Инерционный пылеотделитель Советский патент 1983 года по МПК B01D45/04 

11 Изобретение огносигся к очистке запыленных промышленных газов, соаеркащих взвешенные твердые мелкодисперсны частицы, и может быть использовано в металлургической, горной, хиМическоЙ и других отраслях промьшшенности. Известен инерционный пылеотцелитель соцержаший корпус, выполненный в вице изогнутого газохода прямоугольного сечения с входным и выходным патрубками в котором газоход снабжен установленны ми внутри вдоль его внешней стенки пло скими рассекателями Cll . : Оцнако для этого устройства характер на недостаточно высокая эффективность пылеотделения вследствие того, что пыли выделяемые из газовых потоков, являясь полидисперсными .со значительным разбросом размеров частичек, входят в канал пылеотцеления с одинаковыми большими скоростями, так как скорость движения газового потока в канале пылеот- делителя рассчитьшается по минимальному размеру частицы пыли и выбирается такой, чтобы мельчайшая частица за вре мя поворюта на 180 могла отсепариро- ваться. При этом крупные частицы пыли достигают внешней стенки быстрее мелких и с больш шй скоростями, ударяются во внешнюю стенку и за счет упругой деформации отскакивают обратно в газовый поток, причем увлекают за еобой уже отсепарированные более мелкие частицы пыли, уменьшая при этом эффективность отделения пьши. Увеличение высоты плоских рассекателей для предотвращения возврата крупных частиц в поток газа приводит к увеличению энергетических затрат на отделение пыли. Целью изобретения является повышени эффективности пьшеотделения и уменьшения энергетических затрат на очистку. Указанная цель достигается тем, что в инерционном пылеотделигеле, содержащем корпус, выполненный в виде изогнутого газохода прямоугольного сечения, снабженного установленными внутри вдол его внешней стенки плоскими рассекателями, с входным и выходным патрубками, внутренняя стенка корпуса газохода выполнена эксцентричной по отношению к внешней в направлении выходного Патрубка, причем величину эксцентриситета определяют из соотношения H-A-c -R, ;. где к - коэффициент, зависящий от свойст газа и средней скорости его движения м 40 (Г- разность между максимальным и минимальным размерами частиц пыли, м; Я;,- радиус внутренней стенки корпуса инерционного пылеотделителя, м На фиг. 1 изображен инерционный пылеотделитель, общий вий; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1. Инерционный пылеотделитель состоит из изогнутого на 180 участка газохода 1 прямоугольного сечения с входным 2 и выходными. 3 и 4 патрубками для грязного и очищенного газа. Внутренняя стенка 5 газохода 1 выполнена эксцентрично по отношению к внешней стенке 6. Внутри газохода 1 вдоль его внешней стенки 6 по всей длине установлены плоские рассекатели 7. Устройство работает следующим образом. При прохождении запыленного газа через канал газохода 1 частицы пыли под действием инерционных сил устремляются в сторону больших радиусов и проходят в щели, образованные рассекателями 7, и с 5-2О% газа, несущего уловленную пыль, отводятся з осади- тельное устройство через выходной патрубок 3. Очищенный от пыли газ (95-80%) отводится через выходной патрубок 4. Так как внутренняя стенка 5 газохода выполнена эксцентрично по отношению к внешней стенке 6, то создается канал газохода, суживающий- ся в направлении выходного патрубка, т.е. канал газохода с переменной высотой сечения канала и, следовательно, с переменным сечением канала инерционного пылеотделителя. Вследствие этого создается конфузориый участок газохода, что позволяет запыленному газу двигаться по каналу инерционного пылеотделителя с переменной скоростью, на входном участке газохода она меньше, а потом увеличивается вследствие уменьшения сечения канала пылеотделителя. При конфузорном движении газа режим движения запыленного потока становится более устойчивым, так как уменьшается турбулентность потока, а также уменьшаются вторичные те- .чения в канале.инерционного пьшёотцели- теля, что приводит к уменьшению энергетических затрат на транспортировку газа по каналу инерционного пылеотце- лителя потока газа, а значит и на его очистку. На входе инерционного пьшеотдели4те - ля скорость движения запыленного газа мала по отношению к скорости в канале инерционного пылеотцелителя с постоя ным сечением канаЛа такой же производительности, поэтому сепарируются круп ные частицы пыли и, так как скорость и мала, это не позволяет им возвратиться в основной поток, и нет абразивного износа внешней- стенки. Далее начинается сужение канала газохода (скорость запы ленного потока возрастает), сепарируютс средние частицы пыли, и так как на вых де канала газохода скорость движения. газового потока максимальная и значительно больше, чем на выходе газохода, с постоянным сечением, то сепарируются самые мелкие частицы пыли. Расчет необходимой величины эксцентриситета производят следуюшим образом. Запыленный газ, поступающий на очис ку - доменный газ. Для средней скорост движения газа 50 м/с коэффициент ,0х10 м. Запыленный доменный газ имеет размер частиц пыли от f jr200xlO м до сГмин 20x10 м, тогда Д.сГ, т.е. разность между максимальным и минимальным размерами час гиц пыли равна, м . Лс1Кс-« /лин 2ООх1О -20х10 -180х1О-. Для расчетной средней скорости 5О м/с оптимальным внутренним радиусом является О,5 м, тогда величина эксцентриситета (iviBHa, м: - .o-io -iso. 0,,0 Высота канала инерционного пылеот- делителя рассчитывается по формуле: ц е С05 Y+VR5;-e sin Ч-R1. где Н - высота канала инерционного пылеотделителя; € - величина эксцентриситета; R - радиус внутренней стенки газохода;R,2 - радиус внешней стенки газохода;Ч - угол поворота. Из расчета сепарации частицы пыли минимального размера при движении газа со скоростью 5О м/с высота канала газохода при постоянном сечении должна быть ,25 м, тогда ,2500,5+0,,750 м, при .-R-,O,O9+O,75O-0,,34 м, при 4 1800H -e- -R,L-R. ---0,09+0,750-0,,160 м. Инерционный пылеотделитель имеет следующие технические характеристики: радиус закругления пылеотделителя ,25 м, высота канала мм, ширина 9О мм, производительность установки 90О-13ОО . Испытания проводились колошниковой пылью, содержащей 92% частиц пыли крупнее 20 мкм. Пылеотделитель рассчитан на улавливание частиц пыли крупнее 20 мкм. Рассекатели пылеотделителя имеют высрту , ЗО, 4О мм и установлены на расстоянии 4,8 и 12 мм. Технико-экономические преимущества данного устройства по сравнению с известным заключаются в повышении эф- фективности пылеотделения примерно на 5% и уменьшении энергетических затрат на очистку за счет того, что канал инерционного пылеотделителя рассчитывается на сепарацию самой мелкой частицы пыли и скорость движения газового потокг подбирают такой, чтобы она была достаточной для сепарации самой мелкой частицы пыли запыленного газового потока. В известном устройстве канал газохода имеет неизменяющееся сечение и скорость движения запыленного потока в нем неизменная по всей длине канала газохода, поэтому эта большая скорость (рассчитанная на сепарацию самой мелкой частицы) с большой силой воздеЙ1 ствует на самые крупные частицы пыли, что приводит к абразивному износу внешней стенки газохода, вследствие сильных ударов крупных частиц о ее поверхность, а также возврату крупных частиц при ударе о стенку газохода в основной поток. В данном устройстве, вследствие переменной скорости в начале газохода и увеличивающейся в направлении выходного патрубка, инерционные силы, дейст вующие на входном участке газохода невелики, и поэтому сепарируются круп- ные частицы пыли, причем с небольшой скоростью, что исключает абразивный износ внешней стенки пылеотделителя, а также возвращение их в основной поток. Кроме того, в данном устройстве . энергетические затраты на очистку за-пыленного газа меньше, чем в извест- . ном, так как при конфузорном движении газа получается более устойчивый режим движения и поэтому уменьшаются и исчезают вторичные течения.

fPuz,t

мрвненнаи

ИНЕРЦИОННЫЙ ПЫЛЕОТДЕЛИТЕЛЬ, соцерисащий корпус, выполненный в вице изогнутого газохода прямоугольного сечения, снабженного установt -1 ленньп и внутри вдоль его внешней стенки плоскими рассекателями, р входным и выходным патрубками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пыяготделения и. у1иеньшения энергетических затрат, внутренняя стенка корпуса газохоца выполнена эксцентричной по отношению к внешней в направлении выходного патрубка, при этом величину эксцентриситета определяют из соотношения , где к - коэффициент, зависяшнй от свойств газа и средней скорости его движения, м ; .liO - разность между максйма йьным и минимальным размерами частиц пылц щ Ц. -: радиус внутренней стенки корпу« са инерционного пылеотделителя, м. Гцаин1 tat Фиг.