Устройство для улавливания и связывания пыли "ОТУО-2 Советский патент 1991 года по МПК E21F5/20 

Изобретение относится к области азро- гидрообеспыливания воздуха и может быть использовано в любой отрасли промышленности при транспортировке сыпучих материалов, в частности на трактах углепередачи шахт.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания.

На фиг.1 изображено устройство для улавливания и связывания пыли, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - насадок в аксонометрии.

Устройство для улавливания и связыва- ния пыли ОТУО-2 содержит эллиптический в плане корпус 1 с тангенциально прикрепленным патрубком 2, направленным в сторону, противоположную движению материала, выполненным дугообразным и оканчивающимся выходным элементом 3 с соплом 4, выполненным в виде дуги окружности, центр которой размещен со стороны входа аспирационного укрытия 5. На сопле 4 закреплен насадок 6, повторяющий форму сопла. Его внутренняя полость и полость выходного элемента разделены вертикальными перегородками 7 на три секции. Перегородки 7 начинаются от места расширения патрубка 2 и оканчиваются у наружного среза насадка 6. Площади проходных сечений всех трех секций равновелики по всей длине перегородок 7, однако проходное сечение средней секции 8 насадка 6 выполнено неизменным по высоте, а у крайних секций 9 высота проходного сечения увеличивается от центра к боковым поверхностям выходного элемента 3.

Внутри эллиптического корпуса 1 коак- сиально установлен конусный эллиптический диффузор 10, образующий кольцевой зазор с внутренней боковой поверхностью эллиптического корпуса 1 своей верхней частью и переходящий в аспирационное укрытие 5 в нижней части. При этом аспирационное укрытие 5 имеет выпуклую боковую часть и вогнутую внутрь торцовую часть. Верхняя поверхность аспирационного укрытия 5 расположена с уклоном в сторону движения материала. В указанном кольцевом зазоре на внутренней боковой поверхности эллиптического корпуса 1 по всей его высоте и по осям его эллиптического сечения, а также у входа в тангенциальный патрубок 2 установлены нагнетающие щелевые насадки 11 в виде карманов, имеющих две вогнутые грани 12 и 13. При этом грань 12 образует с боковой поверхностью эллиптического корпуса 1 сужающийся щелевой канал, оканчивающийся выходным щелевым сечением, в котором установлен туманообразователь 14. Грань 13 щелевого насадка 11 является частью цилиндрической поверхности, условно продолжая которую можно пересечь центральную вертикальную ось конусного эллиптического диффузора 10. Причем выходные сечения каждого последующего по мере приближения к тангенциальному патрубку 2 щелевого насадка 11 увеличиваются за счет увеличения своей ширины. Кроме того, в верхней части эллиптического корпуса 1 по центральной вертикальной оси конусного эллиптического диффузора 10 расположен

побудитель тяги (вентилятор) 15 так, что его всасывающий патрубок непосредственно сообщен с внутренней поверхностью эллиптического корпуса 1, нагнетающий патрубок

-с каждым щелевым насадком 11 посредством воздуховода 16. Чем больше выходное сечение щелевого насадка 11, тем больше диаметр воздуховода 16, к нему подведенного. Побудитель 15 тяги имеет электропри0 вод 17. Каждый туманообразователь 14 посредством системы подводящих трубопроводов 18 подключен к коллектору 19 водо- воздушной смеси. Устройство устанавливают над лентой транспортера и

5 слоем материала либо на опорной раме, либо на подвесных тросах.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении сыпучих материалов транспортерами за счет истирания фракций

0 транспортируемого материала происходит образование пылевых частиц по всему объему этого материала. Кроме того, определенное число частиц пыли может находиться в слое транспортируемого мате5 риала после его перегрузки с конвейера на конвейер.

Перемещаемый материал попадает в зону действия выходного щелевого сопла 4 с насадком 6 тангенциального патрубка 2,

0 где благодаря конструкции выходного элемента, сопла 4 и насадка 6 организуется компактная, направленная, настилающая струя воздуха, аэродинамические параметры которой усиливаются по оси ленты

5 транспортера, а следовательно, транспортируемого материала в направлении открытой спереди торцовой части аспирационного укрытия 5. При этом происходит выдувание как с поверхности, так и из

0 объема транспортируемого материала тех частиц пыли, которые без применения устройства при любом неорганизованном внешнем воздействии могут перейти во взвешенное состояние и повлечь увеличе5 ние концентрации пыли в воздухе рабочей зоны. Кроме того, особенности конструкции насадка 6 обеспечивают дополнительную эжекцию пылевых частиц в рабочую полость устройства и экранирование пылевого обла0 ка.

Упомянутое усиление аэродинамических параметров насадков, выходного элемента сопла 4 предотвращает распространение пылевых частиц из зоны

5 действия нагнетаемой этим соплом струи воздуха и направляет частицы к открытой торцовой части аспирзционного укрытия 5. При этом побудитель 15 тяги обеспечивает всасывающий факел воздуха, аэродинамические параметры которого распределены так, что благодаря наличию of крытой торцовой части аспирационного укрытия 5 и его уклону подхватываются указанные частицы пыли, а благодаря форме боковой поверхности укрытия 5 дополнительно продувается слой транспортируемого материала и подхватываются оставшиеся в слое материала частицы пыли. Плавный переход аспирационного укрытия 5 в конусный эллиптический диффузор 10 обеспечивает стабильность аэродинамических параметров всасывающего факела по всей поверхности материала, охваченной этим аспирационным укрытием, а также устранение зон аэродинамического застоя в аспирационном укры- тии 5 и интенсивное удаление пыли в полость эллиптического корпуса 1. Таким образом, в полости конусного эллиптического диффузора 10 и центральной части полости эллиптического корпуса 1 органи- зован запыленный напракленный воздушный поток, часть которого направляется во всасывающий патрубок побудителя 15 тяги, а затем по воздуховодам 16 разделяется в полости щелевых нагнетающих насадков 11, где происходит перераспределение аэродинамических параметров этой части потока благодаря форме грани 12 щелевых насадков 11 так, что указанные параметры максимальны в выходном щелевом сечении каждого щелевого насадка 11. При этом соотношение площади щелевого выходного сечения каждого щелевого насадка 11 и диаметра соответствующего подводящего воздуховода 16 обеспечивает увеличение расхода нагнетаемого в зазор воздуха по мере приближения щелевых насадков 11 к тангенциальному патрубку 2, а следовательно, эжекционный эффект в полости тангенциального патрубка 2, что создает условия для стабильного воздушного потока через тангенциальный патрубок 2 и его сопло 4 к слою транспортируемого материала, Благодаря форме грани 13 щелевых насадков 11 обеспечивается стабильный вихрь, ядро которо- го находится на центральной вертикальной оси конусного эллиптического диффузора 10. Расположение туманообразователя 14 непосредственно в выходном сечении щелевых насадков 11 позволяет обеспечить дополнительный эжекционный эффект в полости каждого щелевого насадка 11 и раци- ональноперераспределить

аэродинамические и гидродинамические параметры за счет достижения их макси- мальных значений в одной зоне, т.е. у выходных сечений щелевых насадков 11. Выбор туманообразователей 14 в качестве оросителей устройства обусловлен минимальным расходом жидкости на орошение при максимальном насыщении воздушного потока влагой, а также приближения размеров частиц пыли и капель диспергированной жидкости, так как именно туманообразователи позволяют получить наиболее мелкодисперсный жидкостной аэрозоль. При этом происходит перемешивание частиц пыли и капель диспергированной жидкости в потоке, а также начинается процесс смачивания пылинок жидкостью. За счет форм граней 12 и 13 щелевых насадков 11 упомянутый вихрь создает дополнительный подпор воздуха у поверхности грани 13, за счет которого образуется ядро вихря, и пылежидкостный аэрозоль, направляясь в зону всасывающего факела побудителя 15 тяги, претерпевает дополнительное перемешивание, которое интенсифицирует процесс смачивания за счетувеличения площади поверхности контакта частиц пыли с каплями жидкости. При этом у поверхности грани 12 создается разрежение воздуха, за счет которого часть запыленного направленного воздушного потока подвержена отделению из зоны всасывающего факела к боковой поверхности эллиптического корпуса 1, и образуется противоток, который стабилизируется благодаря зазору между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью конусного эллиптического диффузора 10, а также обеспечивает дополнительную интенсификацию процесса смачивания пыли.

Таким образом, все частицы пыли, попавшие во всасывающий факел побудителя 15 тяги, в эллиптическом корпусе 1 обязательно подвергаются комплексному воздействию интенсивных гидродинамических и вихревых аэродинамических факторов.

После такой обработки резко увеличивается площадь смачиваемой поверхности частиц пыли, которые благодаря упомянутым выше эжекционным эффектам в полости тангенциального патрубка 2 направляются к выходному элементу и соплу 4 с насадком 6, из которого максимально смоченные частицы пыли и увлажненный воздух направляются к слою транспортируемого материала. Благодаря форме сопла 4 и насадка 6 и характеру распределения аэродинамических параметров в нагнетаемой им струе воздуха за счет установки вер- тикальных перегородок 7 происходит увлажнение слоя материала, прибивание к нему смоченных частиц пыли и прочное их связывание с фракциями материала при одновременном выдувании новых частиц пыли

с поверхности и из объема материала, которые также подвергаются в устройстве описанной выше последовательной обработке, организуемой непрерывно.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает значительное снижение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны (см. таблицу) и вэрывопожаробеэопасные условия работы, не требует дополнительного пылеочистного оборудования и позволяет возвратить пылевой материал в сырье.

В таблице показана зависимость эффективности пылеулавливания от отношения плошади сечения каждой боковой секции Fe к площади сечения центральной секции Рц.

Формула изобретения Устройство для улавливания и связывания пыли по авт.св. № 1580033, отличающееся тем, что, с целью повышения

эффективности пылеулавливания, тангенциальный патрубок снабжен насадком, закрепленным на сопла выходного элемента, и вертикальными перегородками, установленными в выходном элементе и насадке с

образованием трех секций с равными площадями проходных сечений, при этом центральная секция выполнена с постоянной высотой проходного сечения, а крайние секции - с высотой проходного сечения, увеличивающейся от центральной секции к боковой поверхности выходного элемента и насадка.

Изобретение относится к аэрогидроо- беспыливанию воздуха и предназначено для транспортировки сыпучих материалов. Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания. Устройство содержит эллиптический корпус (ЭК) 1 с тангенциально прикрепленным дугообразным патрубком 2, имеющим выходной элемент (ВЭ) 3 с соплом 4 и насадком 6. В насадке 6 и ВЭ 3 установлены вертикальные перегородки с образованием трех секций с равной площадью проходного сечения. Проходное сечение центральной секции неизменно по высоте, а у крайних секций высота его увеличивается от центральной секции к боковой поверхности ВЭ 3 и насадка 6. Внутри ЭК 1 коаксиально установлен конусный эллиптический диффузор (КЭД) 10, переходящий в аспирационное укрытие 5 с выпуклой боковой и вогнутой торцовой частями. На боковой поверхности в ЭК 1 закреплены нагнетающие щелевые насадки 11 с двумя вогнутыми гранями, Выходные сечения насадков 11 увеличиваются по мере приближения к патрубку 2. В верхней части ЭК 1 соосно КЭД 10 расположен побудитель 15 тяги, всасывающий патрубок которого сообщен с ЭК 1, а жагнетательный - с каждым насадком 11с помощью воздуховода 16. В насадках 11 установлены туманообра- зователи 14, подключенные к коллектору 19 водовоздушной смеси. Перемещаясь по ленте транспортера, материал попадает в зону действия компактной настилающей струи, выходящей из насадка 6, С поверхности из обьема материала выдуваются частицы пыли.затем вдуваются и эжектируются в открытую часть аспирационного укрытия 5, а оттуда под действием побудителя 15 перемещаются в КЭД 10. Часть частиц перемещается во всасывающий патрубок и разделяется в полости насадков 11. Благодаря насадкам 11 воздушный поток поступает в патрубок 2 и, выходя из ВЭ 3, образует компактную струю, воздействующую н« транспортируемый материал. 1 табл.,3 ил. О ч о ч, О о N

Щ

F t I Fj прототип

0,2 0,40,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,5

Эффективность пылеулавливания, % 98,2

98,9 99,1 99,3 99,4 99,8 99,2 98,7 98,5

15

16

3

7 7

Фиг. 2