Батарейный вихревой пылеуловитель Советский патент 1991 года по МПК B04C3/04 

1

(21)4705795/26 (22) 15.06.89 (46)15.06.91. Бюл. №22

(71)Московский институт химического машиностроения

(72)С.К.Карепанов, Э.Ф.Шургальский, Е.В.Фролов и И.А.Петров (53)621.928.93(088.8)

(56)Патент США №3466853, кл.55-1,1969.фиг.3. (54) БАТАРЕЙНЫЙ ВИХРЕВОЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - снижение энергозатрат и удельной металлоемкости. Пылеулавливающие элементы 1 расположены вплотную друг к другу с осями в вершинах правильного шестиугольника. Запыленный газ подается по патрубкам 15 и 16 и разделяется на первичный и вторичный. Первичный поток по патрубку 16 вводится в распределительную камеру 11, образованную между элементами, и равномерно распределяется между отдельными элементами 1. В каждом элементе первичный поток газа, пройдя по патрубку 23, закручивается шнековым завихрителем 3 и образовавшийся вихревой поток движется вверх, частички пыли под действием центробежных сил движутся к стенкам элемента 1 и попадают в зону вращения нисходящего вторичного потока, который вводится в пылеуловитель в зазоре между патрубками 15 и 16, и в камере 14 равномерно распределяется по отдельным элементам. Вторичный поток в каждом элементе транспортирует частицы пыли вниз, где в зазоре между корпусом элемента 1 и отбойной шайбой 5 они попадают в полость камеры 12. Очищенный газ выводится по патрубкам 6, раскручивается улитками 17, соединенными попарно у соседних элементов и выводится из аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и удельной металлоемкости.

На фиг. 1 показан батарейный вихревой пылеуловитель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Батарейный вихревой пылеуловитель состоит из шести установленных вплотную друг к другу с осями в вершинах шестиугольника пылеулавливающих элементов 1, в

каждом из которых имеется осевой ввод 2 первичного потока со шнековым завихрителем 3, обтекателем 4 и отбойной шайбой 5, образующей со стенкой элемента периферийный отвод, а также выхлопной патрубок 6 со шнековым завихрителем 7. Пылеулавливающие элементы 1 смонтированы на трубных досках 8, 9 и 10. Трубная доска 8 служит для отделения полости общей нижней распределительной камеры 11 первичного потока, образованной элементами по центру шестиугольника от полости общей пылесборной камеры 12. Пространство, ограниченное трубными досками 9 и 10 и обечайкой 13, образует общую для всех

сь ел ел ел ч оо

элементов 1 верхнюю распределительную камеру 14 вторичного потока. Для ввода запыленного газа в пылеуловитель предназначен патрубок 15, установленный в верхней части пылеуловителя по его центральной оси и сообщающийся с общей распределительной камерой 14 вторичного потока. Внутри патрубка 15 концентрично установлен патрубок 16, соединенный с полостью общей распределительной камерой 11 первичного потока. Выхлопные патрубки 6 каждой пары соседних элементов 1 заканчиваются раскручивающей улиткой 17, при этом шнековые завихрители 3 и 7 соседних элементов 1 имеют противоположное направление навивки. Улитки 17 заканчиваются патрубками 18. Полость общей распределительной камеры 14 снабжена плоскими радиальными перегородками 19, разделяющими ее по всей высоте на равные секторы, при этом внутри каждого сектора располагается вход в кольцевой зазор между обечайкой элемента 1 и выхлопным патрубком 6, образующий периферийный ввод элемента. В распределительных камерах 11 и 14 навстречу газовому потоку установлены обтекатели 20 и 21, соответственно обеспечивающие безударный ввод газа в рабочие полости отдельных элементов 1. Пылесборная камера 12 снабжена отводным патрубком 22. Вводы 2 соединены с камерой 11 патрубками 23.

Батарейный вихревой пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный газ подается по патрубку 15, где его поток разделяется на два - первичный поток, поступающий в полость камеры 11 через патрубок 16 и вторичный поток, поступающий в полость камеры 14 через кольцевой зазор между патрубками 15 и 16. Первичный поток, пройдя сверху вниз по- лоСГть камеры 11 равномерно распределяется между шестью вводами 2 отдельных элементов через патрубки 23. Безударному входу газа, обеспечивающему минимальное гидравлическое сопротивление при повороте потока на 180° и его равномерному распределению по элементам 1 способствует обтекатель 20. В каждом элементе первичный поток газа, пройдя по патрубку 23, закручивается шнековым завихрителем 3 и образовавшийся вихревой поток движется вверх в центральной зоне элемента 1. Частицы пыли, содержащиеся в потоке, под действием центробежных сил движутся по направлению к стенкам корпуса элемента 1 и попадают в зону нисходящего вторичного потока. Вторичный поток, войдя в распределительную камеру 14, равномерно распределяется между всеми элементами. Этому

способствуют перегородки 19, которые делят всю камеру 14 и кольцевой зазор между патрубками 15 и 16 на секторы. В каждом элементе 1 вторичный поток закручивается

шнековым завихрителем 7 и вихревой поток движется вниз по периферии корпуса элемента 1. По мере движения вниз во вторичном потоке концентрируется пыль, которая в зазоре между корпусом элемента 1 и от0 бойной шайбой 5 транспортируется в общую для всех элементов камеру 12, а вторичный поток у поверхности шайбы 5 меняет направление движения на противоположное и подмешивается к первичному

5 потоку. Очищенный газовый поток по патрубку 6 движется вверх, раскручивается в улитке 17 и покидает пылеуловитель.

Компоновка батарейного пылеуловителя из шести отдельных элементов, установ0 ленных вплотную друг к другу, оси которых проходят через вершины правильного шестиугольника, обеспечивая при снижении металлоемкости оптимальные соотношения между всеми геометрическими параметра5 ми, что необходимо для достижения максимальной эффективности при минимальном гидравлическом сопротивлении (энергозатратах). Так, поперечное сечение распределительной камеры 11 первичного потока

0 равно шести сечениям патрубка 23 ввода первичного потока в отдельный элемент. Выполнение этого условия обеспечивает распределение газового потока по патрубкам 23 отдельных элементов без изменения

5 его скорости, что является условием минимального гидравлического сопротивления.

Уменьшение количества элементов, например до пяти, при постоянном количестве очищаемого газа приводит к увеличению ди0 аметра отдельных элементов, что в свою очередь ведет к снижению эффективности и, как указывалось выше, нарушает соотношения между геометрическими параметрами, что является причиной повышения

5 гидравлического сопротивления, Увеличение количества элементов, например до семи, приводит к увеличению удельной металлоемкости (металлоемкость на единицу объема очищаемого газа) пылеуловителя.

0 Основным условием работы вихревого пылеуловителя в режиме максимальной эффективности является обеспечение оптимального соотношения между расходами первичного и вторичного потоков. Для бата5 рейного вихревого пылеуловителя добавляется еще одно условие:

равномерное распределение как первичного, так и вторичного потоков по отдельным элементам, В предложенной конструкции батарейного пылеуловителя

первое условие выполняется путем подбора оптимального соотношения между диаметрами патрубков 15 и 16. Второе условие обеспечивается благодаря симметричности конструкции как камеры 14, так и камеры 11 относительно патрубков ввода 15 и 16 соответственно. Кроме того, равномерному рас- пределению вторичного потока по отдельным элементам способствует также наличие вертикальных перегородок 19.

Минимальное гидравлическое сопротивление аппарата помимо оптимальных геометрических соотношений, являющихся шестигранной, компоновки, обеспечивается выполнением безударных вводов первичного и вторичного потоков, сведением к минимуму резких изменений скорости в распределительных камерах и наличием раскручивающих улиток на выхлопных патрубках.

Таким образом, применение предложенного батарейного пылеуловителя позволяет производить очистку больших объемов запыленного газа при максимальной эффективности и минимальных энергозатратах, а также низкой удельной металлоемкости. При необходимости очистки очень больших количеств газа батарейные пылеуловители предложенной конструкции очень удобно компонуются в соты, что в значительной степени экономит производственные площади.

Формула изобретения

вершинах правильного многоугольника, цилиндрические пылеулавливающие элементы, имеющие осевые нижние и периферийные верхние вводы с завихрителями, осевые верхние выхлопные патрубки, периферийные выводы уловленной пыли, разграниченные трубными досками пылесборную камеру и распределительные камеры, верхняя из которых сообщена с периферийными вводами элементов, а нижняя соединена патрубками с

осевыми вводами элементов, и патрубки ввода запыленного газа и вывода пыли, присоединенные к соответствующим камерам, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и удельной металлоемкости, оси

элементов расположены в вершинах шестиугольника, образуя в центре нижнюю распре- делительную камеру, патрубки ввода запыленного газа расположены концентрич- но по центру шестиугольника, а выхлопные

патрубки каждой пары соседних элементов снабжены раскручивающей улиткой.

16

Щи г 2

19

16 ОчищЁННый,

газ

17

Очищенный

203

фцг.З