Пылеуловитель Советский патент 1992 года по МПК B01D45/12 

со С

Изобретение относится к проблеме создания экономических чистых производств, служит для очистки воздуха от пыли, может применяться практически в любой отрасли народного хозяйства и позволяет достичь повышения эфективности пылеулавливания. Пылеуловитель содержит корпус, входной, выходной, пылевыпускной патрубки и ступенчатый инерционный отделитель. При этом корпус выполнен в виде усеченного конуса, причем, отношение диаметра корпуса аппарата к средней части каждой ступени инерционного отделителя к диаметру этой ступени равно 2,1-2,5, а угол при вершине конуса, образующего корпус пылеуловителя, составляет 45°. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 4 табл.

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газов с использованием центробежных сил и может быть использовано для очистки воздуха в любой отрасли промышленности.

Наиболее близким по конструкции и положительному эффекту является циклон, который имеет корпус со спиральным входным патрубком и осевой выхлопной патрубок с пластинчатым инерционным отделителем. Повышение эффективности пы- леотделения циклона достигается тем, что пластины желюзийного пылеотделителя выполнены уменьшающейся сверху вниз ширины, что способствует более равномерному прохождению газа по высоте сквозь желюзийный отделитель и уменьшению турбулизации потока.

Недостатком известного циклона является неравномерность движения пылевоз- душной смеси, как вдоль всего корпуса, так и при прохождении сквозь щели инерционного отделителя, что оказывает существенное влияние на эффективность работы.

Цель изобретения - повышение эффективности улавливания пыли.

Поставленная цель достигается тем, что в пылеуловителе, содержащем корпус, входной, выходной и пылевыпускной патрубки и инерционный отделитель, инерционный отделитель выполнен ступенчатым, корпус вы- полнен в виде усеченного конуса с отношением диаметра корпуса в средней части каждой соответствующей ступени инерционного отделителя к диаметру ступени, равным 2,1-2,5, а угол при вершине конуса, образующего корпус, составляет 45°.

Сущность изобретения заключается в оптимизации скорости движения внутри корпуса инерционного отделителя и скорости прохождения сквозь щели инерционного отделителя и поддержания этих скоростей постоянными во всем аппарате.

VJ

ю

CJ N)

Јь

На чертеже показан предложенный пылеуловитель, разрез, вид спереди.

Пылеуловитель (фиг. 1) содержит конический корпус 1 с крышкой 2, входной патрубок 3, пылевыпускной патрубок 4. Коаксиально корпусу 1 установлен инерционный отделитель 5, состоящий из четырех ступеней-секций 6-9. Первая ступень 6 в верхней части переходит в воздухе вы водящий патрубок 10. Корпус 1 выполнен конически с углом при вершине, равным 45°, причем диаметры ступеней 6-9 инерционного отделителя De, D, Ds, Dg связаны с диаметрами конуса, образующего корпус в средней тоже высоты каждой ступени DI, D2, Оз, D4 следующем соотношении

D1 D2 , D3 D4 „ , , 9(.

о -о7+Щ-Щ-2 1+2 5

Пылеуловитель работает следующим образом.

Через входной патрубок 3 тангенциально вводится пылевоздушная смесь в корпус аппарата 1, где совершает винтообразное движение сверху вниз, где под действием центробежных сил происходит его очистка известным способом. Вторичная очистка воздуха происходит при прохождении воздуха сквозь щели инерционного отделителя 5, где воздух совершает резкий поворот на угол больший 90°, но меньший 180°. Частицы же пыли, содержащиеся в нем за счет своей инерции, совершают угол еще меньший, ударяются при этом о жалюзи инерционного отделителя и или отскакивают от них к наружной стенке корпуса 1, или скользят по ним вниз (винтообразно) к пылевыпуск- ному патрубку 4, откуда выводятся наружу.

Испытания на прозрачной модели аппарата показали, что максимальную эффективность получают в случае равномерного движения потока с постоянной скоростью как внутри корпуса аппарата 1, так и при прохождении сквозь щели инерционного отделителя каждой его ступени 6-9.

Для достижения этого условия при изготовлении инерционного отделителя 5 ступенчатым, состоящим, из четырех ступеней 6-9,корпус 1 аппарата следует конструировать коническим, поддерживая при этом определенный зазор между корпусом 1 и каждой из четырех ступеней инерционного отделителя.

Проведены испытания предложенного пылеуловителя на стенде на стандартной кварцевой пыли с медианным размером 32 мкм при расходе воздуха 3000 м3/ч.

Данные испытаний приведены в табл. 1.

В табл. 2 показаны диаметр DK корпуса в средней точке по высоте, соответствующей ступени пылеуловителя (т.е. в середине ступени) и диаметр Dc соответствующей сту- пени.

Как видно из табл. 1, наилучшим является соотношение, равное 2,1-2,5.

Кроме того, на ЭВМ рассчитывают необходимое сечение канала между корпусом 0 пылеуловителя 1 и каждой из ступеней инерционного отделителя 5, исходя из условия обеспечения постоянной скорости движения пылевоздушной смеси в нем и при прохождении сквозь щели каждой из ступе- 5 ней 6-9 отделителя 5, который подтверждает данные, полученные экспериментальным путем.

Скорость просасывания воздуха через фильтр 0

Л« Q6 QOT

Us 3600 fo

где Qe - общий расход воздуха через аппа- 5 рат;

QOT- количество воздуха, отсасываемого с пылью;

fo - площадь поперечного сечения трубопровода, ведущего к фильтру 0

f JTDJ Т° 4 4 Скорость внутри аппарата равна 5,3 м/с. Отношение высот ступеней секций отделителя 6-9 берут постоянными: -г- - 1,3.

Общий расход воздуха через аппарат 06 3000м /ч, а Оот-зависит от ступеней отделителя: 1-я ступень - Оот 1200 м3/ч; 2-я ступень - Оот 9000 м3/ч; 3-я ступень 00т 600 м3/ч; 4-я ступень - QOT 3000 м3/ч.

5

5

Результаты расчета сведены в табл. 2.

Результаты сравнительных испытаний известного и предложенного пылеуловителей приведены в табл. 3.

Из табл. 2 следует, что угол при вершине конуса, образующего корпус пылеуловителя составляет45°. Проведены дополнительные испытания еще пяти типов корпусов пылеуловителя с различными углами а при его вершине при расходе воздуха 3000 м3/ч для пыли с «so 50 мкм.

Данные испытаний приведены в табл. 4.

Угол а получен математическим путем при расчете количества воздуха, уходящего через каждую из четырех ступеней инерционного отделителя.

5

Формула изобретения 1. Пылеуловитель, содержащий корпус с входным, выходным и пылевыпускным патрубками и инерционным отделителем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности улавливания пыли, инерционный отделитель выполнен ступенчатым, корпус выполнен в виде усеченного конуса с отношением диаметра корпуса в средней части каждой соответствующей ступени инерционного отделителя к диаметру ступени, равным 2,1-2,5.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4