Ротационный сепаратор Советский патент 1991 года по МПК B01D45/14 

Изобретение относится к пылеулавливающему оборудованию и может быть использовановхимической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газа от пыли, сепарации системы фаз газ-твердое.

Цель изобретения - уменьшение энергоемкости процесса пылеулавливания,

На фиг.1 изображен предлагаемый сепаратор, общий вид; на фиг.2 - крепление обмоток ротора электрического генератора; на фиг.З - вариант соединения вала турбинной ступени с валом электрического генератора через редуктор.

Сепаратор состоит из конусного ротора 1 с лопатками 2, размещенными на валу 3 внутри неподвижного корпуса 4, на котором имеются патрубок 5 подвода газового потока с частицами (газовзвеси), патрубок 6 удаления уловленной пыли и пылесборник. За лопатками 2 в корпусе 4 соосно с валом 3 и

роторам 1 установлен вал 7 турбинной ступени 8 активного типа На валу 7 размещено также вентиляторное колесо 9. На венцах турбинной ступени 8 установлены обмотки ротора 10 электрического генератора, а на корпусе 4 с зазором 11 размещен кольцевой статор 12 этого генератора. Клеммы 13 генератора соединены с клеммами 14 приводного электродвигателя 15 сепаратора кабелем 16. Вал 3 установлен на подшипниках 17 и 18, а вал 7-на подшипниках 19 и 20. Навалу 7 размещены кольцевые контакты 21, а на корпусе 4 - кольцевые контакты 22 для подачи постоянного тока от источника постоянного тока 23 на обмотки 24 возбуждения, закрепленные на сердечнике 25 ротора 10 генератора. Обмотки 26 переменного тока укреплены на кольцевом статоре 12 генератора. На конце вала 7 может быть закреплено колесо 27 редуктора, другое колесе 28 которого связано с валом электрического

О

сл о ю о

генератора 29. Корпус 4 сепаратора заканчивается патрубком 30 для удаления очищенного газа аксиального {см. фиг.1) или тангенциального (см. фиг.З) типа. В разрыв кабеля 16 включен стабилизатор 31 частоты и напряжения, соединенный с блоком коммутации 32, соединенным с клеммами 14.

Сепаратор работает следующим образом.

Запыленный газовый поток через патрубок 5 поступает в полость, образованную вращающимися от приводного электридви- гателя 15 конусным ротором 1 с лопатками 2 и неподвижным корпусом 4. За счет вращения ротора 1 запыленному потоку придается сильное вращательное движение (тангенциальная состаьляющая скорости потока достигает 45 м/с, а радиальная - 10 м/с). Под действием центробежной силы частицы пыли сепарируются у стенки корпуса 4 и удаляются из сепаратора через патрубок 6 в пылесборник. Очищенный закрученный газовый поток поступает на лопатки турбинной ступени 8, где,врашая турбинную ступень 8, газовый поток раскручивается (тангенциальная составляющая скорость газового потока уменьшается до 2-3 м/с). Вращающийся при этом вал 7 вращает вентиляторное колесо 9, которое создает тягу в трубопроводе системы пылеулавливания (увеличивает осевую составляющую скорости газового потока). К обмоткам 24 возбуждения, размещенным на сердечнике 25 ротора 10, закрепленного на турбинной ступени 8, через кольцевые контакты 21 и 22, подается постоянный электрический ток от источника постоянного тока 23. В результате вращения ротора 10, например, в трехфазной обмотке 26 переменного тока наводится ЭДС. Таким образом, с клемм 13 синхронного генератора отводится переменный электрический ток, который посредством кабеля 16 может передаваться в электрическую систему или на клеммы 14 .приводного электродвигателя 15 сепаратора. Для соединения генератора с сетью служит согласующее устройство, представляющее собой стабилизатор 31, необходимый для стабилизации частоты тока и напряжения при переменных нагрузках сепаратора, и блок коммутации 32, необходимый для предотвращения подачи напряжения от сети к обмоткам генератора.

В другом варианте во вращение может приводится также колесо 28 редуктора, размещенное на валу 7 турбинной ступени ,8. Колесо 27 передает вращения валу генератора 29 посредством колеса 28. а с клемм 13 генератора снимается электрический ток.

Очищенный газ удаляется из сепаратора через патрубок 30 аксиального или тангенциального типа.

Наличие турбинной ступени,соединенной с вентиляторным колесом, позволяет преобразовать паразитную тангенциальную составляющую скорости очищенного газового потока, создающего дополнительное гидродинамическое сопротивление, в полную осевую составляющую скорости, увеличивающую тягу в системе пылеулавливания. Кроме того, генератор электрического тока, соединенный с валом турбинной

ступени или образованный ротором, размещенным на турбинной ступени, и статором на корпусе, позволяет возвратить в электрическую сеть до-50% электроэнергии, затраченной на привод сепаратора,

Формула изобретения

1.Ротационный сепаратор, содержащий приводной двигатель, ротор с лопатками и турбинную ступень, размещенные

соосно и установленные в неподвижном корпусе с патрубками подвода газового потока с частицами, отвода очищенного газа и частиц, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости процесса лылеулавливания, он снабжен вентиляторным колесом, установленным за турбинной ступенью на одном с ней валу, и генератором электрического тока, обмотки ротора которого размещены на венце рабочих лопаток

турбинной ступени, а кольцевой статор - на корпусе.

2.Сепаратор по п.1, отличающий- с я тем, что турбинная ступень выполнена активной.

3, Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что ротор выполнен в виде усеченного конуса, расширяющегося по ходу движения потока.

4. Сепаратор по пп.1-3, отличающ и и с я тем, что он снабжен редуктором, одно колесо которого установлено на валу турбинной ступени, а другое - на валу генератора электрического тока.

SO

Изобретение относится к химической промышленности, а конкретно к пылеулавливающему оборудованию в системе газ- твердое. Цель - уменьшение энергоемкости процесса пылеулавливания. Устройство содержит ротор 1 с лопатками 2, размещенными на валу 3 внутри неподвижного корпуса 4 с патрубками 5 и 6 Соосно с валом 3 ротора установлен вал 7 турбинной ступени 8 и вентиляторного колеса 9. На венцах турбинной ступени 8 установлены обмотки ротора 10 генератора электрического тока, кольцевой статор 12 которого размещен на корпусе 4 Клеммы 13 генератора соединены с клеммами 14 при водного электрического двигателя 15 сепаратора. 3 з.п ф-лы, 3 ил.

10

гч

Фиг. I