ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2007 года по МПК B01D45/16 B04C1/00 

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от грубой пыли и может найти применение в промышленной теплоэнергетике и на предприятиях по производству строительных материалов.

Известны улиточные пылеуловители системы Д.Т. Карпуховича, содержащие улитку-концентратор, пылеотводящий патрубок, подключенный к выносному циклону, радиальный направляющий аппарат, состоящий из криволинейных лопаток и соединенный с выхлопным патрубком улитки-концентратора. Для снижения гидравлического сопротивления и исключения необходимости установки специального вентилятора для отсоса пылевого концентрата входной патрубок выносного циклона является продолжением пылеотводящего патрубка улитки-концентратора. [Карпухович Д.Т. Улиточные пылеуловители // Водоснабжение и санитарная техника. - 1972. №7. - с.28-31].

Пылеуловители данного типа характеризуются ограниченным диапазоном эффективной очистки газов от твердых частиц, при снижении производительности теплогенерирующего оборудования и соответственно расхода и скорости потока газа на входе в улитку-концентратор суммарная степень очистки газов резко снижается, кроме этого, они имеют ограниченные компоновочные возможности по размещению оборудования, входящего в его состав, что вызывает сложности при организации последующего отвода и использования уловленного материала.

Известен золоуловитель для сухой очистки газов от твердых частиц, содержащий улитку-концентратор, снабженную пылеотводящим патрубком, подключенным к газоходу для подвода газа с высокой концентрацией твердой фазы к выносному циклону, радиальным направляющим аппаратом с профилированными лопатками, присоединенным к выхлопному патрубку, газоход для возврата очищенного газа. Данный золоуловитель (дымосос-золоуловитель) расширил диапазон эффективной очистки газов от твердых частиц и компоновочные возможности по размещению элементов системы золоулавливания (улитки-концентратора и выносного циклона), а также диапазон изменения объемной доли газа, отводимого к выносному циклону. Дымовые газы приобретают криволинейное движение в улитке-концентраторе, в результате которого зола концентрируется в пристенной зоне, при этом для повышения степени очистки газов в улитке-концентраторе она оборудована спиральным козырьком. Через пылеотводящий патрубок зола отводится в выносной циклон за счет перепада давления, создаваемого дополнительной крыльчаткой; оптимальный отсос газа через выносной циклон составляет 15...19%. После выносного циклона газовый поток снова возвращается в улитку-концентратор через дополнительную крыльчатку, установленную на удлиненном вале дымососа. Из улитки-концентратора очищенный газ через радиальный направляющий аппарат поступает в улитку рабочего колеса дымососа и далее по газоходу в дымовую трубу. [Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под общ. ред. А.А.Русанова. - М.: Энергия, 1975, с.80-83].

Данное золоулавливающее устройство принято за прототип.

Применение данных золоуловителей требует реконструкции стандартного дымососа ввиду необходимости удлинения вала для размещения улитки-концентратора и дополнительной крыльчатки отсосного тракта, что, как показали исследования, вызывает увеличение параметров вибрации дымососа и уменьшение его межремонтной компании. Кроме этого, применение золоуловителей данного типа вызывает необходимость перехода на менее эффективный метод регулирования производительности дымососа, так как взамен осевого направляющего аппарата устанавливается языковая заслонка на входе газов в улитку-концентратор, регулирующая их расход. Работа данных золоуловителей характеризуется повышенным абразивным износом выносного циклона и газохода, подводящего газовый поток с высокой концентрацией твердой фазы к циклону, при номинальной нагрузке котлоагрегата и близких к ней.

Опыт длительной эксплуатации данных золоулавливающих устройств на котлах, сжигающих древесные отходы, показал, что они не в состоянии обеспечить высокую степень очистки продуктов сгорания, содержащих большое количество твердых частиц с малым значением кажущейся плотности и особенно частиц недогоревшего углерода, обладающих высокой парусностью. Наиболее оптимальным методом использования энергетического потенциала недогоревших частиц углерода и повышения КПД котлоагрегата является возврат недожога в топочную камеру котла, что требует, чтобы улитка-концентратор и выносной циклон были пространственно удалены, при этом выносной циклон располагался рядом с топочной камерой для удобства возврата недогоревших частиц в топку.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение степени очистки газов в пылеулавливающем устройстве.

Это достигается тем, что улитка-концентратор оборудуется спиральными козырьками - образного типа, над которыми установлено дополнительное сепарационное спиральное устройство - образного типа, и расположена перед теплообменником. Данное дополнительное сепарационное устройство, смонтированное в улитке-концентраторе, позволяет повысить степень очистки газов в улитке-концентраторе, которые через радиальный направляющий аппарат с профилированными лопатками поступают в выхлопной патрубок диффузорного типа, и позволяет обеспечить наиболее оптимальный диапазон изменения доли газов, идущих к выносному циклону (0,07...0,10), что уменьшает абразивный износ. Газ с высокой концентрацией твердой фазы выводится из периферийной области улитки-концентратора с помощью пылеотводящего патрубка и транспортируется по газоходу к выносному циклону, в котором происходит отделение твердой фазы от транспортирующего агента. По газоходу для возврата очищенного газа он направляется в выхлопной патрубок перед теплообменником котлоагрегата и участвует в процессе теплообмена. Размещение улитки-концентратора на выходе газов из котла перед теплообменником (воздухоподогревателем или водяным экономайзером) позволяет обеспечить движение газов по линии рециркуляции без применения дополнительных механических средств побуждения.

На фиг.1 изображено предлагаемое пылеулавливающее устройство, вид сбоку; на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А пылеулавливающего устройства; на фиг.3 - местный разрез В-В улитки-концентратора.

Пылеулавливающее устройство содержит улитку-концентратор 1, оснащенную дополнительными сепарационными спиральными устройствами - образного 2 и - образного 3 типов и пылеотводящим патрубком 4 для вывода продуктов сгорания с высокой концентрацией твердой фазы к выносному циклону 5, выхлопной патрубок 6, радиальный направляющий аппарат 7 с профилированными лопатками, систему связующих газоходов 8.

Работа пылеулавливающего устройства осуществляется следующим образом.

Дымовые газы после конвективного пучка котлоагрегата по газоходу тангенциально поступают в закручивающую улитку-концентратор 1. За счет центробежной силы и дополнительных сепарационных спиральных устройств 2 и 3 твердая фаза концентрируется в периферийной области улитки, а очищенные дымовые газы через радиальный направляющий аппарат 7 с профилированными лопатками поступают в выхлопной патрубок 6 диффузорного типа. Газ с высокой концентрацией твердой фазы выводится с помощью пылеотводящего патрубка 4 и транспортируется к выносному циклону 5, в котором происходит отделение твердой фазы от транспортирующего агента. Уловленный унос через шлюзовой питатель 9 (или мигалку), расположенный под циклоном, подается в топочную камеру на дожигание. Газ, очищенный от твердой фазы, возвращается по газоходу в выхлопной патрубок 6 перед теплообменником 10 (воздухоподогревателем или водяным экономайзером) котлоагрегата и участвует в процессе теплообмена. Движение газа по тракту: улитка-концентратор 1, выносной циклон 5, выхлопной патрубок 6 происходит за счет динамического напора потока дымовых газов на выходе из улитки-концентратора и перепада давлений в крайних точках данного тракта.

Предлагаемое пылеулавливающее устройство позволит повысить суммарную степень очистки (на 2...3%) газов, содержащих значительное количество высокопарусных частиц.

(57) Изобретение предназначено для сухой очистки газов от грубой пыли. Устройство содержит улитку-концентратор с пылеотводящим патрубком, подключенным к газоходу для подвода газа с высокой концентрацией твердой фазы к выносному циклону, радиальным направляющим аппаратом с профилированными лопатками, присоединенным к выхлопному патрубку, и газоход для возврата очищенного газа. Улитка-концентратор снабжена дополнительными сепарационными спиральными устройствами и -образного типов и расположена перед теплообменником. Технический результат: устройство позволит повысить суммарную степень очистки газов, содержащих значительное количество высокопарусных частиц, на 2...3%. 3 ил.

Пылеулавливающее устройство для сухой очистки газов от твердых частиц, содержащее улитку-концентратор, снабженную пылеотводящим патрубком, подключенным к газоходу для подвода газа с высокой концентрацией твердой фазы к выносному циклону, радиальным направляющим аппаратом с профилированными лопатками, присоединенным к выхлопному патрубку, газоход для возврата очищенного газа, отличающееся тем, что улитка-концентратор снабжена спиральными козырьками -образного типа, над которыми установлено дополнительное сепарационное спиральное устройство -образного типа, и расположена перед теплообменником.