РОТОКЛОН С РЕГУЛИРУЕМЫМИ СИНУСОИДАЛЬНЫМИ ЛОПАСТЯМИ Российский патент 2008 года по МПК B01D47/02 

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов и может найти применение в различных отраслях промышленности, где требуется очистка газов от взвешенных примесей.

Известно устройство для мокрой очистки газа, содержащее корпус, входной и выходной патрубки, оросительные форсунки, шламосборник, заполненный жидкостью, и направляющие лопатки, которые размещены вертикально и выполнены с отгибами навстречу газовому потоку в верхней части и с вертикальными разрезами в нижней [Авторское свидетельство СССР №1438829, МКИ В01Д 47/06, 1988. Бюл. №43].

Недостатком данного устройства является значительное гидравлическое сопротивление, возникающее при прохождении газа через лопатки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для мокрой очистки газа, содержащее корпус с входным патрубком, нижние неподвижные и верхние подвижные перегородки, винтовые подъемники верхних перегородок, поплавковую камеру для подачи воды и лабиринтный каплеуловитель [Авторское свидетельство СССР №575117, МКИ В01Д 47/06, 1977. Бюл. №37, прототип].

Недостатком такого устройства является невысокая эффективность пылеулавливания, так как конструкция перегородок не позволяет изменить направление газожидкостного потока.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания за счет интенсификации процесса очистки запыленных газов и снижения гидравлического сопротивления устройства.

Поставленная цель достигается тем, что ротоклон содержит корпус с входным патрубком, верхние подвижные лопасти с винтовыми подъемниками, лабиринтный каплеуловитель. Верхние и нижние лопасти имеют профиль синусоидальной формы, при этом нижние лопасти выполнены так, что входная часть каждой из них закреплена на оси с возможностью поворота одного ее конца относительно верхних лопастей посредством маховиков.

Технический результат, обеспечиваемый ротоклоном с регулируемыми синусоидальными лопастями, выражается в снижении гидравлического сопротивления устройства, возникающего при прохождении газожидкостного потока через лопасти. Это достигается выбором оптимальной геометрии лопастей, имеющих синусоидальный профиль.

Повышение эффективности пылеулавливания обусловлено возможностью регулирования положения нижних лопастей относительно верхних, что позволяет создавать оптимальный режим работы устройства с высокой эффективностью пылеулавливания в широком диапазоне запыленности газового потока.

Чем больше угол отклонения, тем выше интенсивность коагуляции и эффективность очистки газа.

Ротоклон характеризуется наличием нескольких щелевых каналов, образуемых верхними и нижними лопастями, причем в каждом последующем по ходу газа канале нижняя лопасть устанавливается выше предыдущей.

Такое расположение способствует постепенному входу газожидкостного потока в щелевые каналы и снижает тем самым гидравлическое сопротивление устройства.

Расположение входной части лопастей на оси с возможностью их поворота позволяет создавать активную зону диффузии. Последовательно расположенные щелевые каналы создают в диффузионной зоне, образованной углом поворота лопастей, гидродинамическую зону интенсивного смачивания частиц пыли. По мере перемещения потока через жидкостную завесу обеспечивается возможность многократного пребывания частиц пыли в гидродинамически активной зоне, что значительно повышает эффективность пылеулавливания и обеспечивает работу устройства в широких диапазонах запыленности газового потока.

Сущность изобретения поясняется чертежом - продольный и поперечный разрезы.

Ротоклон с регулируемыми синусоидальными лопастями в соответствии с чертежом содержит корпус 1 с патрубками для входа 2 и выхода 3 газа, в котором установлены пары лопастей синусоидального профиля. Перемещение верхних лопастей 4 осуществляется с помощью винтовых подъемников 5, нижние лопасти 6 закреплены на оси 7 с возможностью их поворота. Угол поворота нижних лопастей 6 выбирается из условия постоянства скоростей пылегазового потока. Для регулирования угла поворота выходной части нижних лопастей 6 предусмотрены маховики 8.

Количество пар лопастей определяется производительностью устройства и запыленностью пылегазового потока, то есть режимом устойчивой работы устройства.

В нижней части корпуса имеется патрубок для слива шламовой воды 9. Перед патрубком для выхода газа 3 установлен лабиринтный каплеуловитель 10.

Ротоклон работает следующим образом.

В зависимости от запыленности пылегазового потока верхние лопасти 4 посредством винтовых подъемников 5, а нижние лопасти 6 с помощью маховиков 8 устанавливаются на угол, определяемый режимом работы устройства.

Запыленный газ поступает во входной патрубок 2 в верхней части корпуса 1 аппарата. Ударяясь о поверхность жидкости, он меняет свое направление и проходит в щелевой канал, образованный верхними 4 и нижними 6 лопастями. Благодаря высокой скорости движения очищаемый газ захватывает верхний слой жидкости и дробит его в мельчайшие капли и пену с высокоразвитой поверхностью.

После последовательного прохождения всех щелевых каналов газ проходит через лабиринтный каплеуловитель 10 и через выходной патрубок 3 удаляется в атмосферу. Уловленная пыль оседает в бункере ротоклона и через патрубок для слива шламовой воды 9, вместе с жидкостью, периодически выводится из аппарата.

Исследования проводились на ротоклоне с регулируемыми синусоидальными лопастями при очистке дымовых газов печей обжига шихтовально-печного цеха. Ротоклон имел 3 щелевых канала, скорость газа в которых составляла 25 м/с. При этой скорости ротоклон имел гидравлическое сопротивление 800 Па. Работая в таком режиме, он обеспечивал эффективность улавливания пыли с входной концентрацией 0,5 г/нм³ и плотностью 600 кг/м³ на уровне 96,3%.

Таким образом, применение изобретения позволяет повысить эффективность пылеулавливания путем регулирования угла поворота нижних лопастей и снизить гидравлическое сопротивление устройства благодаря выбору оптимальной геометрии лопастей синусоидального профиля.

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов. Ротоклон снабжен верхними и нижними лопастями, которые имеют профиль синусоидальной формы. Нижние лопасти выполнены так, что входная часть каждой из них закреплена на оси с возможностью поворота одного ее конца относительно верхних лопастей посредством маховиков. Технический результат состоит в повышении эффективности пылеулавливания за счет интенсификации процесса очистки запыленных газов и снижения гидравлического сопротивления устройства. 1 ил.

Ротоклон, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, верхние подвижные лопасти с винтовыми подъемниками и лабиринтный каплеуловитель, отличающийся тем, что верхние и нижние лопасти имеют профиль синусоидальной формы, при этом нижние лопасти выполнены так, что входная часть каждой из них закреплена на оси с возможностью поворота одного ее конца относительно верхних лопастей посредством маховиков.