Вихревой пылеуловитель Советский патент 1987 года по МПК B01D45/00 B04C5/08 

Изобретение относится к устройствам для очистки аспирационных и технологических газов от пыли и может найти широкое применение на предприятиях черной и цветной металлургии, энергетической и химической промышленности, промышленности строительных материалов, в машиностроении и ряде других отраслей народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания.

На фиг. 1 изображен пылеуловитель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - кольцевая распределительная камера; на фиг. 5 - то же, вид сверху.

Вихревой пылеуловитель включает цилиндрический корпус 1, который крепится к бункеру 2. Сверху к корпусу 1 крепится кольцевая распределительная камера 3 с тангенциальным подводом вторичного потока и соплами 4 вторичного газового потока. Кольцевая распределительная камера 3 выполнена переменного сечения по высоте в направлении закрутки эвольвенты, причем угол наклона равен

taB &РI

(ср

где b - высота входного патрубка, м;

- длина окружности по среднему диаметру кольцевой распределительной камеры, м.

Вход очиш,аемого газа осуш,ествляется через входной патрубок 5, проходящий через бункер 2. На выходе входного патрубка 5 крепится лопаточный завихритель 6, который выполнен конусным с увеличивающимся диаметром в направлении к обтекателю, причем больший диаметр завихрителя равен

)з VDn+Dj-f-l,25F-.

гдеДп-диаметр входного патрубка, м;

DO-диаметр обтекателя, м;

Fn - площадь поперечного сечения ло- п,аток завихрителя, м.

По оси пылеуловителя установлен обтекатель 7, выполненный в виде цилиндра 8 с конусами 9 и 10 на концах, имеющих угол при вершине, равный 12-14°. Обтекатель 7 установлен по всей высоте аппарата, причем верхний конус 9 расположен на уровне нижней кромки выходного патрубка, а нижний конус 10 установлен вершиной навстречу входному патрубку 5. Диаметр цилиндра 8 обтекателя 7 составляет 0,15- 0,2 диаметра корпуса аппарата.

Крепление завихрителя 6 к входному патрубку 5, а также цилиндра 8 к завихрителю 6, и верхнего конуса 9 к цилиндру 8 выполнены легкосъемными, а установка люка 11 в корпусе аппарата размером более на 200 мм большего диаметра завихрителя позволяет повысить эксплуатационную надежность аппарата за счет

0

облегчения и замены наиболее изнашивающихся деталей аппарата - завихрителя и обтекателя.

В зависимости от того, какой газ

подается в качестве вторичного потока, чистый или запыленный, его количество по отношению к первичному может составлять 30- 70%, т. е. 30% при чистом газе и 70% при запыленном. В этой связи серийно выпускаемые аппараты должны обеспечивать

0 соответствующую регулировку. Для этих целей в предлагаемой конструкции предусмотрена установка съемных заглушек на сопла и в верхней части кольцевой камеры люки 12 для доступа к этим заглушкам и люки 13.

с Выход газа осуществляют через выходной патрубок 14.

Вихревой пылеуловитель работает следующим образом.

Очищаемый газ подается в корпус 1 двумя встречными закрученными в одну сторону потоками газа. Первый поток (запыленный газ) подается к входному патрубку 5 через завихритель 6, а второй поток через кольцевую распределительную камеру 3 и сопла 4 вторичного газового потока. Первый поток

5 закручивается завихрителем 6, а второй поток соплами 4 вторичного газового потока за счет того, что сопла 4 установлены тангенциально и под углом к корпусу. В результате закручивания потока создается интенсивное центробежное поле, которое выво0 дит частицы пыли из центральной части к периферии, где вторичным потоком они сносятся в бункер 2. Усовершенствование конструкции вихревого пылеуловителя вызвано следующими причинами.

5 Вдоль оси цилиндрического корпуса образуется зона пониженного статического давления, нулевых тангенциальных и аксиальных и повышенных осевых составляющих скоростей газов, диаметр .которой составляет 0,15-0,2 диаметра корпуса аппарата. Наличие градиента давления является причиной возникновения обратных паразитных (запыленных) потоков от стенок аппарата к его центральной части. Для снижения интенсивности обратных паразитных потоков обтекатель завихрителя выполнен по всей высоте аппарата и диаметром, равным 0,15-0,2 диаметра корпуса аппарта. Выполнение цилиндра диаметром менее 0,15 диаметра корпуса пылеуловителя не полностью исключает об- . ратные течения газов. Выполнение диаметра

0 цилиндра более 0,2 диаметра корпуса пылеуловителя приведет к увеличению средней скорости газов в аппарате. Выполнение обтекателя в виде цилиндра с конусами на концах, имеющих угол при вершине, равный 12-14°, создает наиболее благоприятные

5 условия для повышения эффективности улавливания газов, так как снижаются потери энергии в результате создания лучшей обтекаемости струей газа.

0

5

Выполнение конусов с угом менее 12° или более 14° создает паразитные завихрения, которые ухудшают эффективность очистки газа.

Установка обтекателя вершиной верхнего конуса на уровне входа в выходной патрубок способствует снижению сопротивления вихревому потоку, что обеспечивает его высокую скорость и тем самым высокую эффективность пылеулавливания. Установка обтекателя нижним конусом навстречу входному патрубку также способствует сокра- ш.ению потерь энергии, так как устраняется турбулизация потока.

Выполнение завихрителя конусным с уве- личиваюш,имся диаметром по направлению к обтекателю, где диаметр большего основания завихрителя равен

)з VDn-f o+l,25f.i,

создает условия, при которых плош,адь живого сечения завихрителя и соответственно скорость потока в пределах завихрителя сохраняются постоянными и равными соответственно плош,ади поперечного сечения и скорости во входном патрубке, что предотвращает турбулизацию потока, а значит и дополнительные затраты энергии на перестройку структуры потока.

Выполнение кольцевой распределительной камеры переменного сечения по высоте с углом наклона верхней стенки в направлении закрутки эвольвенты, равным tgp

Ь-50 .. --, обеспечивает равномерное изменеicp.

ние площади кольцевой камеры пропорционально изменению расхода газа через сопла. При одинаковом сечении кольцевой камеры скорость газов в соплах будет не одинаковой, что нарущит осесимметричность вторичного потока газов и приведет к снижению эффективности пылеулавливания. В числителе формулы указана разность (Ь-50), которая означает, что конечная минимальная высота кольцевой распределительной камеры составляет 50 мм. Выбор этой конечной высоты связан с удобством обслуживания (съем и установка заглущек на сопла) аппарата. Кроме того, кольцевая камера выполнена не тупиковой, а проточной. Высота проточной части 50 мм во избежание отложений пыли в кольцевой камере особенно при подаче в качестве вторичного потока запыленного газа.

Формула изобретения

1.Вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус с входным патрубком, на выходе которого установлен лопаточный

завихритель и обтекатель, бункер, установленную на корпусе кольцевую распределительную камеру с соплами вторичного газового потока, выходной патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, обтекатель установлен по всей высоте по оси пылеуловителя и выполнен в виде цилиндра с конусами на концах с углами при верщине 12-14°, при этом вершина верхнего конуса расположена на уровне входа в выходной патрубок, нижний конус установлен вершиной навстречу входному патрубку, а диаметр обтекателя составляет 0,15-0,2 диаметра корпуса.

2.Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая распределительная камера выполнена переменного сечения по высоте с углом наклона верхней стенки в направлении закрутки эвольвенты, равным

.gp ,

/ср.

где b - высота входного патрубка кольцевой распределительной камеры, м; /ср - длина окружности по среднему диаметру кольцевой распределительной камеры, м.

3.Пылеуловитель по пп. 1 и 2, отличаю- щийся тем, что кольцевая распределительная камера выполнена со сквозным осевым каналом.

4.Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что завихритель выполнен конусным с увеличивающимся диаметром по ходу движения потока, при этом диаметр большего основания завихрителя определяют по формуле

/)з VDn+O +l,25f.-.,

где DO-диаметр входного патрубка, м; DO - диаметр обтекателя, м; f .1 - площадь поперечного сечения лопаток завихрителя, м .

/{-А

Б-Б

Фыг.2

Фиг.З

do/xoff о чищенного газа

D

Bmapui HOSo газа iPu i.S

Составитель с. Горяйнова

Редактор С. ПатрушеваТехред И. ВересКорректор А. Тяско

Заказ 4639/7Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от пыли и позволяет повысить эффективность пылеулавливания Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1 с входным патрубком 5, на выходе которого установлены лопаточный завихритель 6 и обтекатель 7, бункер 2, установленную на корпусе кольцевую распределительную камеру 3 с соплами 4 вторичного газового потока, выходной патрубок 14. Обтекатель 7 установлен по всей высоте по оси пылеуловителя и выполнен в виде цилиндра 8 с конусами 9, 10 на концах с углами при вершине 12-14°, при этом вершина верхнего конуса 9 расположена на уровне входа в выходной патрубок 14, нижний конус 10 установлен вершиной навстречу входному патрубку 5, а диаметр обтекателя составляет 0,15-0,2 диаметра корпуса. Кольцевая распределительная камера 3 выполнена переменного сечения по высоте с углом наклона верхней стенки в направлении закрутки эвольвенты, равным ig b-50//ср, где b - высота входного патрубка кольцевой-распределительной камеры, м; /ср- длина окружности по среднему диаметру кольцевой распределительной камеры, м. Завихритель 6 выполнен конусным с увеличивающимся диаметром по ходу движения потока, при этом диаметр большего основания завихрителя определяют по формуле Оз Dn- -}-D i-}-,25Fji, где Dn - диаметр входного патрубка, м; DO - диаметр обтекателя, м; F.i - плошадь поперечного сечения лопаток завихрителя, м. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. S с 4 с с с