в цилиндроконическом корпусе с тангенциальным входным, выходным и пылевыпускным патрубком установлена коническая обечайка. Она установлена в нижней конической части корпуса с образованием кольцевого зазора, площадь горизонтального сечения которого между нижним срезом обечайки и корпусом составляет 0,3-2,6 площади пылевыпускного патрубка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для пылеулавливания, содержащее цилиндроконический корпус, тангенциальный входной, выходной и пылевыпускной патрубки, конусообразную обечайку, расположенную концентрично внутри нижней конической части корпуса с образованием кольцевого зазора, отличающееся тем, что площадь горизонтального сечения кольцевого зазора между нижним срезом обечайки и корпусом составляет 0,3 2,6 площади пылевыпускного патрубка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй пылеулавливающий аппарат, входной патрубок которого подключен к пылевыпускному патрубку первого пылеулавливающего аппарата, а выходной патрубок к входному патрубку первого пылеулавливающего аппарата через основное тягодутьевое устройство.