Циклон для улавливания налипающей пыли Советский патент 1991 года по МПК B04C5/22 

Фиг, г

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа от пыли и снижение энергозатрат.

На фиг.1 изображен циклон, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - развертка цилиндрического корпуса циклона с подвешенными цепными гирляндами (штриховыми линиями показано положение цепей при работе циклона).

Циклон содержит корпус 1, внутренняя поверхность 2 которого выполнена из анти- эдгезионного материала с тангенциальным входным 3 и осевым выхлопным 4 патрубками. Цепные гирлянды 5 подвешены верхними концами 6 к крышке 7 корпуса. Нижний конец 8 каждой предыдущей цепной гирлянды закреплен к основанию 9 корпуса под узлом 10 крепления верхнего конца последующей цепной гирлянды. Приспособление для регенерации выполнено в виде шибера 11, установленного на выхлопном патрубке. Основание корпуса циклона соединено с пылесборным бункером 12.

Циклон работает следующим образом. Запыленный газ по входному патрубку 3 вводят в корпус 1, где газовый поток под действием центробежных сил отбрасывается к поверхности 2 корпуса 1. При этом часть пыли в силу высокой налипаемости прилипает к поверхности 2, а другая часть вихревым потоком запыленного газа транспортируется в бункер 12. Очищенный газ через выхлопной патоубок 4 выбрасывается в атмосферу или поступает в следующий аппарат очистки газа. В таком рабочем режиме работы циклона вихревой поток, вследствие высокой тангенциальной скорости (до 25 м/с в циклонах) натягивает и прижимает гирлянды 5 к поверхности 2 корпуса 1 (положение 2 на фиг.З). В течение определенного времени работы на поверхности 2 корпуса 1 происходит наращивание слоя пыли. Гидравлическое сопротивление циклона возрастает, Для регенерации поверхности 2 корпуса 1 приводят в движение шибер 11 (вручную или с помощью электропривода), который в процессе работы циклона находится в положении Открыто. При полном закрытии или частичном перекрытии выхлопного патрубка 4, скорость движения вихревого потока внутри корпуса 1 падает, его взвешивающая способность (способность удерживать цепные гирлянды 5 в состоянии поджатия к поверхности 2 корпуса 1 -фиг.З, положение 2)уменьшается и цепные гирлянды 5 под действием собственного веса падают, т.е. приходят в положение 1 (фиг.З).

При открытии шибера 11 - увеличение сечения выхлопного патрубка 4. Скорость

вихревого потока возрастает до прежней величины, в результате чего цепные гирлянды 5 приходят в движение вдоль поверхности 2 корпуса 1 (движение из положения 1 в положение 2), снимая при этом налипшую

пыль. Антиадгезитное покрытие, например, из полиэтилена, поверхности 2 корпуса 1 уменьшает силу налипания, обеспечивая эффективную очистку циклона от пылевых отложений.

Движение цепных гирлянд 5 из положения 1 в положение 2 обеспечивается за счет взвешивающей способности вихревого потока, которая увеличивается с увеличением размеров звеньев цепи (т.е. увеличивается

парусность цепных гирлянд 5). Увеличение парусности .цепных гирлянд 5 приводит к интенсификации движения последних в процессе регенерации, а следовательно, к эффективной очистке поверхности 2 корпуса 1 от пылевых отложений. Однако увеличение размеров цепных гирлянд 5 приводит к увеличению их веса, что снижает взвешивающее воздействие вихревого потока на гирлянды 5, а также приводит к увеличению

нарушения аэродинамики циклонного потока внутри корпуса 1, а все это снижает эф- фективность очистки газа от пыли и повышает гидравлическое сопротивление циклона. Поэтому вместо стальных цепей

предпочтительно использовать цепи из более легких материалов (алюминий, титан), что позволяет обеспечить необходимую интенсивность регенерационного движения цепных гирлянд при меньшем размере

звеньев (при меньшей парусной поверхности).

Количество цепных гирлянд п определяется для каждого типа циклона экспериментально с учетом получения оптимальных

5 фиктивных скоростей. Исследования показывают, что оптимальная фиктивная скорость для противоточных циклонов находится в пределах 2,5-4,5 м/с и зависит от типа циклона. Длина цепи, выбранная из условия

-- 4- Н, обеспечивает регенерацию

всей поверхности в зоне действия цепи при минимальной длине последней. Длина мос жет быть больше величины --- + Н (в

%ЭП

пределах 10%) для обеспечения регенерации верхних участков зоны действия цепи (у крышки циклона) для циклонов с прямым вводом пылегазового потока (ось входного

патрубка перпендикулярна центральной оси циклона).

Шибер 11 предпочтительно устанавливать на выхлопном патрубке, где идет очищенный газ, так как при установке в другом месте - на входном патрубке, может произойти его зарастание налипающей пылью.

Предлагаемое устройство испытывалось для очистки паропылевого газового потока расходом 1500 м3/ч. Циклон 400 мм, поверхность его корпуса выполнена из толстостенного полиэтилена (д 15 мм). Для регенерации использовались цепные гирлянды, выполненные из алюминия (р 2,7 кг/м, с размером звеньев 30-40 мм, из прутка диаметром 3-4 мм. Количество - 4 шт (большее количество цепных гирлянд приводило к увеличению гидравлического сопротивления и снижению эффективности очистки пылегазового потока от пыли, а меньшее количество гирлянд приводило к снижению регенерации за счет увеличения массы цепи).

Другие параметры пылегазового потока

Температура, °С Относительная влажность потока,

%

Концентрация пыли

о потоке, г/м3 Тангенциальная скорость вихревого потока, м/с Длина цепей состав

,

0,4

+ 1,2-1,6м,

где I - длина цепи.

После часа работы толщина пылевого слоя равнялась 0,6 м. Эффективная регенерация обеспечивалась 3 циклами Откры- тия - 3акрытия шибера. В процессе работы циклона натянутые цепные гирлян5

10 5 0

ды под воздействием турбулентных пульсаций циклонного потока находились в состоянии вибрации, в результате чего исключалось их врастание в толщу пылевых отложений. Полиэтиленовая поверхность корпуса имеет высокую теплоизоляционную способность, в результате чего практически исключалась конденсация пара из газового потока, что снижало силу налипания пылевых частиц. Эффективность очистки потока составляла 94%, гидравлические сопротивление 1650 Па.

По сравнению с прототипом у предлагаемого циклона эффективность повышается на 8%, т.е. в 2 раза снижается выброс пыли в атмосферу, а гидравлическое сопротивление уменьшается на 230 Па.

Формула изобретения Циклон для улавливания налипающей пыли, включающий корпус с крышкой, входным и выхлопным патрубками, цепные гирлянды, приспособление для регенерации, пылесборный бункер, отличающийся 5 тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа от пыли и снижения энергозатрат, верхние концы цепных гирлянд прикреплены к крышке корпуса, нижний конец каждой предыдущей цепной гирлянды за- 0 креплен у основания корпуса под узлом крепления верхнего конца последующей гирлянды, при этом длина I цепной гирлянды определяется по формуле

5 I + H,

где D - диаметр корпуса циклона; п - число цепных гирлянд;

0 Н - высота корпуса циклона;

внутренняя поверхность корпуса выполнена из антиадгезионного материала, а приспособление для регенерации выполнено в виде шибера, установленного на выхлопном

5 патрубке.

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и позволяет повысить эффективность очистки газа от пыли и снизить энергозатраты. Цепные гирлянды 5 верхними концами подвешены к крышке 7 корпуса 1 вдоль внутренней поверхности, выполненной из антиадгезионного материала, нижний конец каждой предыдущей цепной гирлянды прикреплен к основанию корпуса под углом крепления верхнего конца последующей цепной гирлянды, причем L≥φD/N + H, где L - длина цепи

N - число цепей

D - диаметр циклона

H - высота циклона, приспособление для регенерации выполнено в виде шибера на выхлопном патрубке. 3 ил.

А-А

Фие.2

Положение2 /

Положение 1

Фм.З

W