Циклон для очистки и охлаждения высокотемпературных и запыленных газов Советский патент 1985 года по МПК B04C5/20 

11447 Изобретение относится к устройствам для охлаждения и очистки от пыли печных газов с использованием центробежной силы и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.5 , Известно устройство, содержащее цилнндрическую камеру, экранированную охлаждаемыми трубами, с вертикальным выхо ным окном и подом, в котором трубы установлены одна параллельно к другой10 и плоскости окна 1. Однако данное устройство не может быть использовано для глубокого охлаждения газов в связи с малой поверхностью теплоотвода. Кроме того, выг олнение этой поверхности из соприкасающихся одна с другой вертикальных труб, .расположенных п:ерпендикулярно плоскости вращения газового потока, приводит к выходу из строя труб из-за интенсивного их износа, так как они расположены в области наибольшего20 скопления пыли. . Известен циклон для очистки горячих газов, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу с охлаждающей рубашкой из тепловых труб (термосифонов) и камерой для подвода теплоносителя, расположен-. ной на крышке циклона. В указанной конструкции обеспечивается возможность отбора части тепла горячих газов, причем разделение охлаждающей рубашки выхлопной Q трубы на отсеки (термосифоны) повышает эксплуатационную надежность циклона вследствие того, что в случае образования свища из-за абразивного износа в рубашке выйдет из строя лишь один отсек 2. Недостатком указанного циклона явля-35 ется малая поверхность теп,поотъема, которая не позволяет осуществлять глубокре охлаждение газов. Кроме того, размещение конденсационных зон термосифонов в обЩей камере с циркулирующим через нее теплоносителем в случае утилизации тепла охлаждаемых в циклоне газов по принципу испарительного охлаждения при давлении 6-13 кг/см и больших габаритах циклона. (диаметром 3,5 м) выэгывает необходимость изготовления стенок камеры из массивных45 листов (при диаметре циклона 3,5 м толщина листа 18 мм),, что значительно утяжеляет конструкцию и повышает металлоемкость. К недостаткам этой конструкции также относится низкая ремонтоспо- собность выхлопной трубы из-за неразбор-50 ности конструкции. . Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения высокотемпературных газов. Указаниая цель достигается тем, что. циклон для очистки и охлаждения высокотемпературмых и запыленных газов, содержащий корпус с тангенциальным входным 2 патрубком, осевую выхлопную трубу, стен«и которой выполнены из тепловых труб с испарительными и конденсационными зонами, при этом конденсационные зоны размещены в камере охлаждения с патрубками подвода и отвода теплоносителя, расположенной в верхней части циклона, снабжен установленным снаружи камеры охлаждения кожухом с выхлопным патрубком н цилиндрическими концентрическими обечайками, выполненными из тепловых труб, расположенными внутри корпуса и на его внутренней поверхности, при этом камера охлаждения выполнена в виде индивидуальных цилиндрических отсеков, охватывак щих конденсацонные зоны каждой тепловой трубы и объединенных в верхней и нижней частях кольцевыми коллекторами, сообщенными с патрубками, подвода и отвода теплоносителя. На фиг. I .приведен циклон, общий вид; - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -, вид Б на фиг. 1. Циклон для очистки и охлаждения высокотемпературных и запыленных газов содержит охлаждаемые термосифонами кор- . пус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и осевой вьи(Лопной трубой 3, коаксйально которой установлены дополнительные цилиндрические тепловоспринимающие обечайки 4 с термосифонами 5. Обечайки 4 выполнены из теплопроводного материала, в котором закреплены испарительные зоны соответствующих термосифонов 5. Конденсационные зоны термосифонов выполнены также аналогичными друг другу. Конденсационные зоны термосифонов 5 помещены в индивидуальные отсеки 6, выполненные из труб, концы которых соединены с подводящим 7 и отводящим 8 охлаждаюа1ую среду кольцевыми коллекторами. Индивидуальные отсеки конденсационных зон термосифонов размещены с промежутком относительно друг друга в общем кожухе 9 и кольцевых коллекторах, Для подвода к последним охлаждающей среды служат съемные патрубки 10 и 11 подвода и отвода с Присоединительными трубопроводами 12 и 13. Полость, образованная кожухом 9 и кольцевыми коллекторами 7 и 8, снабжена, отклоняющей перегородкой 14, обеспечивающей направленное движение газов, и соединена с полостью осевой выхлопной трубы 3 и выхлопным патрубком 15. Кольцевые коллекторы 8 секций снабжены разделяющими перегородками 16. Циклон работает следующим образом, Запыленный высокотемпературный газовый поток, отходящий, например, из металлургической печи, поступает через танген- циальный входной патрубок 2, закручиваясь при этом, в охлаждаемый терм(кифонами корпус I.

Далее, проходя по спирали, газы очищаются от пыли и охлаждаются за счет контакта с цилиндричеЛими концентрическими обечайками 4. Пыль, увлекаемая закручер 1ым, газовым потоком, при этом скользит по обечайкам 4, также отдавая им свое тепло, а затем собирается в бункере.

Охлажденные и очищенные от пыли газы меняют направление своего движения и, охлаждаясь, в результате контакта с внутренней теплообменной поверхностью выхлопной трубы 3 поступают через, промежутки между наружными стенками индивидуальных отсеков 6 вдоль отклоняющей перегородки 14 в полость кожуха 9. Затем поток проходит через эту полость и дополнительно охлаждается за счет контакта с наружной поверхностью индивидуальных отсеков 6 и части поверхности кольцевых коллекторов 7 и 8, обращенной внутрь этой полости. Охлажденные газы выходят из циклона через патрубок 15. В качестве охлаждающей среды -используется циркуляционная вода, например, установки исп рительного охлаждения.

Технико-экономический эффект по сравнению с известными устройствами, в том

числе и с базовым, обеспечивается вследствие более глубокого охлаждения газов при установке в циклоне дополнительных тепловоспринимающих обечаек, и, кроме того, конструкции камеры охлаждения конденсационных зон термосифонов, которая

выполняет функции конденсатора паров в термосифонах и охладителя газов.

Функция охладителя газов позволяет повысить эффективность охлаждения всего циклона в 1,5 раза по сравнению с известными устройствами, в которых конденсационные зоны используются только по их прямому назначению. Кроме того, в. предлагаемом циклоне упрощаются операции обслуживания и текущего ремонта в результате выполнения теплообменных по

верхностей в виде отдельных цилиндрических секций, что позволяет легко осуществлять замену каждой секции.

ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу, стенки которой выполнены из тепловых труб с испарительными и конденсационными зонами. 1(о/ одная сре при этом конденсационные зоны размещены в камере охлаждения с патрубками подвода и отвода теплоносителя, расположенной в верхней части циклона, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности охлаждения газов, он снабжен установленным снаружи камеры охлаждения кожухом с выхлопным патрубком и цилиндрическими концентрическими обечайками, выполненными из тепловых труб, расположенными внутри корпуса и на его внутренней поверхности, при этом камера охлаждения выполнена в виде индивидуальных цилиндрических отсеков, охватывающих конденсационные зоны каждой тепловой трубы и объединенных в верхней и нижней частях % b кольцевыми коллекторами, сообщенными с патрубками подвода и отвода теплоноси теля. 4 vj со 1C

4 4

фиг. 2

дидё

Фиг.Ъ