Устройство для очистки воздуха от пыли Советский патент 1984 года по МПК B01D45/14 

Изобретение относится к технике очистки воздуха от взвешенньк частиц и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки воздуха от пыли, содержащее корпус в виде улитки, рабочее колесо, выходной патрубок для чистого воздуха, пылеотводящий патрубок, направленный под углом к выходному патрубку, причем соотношение радиусов внутренней и наружной стенок корпуса на входе в пылеотводящий патрубок равно 0,6 - 0,8 СИ.

Однако конструкция этого устройства не обеспечивает получение оптимальной высоты входной щели пылеотводящего патрубка. Между тем для конкретных условий использования такого устройства оптимальная высота щели является величиной переменной и зависит, например, при прочих равных условиях от фракционного состава улавливаемой пыли. В одних случаях (тонкая пыль) может оказаться, что толщина слоя воздушного потока, насыщенного пылью, больше высоты входной щели пылаотводящего патрубка и часть пыли, сконцентрированной у наружной стенки улитки, проскакивает в выходной патрубок для очищенного воздуха. В результате снижается эффективность очистки устройства. В других случаях (грубая пыль) высота елся насыщенного пылью воздушного потока может составлять незначительную часть высоты входной щели пыле тводящего патрубка. При этом неоправданно завышается количество воздуха, транспортирующего выделенную пыль в пылеуловитель

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки воздуха от пыли, содержащее корпус с плоскими торцовыми стенками и спиральной боковой стенкой, осевой входной патрубок, рабочее колесо, выполненное в виде диска и укрепленных на его. периферии радиальных лопаток, боковые выходные патрубки для отвода грязного и очищенного воздуха и поворотный шибер, установленный на выходе из корпуса. Шибер позволяет изменить соотношение расходов очищенного и грязного воздуха, а также обоих потоков, сопровождающих пыль. Тем самым создаются условия для -достижения максимальной эффективности отчистки устройства при конкретных условиях его использования С2.

Эффективность очистки известного устройства возрастает с повышением до определенного предела объема грязного воздуха, который несмотря на принятые меры по его оптимизации, остается значительным даже при отделении грубой пыли. Так, например, результаты испытаний подобных устройств на пыли, средний размер частиц по массе которой 30 мкм, показывают, что максимальная эффективность очистки достигается в том случае, если объем отводимого грязного воздуха составляет 25% и выше от общего расхода очищаемого воздуха. Это экономически нецелесообразно вследствие увеличения габаритов выносного пылеуловителя для очистки грязного воздуха и дополнительного расхода энергии на его рециркуляцию в устройстве.

Рассмотренный недостаток известного устройства является следствием того, что отвод грязного газа осуществляется через пылеотводящий патрубок, ширина которого равна ширине корпуса устройства. Между тем пыль уже при прохождении через рабочее колесо концентрируется на некотором расстоянии (примерно, на одной трети от заднего его диска. Это подтверждается тем, что именно в этой зоне наблюдается интенсивный износ лопаток ротора. В остальной зоне содержание пыли в воздухе на выходе из колеса примерно соответствует ее концентрации в очищенном воздухе. Таким образом, имеются предпосылки значительного сокращения расхода гряного воздуха за счет уменьшения площади входного сечения пылеотводящего патрубка, через который он отводится к выносному .пылеуловителю.

Целью изобретения является снижеиие энергозатрат на очистку и увеличение производительности устройства за .счет сокращения расхода воздуха, транспортирующего вьщаленную пыль в выносной пылеуловитель.

Указанная цель достигается тем, что устройство для очистки воздуха от пыли, содержащее корпус с плоскими торцовыми стенками и спиральной боковой стенкой, осевой входнойпатрубок, рабочее колесо, выполненное в виде диска и укрепленных на его периферии радиальных лопаток, боковые выходные патрубки для отвода грязного и очищенного воздуха и поворотный шибер, установленный на выходе из корпуса, снабжено перегородкой, установленной в корпусе параллельно торцовым стенкам на расстоянии от диска рабочего колеса/ равном 0,35-0,45 ширины его лопаток, а шибер выполнен в виде двух частей, имеющих автономные приводы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2.- разрез А-А на фиг. 1; на .фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - график распределения концентрации (Z) пыли, в воздухе на выходе из рабочего колеса по ширине кожуха в точках а, б, с, в, и, к, отнесенной к максимальной концентрации () пыли в исследуемом сечеНИИ; на фиг,- 5 - график зависимости эффективности очистки (4) устройств на кварцевой пыли со средним размером частиц от расхода воздуха б, транспортирующего пыль в выносной ПБшеуловитель/ отнесенного к общей производительности fl устройства по воздуху: кривая 1 - при отсутствии перегородки в корпусе устройства кЪ , кривая 2-е перегородкой в корпусе при ,2 В и ,3; кривая 3.- с перегородкой в корпусе при X г 0,42 В и -h ,30. Устройство содержит корпус 1 с осевым входным патрубком 2, рабочее колесо 3, выполненное в виде диска и лопаток 5, боковые выходные патрубки б и 7 соответственно для чистого и грязного воздуха, электродви гатель 8. В корпусе 1 установлена перегородка 9 на расстоянии х .0,35-0,45 ширины В лопаток 5 от его дис ha 4, рассекающая на две части корпус 1, входные сечения патрубков б и 7, включая и шибер 10, который делится на две части 11 и 12, После ние могут поворачиваться вокруг оси 13 и устанавливаются отнрситель но друг друга таким образом,. Что входное сечение 14 патрубка 7 имеет высоту .1i всегда больше высоты h входного сечения 15 того же патрубка. Устройство работает следующим образом. Вращение рабочего колеса .3 созда ет разрежение в патрубке 2 и в пространство между лопатками 5 начинает поступать запыленный воздух. Воздушный поток пои движении от патрубка 2 до выхода из колеса меняет направление движения на 90. При этом возникают инерционные силы, под действием которых основная масса пыли в межлопаточном пространстве концентрируется у диска 4 рабочего коле са. Это подтверждается опытом эксплу атации.центробежных воздуходувных машин на запыленном воздухе и резуль татами проведенных исследований. Дан ные испытаний предлагаемого устройст ва на стандартной кварцевой пыли со средним размером частицс/5о 29 мкм (фиг, 4) показывают, что основная масса пыли(порядка 75%) при прохождении через рабочее колесо концентри руется у диска 4 колеса на расстояНИИ X 0,35-0,45 ширины В его лопаток 5, В связи с этим перегородка 9, установленная на расстоянии х(0,35-0,45) В от диска 4, предотвращает перемешивание потоков насыщенного пылью и сравнительно чистого воздуха по выходе из колеса. Дальнейшее движение потоков воздуха по обе стороны от перегородки по спиральному каналу, осуществляется в поле центробежных сил и обеспечивает отжатие содержащихся в них частиц пыли в меридиональной плоскости корпуса 1 к внутренней поверхности спиральной стенки канала. При этом на входе в патрубки б и 7 высота h слоя насыщенного пылью потока в канале со стороны диска 4 всегда больше h того же параметра потока в канале по другую сторону от перегородки 9, Это объясняется тем, что в потоке со стороны входного патрубка 2 после прохождения через рабочее колесо 3 остается незначительное количество частиц пыли, способных выделиться под деТйствием создаваемого в.устройстве уровня центробежных сил к спиральной стенке корпуса 1, Основная масса содержащихся в этом потоке твёрдых частиц это тонкие, не улавливаемые в данном устройстве фракции пыли с узким интервалом дисперсности (преимущественно 0-5 мкм), которые распределяются . по сечению канала более или менее равномерно. Значения величин fi и Ъ. зависят от физико-химических свойств пыли, дисперсного ее состава, уровня создаваемых в устройстве центробежных сил и определяются известными способами (теоретически либо экспериментально) , В некоторых случаях (грубая пыль) величина h может быть принята равной нулю. Высота входных сечений 14 и 15 патрубка 7 грязного воздуха за счет поворота частей 11 и 12 шибера 1.0 вокруг оси 13 устанавливается равной по величине соответственно ti и h , Это обеспечивает полное удаление потоков воздуха, в которых сконцентрирована выделенная пыль. Очищенный воздух удаляется из устройства через патрубок 6 чистого воздуха, Данные, представленные на фиг, 5, показывают, что введение в корлус стройства перегородки на оптимальом расстоянии от диска рабочего олеса примерно в два раза снижает асход грязного воздуха (кривая 3) о сравнению с известными устройстами (кривая 1) без снижения эффекивности очистки,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ, содержащее корпус с плocки «и торцовьти стежками и спиральной боковой с енкой, осевой входной патрубок, рабочее колесо, выполненное в виде диска и укрепленных на его периферии радиальных лопаток, боковые выходные патрубки для отвода грязного и очищенного воздуха и поворотный шибер, установленный на выходе из корпуса, отличающеес я тем, что, с целью снижения энергозатрат и увеличения производительности устройства, оно снабжено перегородкой, установленной в корпусе параллельно торцовым стенкам на расстоянии от диска рае5 рчего колеса, равном 0,35-0,45 ширины его лопаток, а шибер выполнен в двух частей, имеющих .автономные приводы. § «Л с