СЕПАРАЦИОННЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК B04C3/06 B01D45/12 

Изобретение относится к устройствам сухой инерционной очистки во встречных закрученных газовых потоках и может быть использовано в промышленности строительных материалов и других отраслях.

Одной из основных задач при проектировании устройств сухой инерционной очистки во встречных закрученных потоках является снижение уноса пыли. Конструктивно эти устройства состоят из цилиндрического корпуса, двух патрубков для ввода газа с закручивателями потока, патрубка для вывода очищенного газа, отбойной шайбы и пылевого бункера. Известны конструкции вихревых пылеуловителей, в которых задачу снижения уноса пыли решают путем изменения количества отбойных шайб и места их расположения [1] путем изменения конфигурации отбойной шайбы: веерообразная [2] и спиралеобразная, вращающаяся вокруг входного патрубка на роликах [3] а также путем применения механизма, перемещающего коническую отбойную шайбу в вертикальном направлении [4]
Для этих и многих других запатентованных конструкций вихревых пылеуловителей (ВПУ), характерен единый способ подачи первичного запыленного потока газа в сепарационную камеру, при котором газ, проходя через изогнутый участок канала (подвод), изменяет направление своего движения на 90^o непосредственно перед входом в завихритель.

Наиболее близким техническим решением является ВПУ [5[, состоящий из цилиндрического корпуса, в верхней части которого располагаются: патрубок для ввода вторичного потока газа, патрубок для вывода очищенного газа и лопаточный завихритель, а в нижней пылевой бункер, патрубок для ввода первичного потока с подводом перед лопаточным завихрителем и отбойной шайбой. В приосевой зоне установлено тело в виде цилиндрического обтекателя, расположенного коаксиально осевому входному патрубку и закрепленного в нем своей нижней частью. Известная конструкция (впрочем, как и все другие, упомянутые выше) имеют существенный недостаток, заключающийся в выборе патрубка, через который газ поступает в завихритель, в виде отвода, изогнутого под углом 90^o. В таком патрубке, в связи с двухзональным вихреобразованием, искажается поле скоростей и, следовательно, концентраций. Это искажение сохранится по форме и в потоке газа, выходящего из завихрителя в камеру сепарации и будет являться причиной образования паразитарных вихрей, разрушающих стабильность вихреобразования первичного потока запыленного газа.

Паразитарные вихри заносят пылевые фракции в приосевую зону ВПУ, которые с потоком очищенного газа удаляются из аппарата, снижая тем самым эффективность очистки пылеуловителя.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеуловителя за счет ликвидации паразитарных вихрей в сепарационной камере, а также снижение аэродинамического сопротивления сепарационного пылеуловителя.

Указанная цель достигается тем, что устройство для закручивания первичного запыленного потока, состоящее из коаксиально расположенных патрубка, отбойной шайбы, цилиндрического обтекателя и лопаточного закручивателя, содержит диффузор с центральным углом расположения не более 15^o, прямоточный подводящий канал и подвод со стабилизатором.

Такое конструктивное решение позволяет практически полностью стабилизировать поля скоростей и концентраций перед закручивателем и тем самым избавиться от нежелательных паразитарных вихрей после него в камере сепарации.

Принятая величина угла раскрытия диффузора 15^o соответствует условию наименьшего аэродинамического сопротивления при набегании потока на преграду. В принципе этот угол может быть меньше 15^o.

Реализация предлагаемых мероприятий позволит уменьшить унос пыли с очищенным газом и, следовательно, повысит эффективность пылеулавливания. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый сепарационный пылеуловитель имеет следующий отличия: во-первых, осевой патрубок подачи запыленного газа к завихрителю состоит из диффузора с углом раскрытия 15^o, во-вторых, подающий канал первичного потока имеет длину не менее 10-ти его диаметров и в-третьих, подвод перед каналом имеет пластинчатый стабилизатор.

Таким образом, заявляемый сепарационный пылеуловитель соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлено продольное сечение сепарационного пылеуловителя.

Сепарационный пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположены тангенциальный патрубок 2 для ввода вторичного потока, лопаточный завихритель 3 и осевой патрубок 4 для вывода потока очищенного газа. В нижней части корпуса 1 находятся коаксиально расположенные стабилизирующий прямоточный канал 5 с диффузором 6 и подвод 7 со стабилизатором, лопаточный завихритель 8, цилиндрический обтекатель 9, отбойная шайба 10, также расположенные коаксиально, и пылевой бункер 11 с нижнебоковым отводом уловленной пыли. Подвод 7 вынесен за пределы пылевого бункера 11 в связи со значительной длиной стабилизирующего прямоточного канала 5 (не менее 10-ти его диаметров), а пылевой бункер 11 для удобства монтажа пылеуловителя имеет нижнебоковой отвод пыли.

Запыленный поток газа поступает в камеру 1 через стабилизирующий участок "подвод прямоточный канал диффузор" в завихритель 8, который формирует в камере 1 внутренний восходящий вихревой поток. Сверху через патрубок 2 и завихритель 3 формируется вторичный, нисходящий поток того же газа (или атмосферного воздуха, или газа, очищенного этим же пылеуловителем и отобранного из периферийной зоны патрубка для вывода очищенного газа 4). При взаимодействии этих циклонирующих в одном направлении потоков, взвешенные частицы выпадают в пылевой бункер 11 через кольцевой зазор между отбойной шайбой 10 и стенкой камеры 1, а очищенный газ поступает в выходной патрубок 4.

Использование: устройство сухой инерционной очистки во встречных закрученных газовых потоках. Сущность изобретения: сепарационный пылеуловитель, в верхней части которого находятся тангенциальный патрубок для ввода вторичного потока газа, завихритель и осевой патрубок для вывода потока очищенного газа, а в нижней части - патрубок для ввода первичного потока запыленного газа с диффузором, прямоточным каналом и подводом и пылевой бункер. Обеспечивается повышение эффективности процесса пылеулавливания путем уменьшения количества пыли тонких фракций, поступающей в приосевую зону рабочего пространства вихревого пылеуловителя. 1 ил.

Сепарационный пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус с расположенными в верхней части тангенциальным патрубком для ввода вторичного потока газа, завихрителем и осевым патрубком для вывода очищенного потока газа, а в нижней части патрубком для ввода первичного запыленного потока газа с цилиндрическим обтекателем и лопаточным закручивателем, отбойной шайбой и пылевым бункером, отличающийся тем, что патрубок для ввода первичного запыленного потока газа выполнен в виде последовательно соединенных диффузора, стабилизирующих прямоточного канала и подвода.