Способ очистки газов в циклоне под разрежением Советский патент 1989 года по МПК B04C5/18 

Нзобретение относится к технике сухой инерционной очистки газов от дисперсных материалов и может быть применено для непрерывной выгрузки выделенных из потока газа материалов циклонах или других аппаратах, работающих под разрежением.

Цель изобретения - повышение зф фективности очистки газа и стабилизации выгрузки.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - зависимость разрежения Р у ограждающей поверхности в объеме затвора при заполнении его связным дисперсным материалом (например, вла;кным песком) от высоты слоя h; на фиг. 3 - кривые эффективности улавливания цементной пыли в циклоне по данному способу 1, герметизированного циклона 2 и прототипа 3.

Способ реализуют следующим образом.

До накопления в затворе уловленного циклоном дисперсного материала по контуру запирающего устройства пропускают дополнительный газ в виде настильных струй. Количество газа, подаваемого через отверстия по контуру сопряжения запорного органа с поверхностями, ограждающими объем затвора (фиг. 1), должно быть равно 0,-5% от очищаемого газа и выбираться из

ел о ч 4 ел сл

диапазона () F, где

Чо

,V90iCKopocTb витания частиц, диаметр которых является граничным для фракций с весовой долей 50 и 90% соотиетст- венно.

Подача газа вдоль ограждающих объем затвора поверхностей в виде настильных струЛ перед накоплением материала приводит к циркуляции газа внутри объема, т.е. у стенок газ идет ю вверх, а внутри - вниз. Скорость струй больше скоростей витания даже самых крупных частиц, интенсивная циркуляция газа в начальной стадии препятствует образованию сгустков, 15 а на дно выпадают наиболее крупные частицы, ме;кду которыми слабая ауто- гезионная связь.

При дальнейшем накоплении материала происходит фонтанирование материа-20 ла у стенок преимущественно крупных частиц. 11 за счет циркуляции крупных частиц формируется подложка из этих частиц, которая подтекает к струям.

При накоплении материала интенсивность струй падает и, начиная с определенного момента, газ идет у стенок в виде порций. В этом случае по периметру слоя происходит шевеление материала, тогда как внутри слоя материал не подвергается воздействию га за и незначительное возмущение пс.)е- дается усилиями с нериферии от газа, т.е. он уже лежит, однако газа между частицами достаточно, г1тобы он двигался при .выпуске без сводообразо- вания.

В процессе накопления материала

нию разрежения п диапазоне, соответствующем затуханию {колебаний.

На кривой фиг. 2 показан процесс затухания колебаний разрежения. Диа- назон а а - б б соответствует циркуляционному движениючастиц, с выделением крупных частиц, б б - в в соответствует формированию и движению блоков частиц с нарастанием амплитуды пульсаций, диапазон в в - г г соот - ветствует фонтанированию газа с максимальными амплитудами пульса1щй разрежения, участок г г - д соответствует движению воздуха в виде порций с быстрым затуханием пульсаций по мере нарастания слоя, точка д соответствует прекращению пульсаций. Точки на кривой а ,б , в , г , д соответст-

0

минимальным значениям разреже, g T.I r.(

5

0

5

в у ют

ния, кривая а, б, в, г, д соответствует максим шьным зн;ячениям разрежения. Область мажту этими кривыми представляет область быстрых колебаний разрежения с изменяющейся ампли- тудой в зависимости от количества материала.

По способу фиксируется диапазон разрежений Р - Р , соответствующий затуханию пульсаций, и выгружают материал, выдерживая разрежение по манометру между Р и Р .

В зависимости от свойств материала диапазон Р - Р , в котором колебания разрежения быстро затухают и в котором проводится выгрузка, имеет разные значения (см. табл.).

Если в момент прекращения пулъса- ций не начать выпуск, слой уплотнится.

Изобретение относится к технике сухой инерционной очистки газов от дисперсных материалов и обеспечивает повышение эффективности очистки газа и стабилизацию выгрузки. Способ очистки газов в циклоне под разрежением, включающий отделение дисперсного материала и его накопление в объеме затвора с сохранением при выгрузке уплотнительного слоя, заключается в том, что перед накоплением в затворе материала вдоль поверхности, ограничивающей объем затвора, пропускают дополнительный поток газа в виде настилающихся струй с расходом 0,2-5% от расхода очищаемого газа, причем расход выбирают из диапазона (V₅₀ - V₉₀)^.F, где V₅₀, V₉₀ - скорости витания частиц, диаметр которых является граничным для фракций с массовой долей 50 и 90% соответственно

F - наибольшая площадь горизонтального сечения объема затвора. При накоплении материала измеряют пульсирующее разрежение, и при затухании пульсаций начинают выпуск материала. 3 ил.

замеряют пульсации разрежения в объе- д так как газ, находящийся между частиме затвора (фиг. 1) в одной или нескольких точках например на расстоянии ( 1-1,5) от центра выпускного окна с максимальной площадью F U-об- разным или другим манометром.

Выгрузку дисперсного материала начинают при затухании колебаний с расходом, нри котором подд,ерживается разрежение в том же диапазоне. При такой выгрузке материала газ вдоль ограждающей поверхности объема затвора проходит в виде порции с п нимaль- ным расходом, не ухудшая эффективности выделения частиц из потока газа в Ц1 клоне, и предотвращая зависание материала. Для затворов с автоматически срабатывающими запирающими органами настройка элементов автоматического вьшуска проводится по значе5

0

5

цами, профильтруется, частицы сблизятся (слой осядет) и может образоваться свод при открытрн jpaTBopa, хотя из-за преимущественного содержания крупных частиц в нижней части слоя образование свода маловероятно.

Пример 1. В цементной пьши 50% частиц но весу составляет менее 20 шсм и 90% частиц по весу менее 80 жм. Скорости витания частиц цемента плотностью 3 кг/дм с диаметра- №1 20 и 80 мкм равны соответственно 0,035 и 0,4 м/с. Т.е. ,035 м/с, Vqj) 0,4 м/с. Наибольшая площадь горизонтального сечения объема затвора ,01 м2.

Расход газа через циклон ,2м /с. Расход газа вдоль ограждающей поверхности объема затвора за счет разре10- м /с,

гсения (,9 кПа) 1,17-10- и 0,035 0,OU1,17 10 0,4 0,01, т.е находится в диапазоне расходов, указанных в способе. Определение эффек- тивности выделения цементной пыли проводилось при различных концентрациях Закрывался шибер в затворе, пропускался воздух вдоль ограждающих поверхностей, подавалась пьшь в циклоны, устанавливалось значение Р 0,2 кПа, шибер открывался до такой степени, чтобы изменялось в пределах 0,25-0,15 кПа. После прекращения подачи материала, как только Р увеличилось до 0,3 кПа, шибер за- рывался. На фиг. 3 приведена кривая эффективности 1 для циклона с разгрузкой цементной пьши по указанному способу. Кривая 2 соответствует эффективности герметизированного циклона. Кривая 3 соответствует эффективности при выгрузке пьши через затвор типа Мигалка по прототипу.

Пример 2. Проводилось осаждение из воздуха влажного песка в циклоне ЦН-15, 300 с дросселированным входом. Песок крупный, поэтому эффективность улавливания при подсосах воздуха до 5% от расхода воздуха через циклон приближается к 100%. Однако выгрузка затрудненна из-за зависания влажного песка в затворе.

Имеет Pf,2,4 кПа, ,8 м/с, V 1,4 м/с, ,2 м /с. Расход воздуха, подаваемого вдоль ограждающей поверх;- яости объема затвора ,810 м /с. В этих условиях при Рд,0,6 кПа истечение стабильно, осаждение эффективно.

Р - Р (кПа)

0,2-0,3 0,15-0,2 0,5 - 0,7 0,2 - 0,4

Применение способа позволяет уменьшить унос дисперсного материала из циклонного пылеотделителя при непрерывной выгрузке отсепарированного плохо текущего дисперсного материала в 3-5 раз и обеспечить устойчивую работу циклонных аппаратов при непрерывной выгрузке плохо текучих материалов .

Формула изобретения

35

Способ очистки газов в циклоне по

15 разрежением, включающий подачу очи-: щаемого газа в циклон, отделение дисперсного материала, его накопление в объеме затвора и выгрузку с сохранением уплотнительного слоя, о т л и

20чаю ди йся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки газа и стабилизации процесса выгрузки, перед накоплением дисперсного материала вдоль поверхности,

25 ограничивающей объем затвора, пропускают дополнительный поток газа с расходом 0,2-5% от расхода очищаемого газа, причем расход дополнительного газа выбирается из диапазона

30 (Vffo-Vgo) f. где V50 ,Vqo - скорости витания частиц, диаметр которых является граничным для фракций с массовой долей 50 и 90% соответственно, F - наибольшая площадь горизонтального сечения объема затвора, при накоплении материала измеряют пульсирующее разрежение у поверхности, ограничивающей объем затвора, а выгрузку материала начинают при зату4f) хании пульсаций.

т

Текущий

на 7ед/{ющийся перепад

220260

1507455

t(BpeMa)

f

Фи ЗООмм

и, шла

С«

нгс

Af