ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ О.Л.ЧЕРНЫХ Российский патент 1997 года по МПК B04C3/06 B01D45/12 

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от мелкодисперсных пылей.

Наиболее близким устройством по совокупности существенных признаков является пылеуловитель со встречными закрученными потоками, включающий цилиндрический корпус, размещенный по оси корпуса в нижней части осевой ввод закрученного потока газа с размещенным в нем цилиндрическим вытеснителем и с закрепленной на нем отбойной шайбой, разделяющей корпус на сепарационную и пылесборную камеры, размещенные в верхней части корпуса осевой выходной патрубок и ввод закрученного потока вторичного газа, причем пылесборная камера выполнена большего диаметра, чем сепарационная, нижняя часть которой погружена в пылесборную камеру, а отбойная шайба размещена у нижней кромки в сепарационной камере.

К недостаткам данного устройства относится низкая эффективность улавливания частиц микронных размеров, что обусловлено малой центробежной силой, действующей на них, явлением вторичного уноса пыли, захватываемой потоком газа и направляемой в осевую зону аппарата, конструктивным несовершенством аппарата, так как нижний конец осевого выходного патрубка открыт.

Задача повышения эффективности улавливания частиц микронных размеров и соответственно повышения эффективности пылеочистки решается предлагаемым изобретением, сущность которого заключается в следующем.

В пылеуловителе со встречными закрученными потоками цилиндрический корпус в зоне сепарации имеет участок большего диаметра с плавными переходами к исходному диаметру, у осевого ввода закрученного потока газа, размещенного в пылесборной камере, днище выполнено из секторов с возможностью вращения каждого вокруг собственной оси, в верхней части корпуса осевой выходной патрубок переходит в раструб, к нижней кромке которого закреплены вертикальные пластины и горизонтальная сетка, коаксиально выходному патрубку установлена трубка с многочисленными отверстиями на боковой поверхности у заглушенного нижнего конца, с возможностью ее перемещения в вертикальном направлении, к нижнему концу трубки закреплена решетка, а между сеткой и решеткой натянуты нити.

Наличие у цилиндрического корпуса участка большего диаметра с плавными переходами к исходному диаметру позволяет сохранить постоянство скорости газа относительно свободного сечения аппарата и снижает таким образом гидравлическое сопротивление аппарата (в сравнении с вариантом: если бы предлагаемый пылеуловитель не имел такого расширения).

Наличие фильтровального элемента, выполненного из ворсистых нитей, натянутых между сеткой и решеткой, обеспечивает достаточно эффективную доочистку отходящих газов. Этому же способствует и установка внутри сепарационной камеры вертикальных пластин. Основная масса пыли отделяется от пылегазового потока под действием центробежной силы и силы инерции. Наличие раструба в нижней части выходной трубы увеличивает площадь фильтровального элемента.

Коаксильная установка трубки с отверстиями на нижнем ее участке обеспечивает надежную регенерацию фильтровального элемента путем механического встряхивания и продувки сжатым воздухом.

Конструктивное выполнение днища осевого ввода первичного потока газа в форме секторов не позволяет накапливаться пыли на этом днище в период очистки фильтровального элемента.

Существенными признаками предлагаемого устройства являются цилиндрический корпус, имеющий участок большего диаметра с плавными переходами к исходному диаметру, размещенный по оси корпуса в нижней части осевой ввод закрученного потока газа с размещенным внутри цилиндрическим вытеснителем и с закрепленной на нем отбойной шайбой, разделяющей корпус на сепарационную и пылесборную камеры, у осевого ввода закрученного потока газа, размещенного в пылесборной камере, днище выполнено из секторов с возможностью вращения каждого вокруг собственной оси, отбойная шайба размещена у нижней кромки в сепарационной камере, нижняя часть сепарационной камеры погружена в пылесборную камеру, диаметр которой больше диаметра нижней кромки сепарационной камеры, в верхней части корпуса имеется тангенциальный ввод потока вторичного газа, осевой выходной патрубок переходит в раструб, к нижней кромке которого закреплены вертикальные пластины и горизонтальная сетка, коаксиально выходному патрубку установлена трубка с многочисленными отверстиями на боковой поверхности у заглушенного нижнего конца, с возможностью ее перемещения в вертикальном направлении, к нижнему концу трубки закреплена решетка, а между сеткой и решеткой натянуты нити.

На фиг. 1 представлен общий вид пылеуловителя; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, имеющий участок 2 большего диаметра, осевой ввод закрученного потока газа 3, цилиндрический вытеснитель 4, отбойную шайбу 5, пылесборную камеру 6, вращающиеся вокруг собственной оси сектора днища 7, осевой выходной патрубок 8, раструб 9, вертикальные пластины 10, сетку 11, трубку 12, отверстия 13, решетку 14, нити 15, патрубок ввода первичного потока воздуха 17, патрубок разгрузки пылевого продукта 18, пруток 19, привод 20 вертикального перемещения решетки 14.

Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный воздух или газ подается в аппарат через патрубки ввода 16, 17. Вторичный поток запыленного газа подвергается крутке при входе в цилиндрический корпус аппарата, так как этот поток направляется через тангенциальный патрубок 17. Двигаясь по спирали, сверху вниз, вторичный поток, вращаясь в корпусе аппарата, обеспечивает сепарацию пыли, которая под действием центробежной силы перемещается к внутренней поверхности корпуса пылеуловителя 1. Ударяясь об отбойную шайбу 5, газовый поток резко меняет направление своего движения, переходя на восходящий вихрь в осевой области. Поскольку инерционная масса пылинок выше, чем газа, они проскакивают в зазор между отбойной шайбой 5 и цилиндрическим корпусом 1, попадая затем в пылесборную камеру 6. В этот же зазор ссыпаются потоки отсепарированной пыли.

Первичный поток запыленного газа подвергается крутке в осевом вводе 3, так как подается в него через тангенциальный патрубок 16. Образуя восходящий вихрь, первичный поток очищается от содержащихся в нем частичек пыли, которые под действием центробежной силы перемещаются из осевой в периферийную зону, где захватывается нисходящим закрученным потоком. Основная масса пыли отделяется от газового потока под действием центробежной силы и силы инерции.

Нижний конец патрубка 8 имеет фильтрующий элемент, в качестве которого используется слой из ворсистых нитей, проходя через который газы очищаются от пыли. Рабочее положение решетки 14 у нижних концов вертикальных пластин 10.

При забивании фильтровального слоя пылью производится регенерация фильтрующего элемента. Для этого решетку с помощью трубки 12 и привода 20 сбрасывают и производят встряхивание, при котором осевшая на нитях 15 пыль падает вниз по зазорам между рядами нитей. Дополнительно производят продувку фильтрующего элемента через отверстия 13, подавая в трубку 12 сжатый воздух. При регенерации сектора днище 7 устанавливаются в вертикальное положение и пыль просыпается в разгрузочный патрубок 18. Затем подачу сжатого воздуха в трубку 12 прекращают, сектора днища 7 фиксируют в горизонтальном положении, решетку 14 поднимают в рабочее положение и фиксируют. После этого процесс регенерации завершается и начинается цикл фильтрования. С целью уменьшения уноса частиц пыли в патрубок 8 в период цикла регенерации целесообразно подачу первичного потока газа в патрубок 16 прекращать. Вторичный поток, вращаясь вокруг фильтровального элемента, может резко изменить свое направление, устремляясь в щели между пластинами 10, при этом твердые частицы, под действием силы инерции пролетают дальше щелей. Таким образом, вертикальные пластины 10 снижают запыленность газа перед его окончательной фильтрацией.

Наличие участка большего диаметра, чем основной диаметр сепарационной камеры, позволяет сохранить постоянство скорости газа относительно свободного сечения корпуса, уменьшить гидравлическое сопротивление аппарата.

Из аппарата выходит очищенный воздух, который не требует последующей очистки до санитарных норм. Запыленность отходных газов из предлагаемого устройства не превышает 50 мг/м³.

Время между циклами регенерации, продолжительность которых 1,5-2 мин, при концентрации пыли во входящем газе 1 г/м³, составляет 5-8 ч.

Гидравлическое сопротивление аппарата не превышает 2000 Па.

По сравнению с рукавными фильтрами, например, предлагаемый пылеуловитель в 25 раз меньше по объему.

Использование: изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от мелкодисперсных пылей. Сущность изобретения: пылеуловитель включает цилиндрический корпус, имеющий участок большего диаметра с плавными переходами к исходному диаметру, размещенный по оси корпуса в нижней части осевой ввод закрученного потока газа с размещенным внутри цилиндрическим вытеснителем и с закрепленной на нем отбойной шайбой, разделяющей корпус на сепарационную и пылесборную камеры, у осевого ввода закрученного потока газа, размещенного в пылесборной камере, днище выполнено из секторов с возможностью вращения каждого вокруг собственной оси, отбойная шайба размещена у нижней кромки в сепарационной камере, нижняя часть сепарационной камеры погружена в пылесборную камеру, диаметр которой больше диаметра нижней кромки сепарационной камеры, в верхней части корпуса имеется тангенциальный ввод вторичного потока газа, осевой выходной патрубок переходит в раструб, к нижней кромке которого закреплены вертикальные пластины и горизонтальная сетка, коаксиально выходному патрубку установлена трубка с многочисленными отверстиями на боковой поверхности у заглушенного нижнего конца, с возможностью ее перемещения в вертикальном направлении, к нижнему концу трубки закреплена решетка, а между сеткой и решеткой натянуты нити. 2 ил.

Пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус, размещенный по оси корпуса в нижней части осевой ввод закрученного потока газа с установленным внутри цилиндрическим вытеснителем и с закрепленной на нем отбойной шайбой, разделяющей корпус на сепарационную и пылесборную камеры, отбойная шайба размещена у нижней кромки в сепарационной камере, нижняя часть сепарационной камеры погружена в пылесборную камеру, диаметр которой больше диаметра нижней кромки сепарационной камеры, в верхней части сепарационной камеры имеется тангенциальный ввод вторичного потока газа и осевой выходной патрубок, отличающийся тем, что цилиндрический корпус имеет участок большего диаметра с плавными переходами к исходному диаметру корпуса, у осевого ввода закрученного потока газа, размещенного в пылесборной камере, днище выполнено из секторов с возможностью вращения каждого вокруг собственной оси, осевой выходной патрубок в нижней части переходит в раструб, к нижней кромке которого закреплены вертикальные пластины и горизонтальная сетка, коаксиально выходному патрубку установлена трубка с отверстиями на боковой поверхности у заглушенного нижнего конца с возможностью ее перемещения в вертикальном направлении, к нижнему концу трубки закреплена решетка, а между сеткой и решеткой натянуты нити.