Способ очистки газа от пыли и установка для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B04C5/22 

птШтТтгЯЪ

Изобретение относится к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургии, химической и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ очистки газа от пыли путем механического удаления последней упругим стержнем, вращающимся под действием газового потока, и установка для очистки газа от пыли, включающая упругий стержень с концентрически надетой на него винтовой пружиной, установленной по оси циклона и закрепленной одним концом в пылесборном бункере.

Недостатком известных способов и установки для очистки газа от пыли является низкая эффективность очистки внутренней поверхности циклона от налипающей пыли, особенно пыли, обладающей вяжущими свойствами. Вследствие малой парусности поверхности упругого стержня, невысоких скоростей (порядка 18 м/с) газового потока в полости циклона величина динамического воздействия стержня на слой налипшей пыли недостаточна для эффективной регенерации внутренней поверхности корпуса циклона. Кроме того, для вращения стержня используется энергия газового потока, что нарушает аэродинамику циклонной сепарации и ведет к снижению очистки газа от пыли,

Известен также способ очистки газа от пыли, включающий вибрацию внутренней стенки и цилиндра при работе циклона, и установку для очистки газа, содержащую вибратор; внутреннюю вибрирующую стенку по периметру корпуса циклона и вибрирующий цилиндр для очистки выхлопной трубы,

Применение данного способа и установки для очистки газа от пыли требует больших энергетических затрат для устранения налипания пыли на поверхности внутренней стенки и цилиндра, т.к. вибрация поверхностей осуществляется непрерывно в течение всего времени работы циклона.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту являются способ очистки газа от пыли, включающий подачу очищаемого газа по воздуховоду в циклон, отделение пыли поддействием центробежных сил с импульсным снижением давления в полости для очистки стенок от налипающих частиц и вывод очищенного газа через другой воздуховод и установка для очистки газа от налипающей пыли, содержащая циклоны с входным и выходным воздуховодами, ресивер с трубопроводами для ввода и отвода газа, снабженными запорной арматурой.

Недостатком известных способа и установки для очистки газа от пыли является забивание части пор в цилиндрической поверхности как со стороны зоны сепарации

(осевшей пылью), так и со стороны зоны компрессии (микрочастицами пыли и масла от компрессора). В результате при продувке импульсами сжатого воздуха ( при импульсном перепаде давления на внутренней и

0 внешней стенках осадительной поверхности) последний устремляется преимущественно в менее запыленные зоны пористой стенки, регенерируя их, но оставляя при этом неочищенными более загрязненные

5 области осадительной поверхности. В этих мертвых зонах с течением времени накапливается осевшая пыль, это может привести к полному зарастанию пор цилиндрической осадительной поверхности, что делает

0 циклон неработоспособным, а выполнение поверхности пористой усложняет конструкцию уловителя.

Целью изобретения является интенсификация очистки стенок циклона от налипа5 ющих частиц. Изобретение позволяет обеспечить эффективную регенерацию осадительной поверхности циклона в течение срока, в 5-6 раз превышающего срок эксплуатации циклона, в котором используется

0 способ и устройство очистки газов по прототипу.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в создании сил, обеспечивающих растрескивание и удаление налипающей

5 пыли с осадительной поверхности путем удаления воздуха из пор налипшего материала.

Для достижения поставленной цели в известном способе очистки газа от пыли,

0 включающем подачу очищаемого газа по воздуховоду в циклон, отделение пыли под действием центробежных сил с импульсным снижением давления в полости для очистки стенок от налипающих частиц и вывод с

5 очищенного газа через другой воздуховод; снижение давления осуществляют периодическим соединением полости циклона или воздуховодов с вакуумированной емкостью, а известная установка для очистки

0 газа от пыли, содержащая циклон с входным и выходным воздуховодами, ресивер с трубопроводами для ввода и отвода газа, снабженными запорной арматурой; снабжена установленным на отводном трубо5 проводе ресивера вакуумирующим агрегатом, при этом входные трубопроводы ресивера соединены с полостью циклона и воздуховодов.

Установка для очистки газа от пыли показана на чертеже.

Она содержит циклон 1 с входным 2 и выходным 3 воздуховодами, ресивер 4 с трубопроводами для ввода 5 и отвода 6 газа, снабженными запорной арматурой 7, на трубопроводе отвода 6 установлен агрегат 8 вакуумирования, причем трубопровод ввода 5 соединен с полостями циклона 1 и воздуховодов 2 и 3 .

Установка работает следующим образом.

Газопылевой поток поступает через входной 2 воздуховод в полость циклона 1, где под действием центробежных сил происходит сепарация пыли из газа. Очищенный газ выходит из циклона через выходной воздуховод 3, пыль частично прилипает к внутренней поверхности стенок циклона 1, а частично проходит в пылесборный бункер (не показан). В течение определенного времени на стенках воздуховодов накапливает- ся слой пыли. Для очистки осадительной поверхности циклона 1 и стенок воздуховодов 2 и 3 производят импульсное открытие запорной арматуры 7 (например, электро- пневмоклапанов), сообщающей полости циклона 1 или воздуховодов 2 и 3 через трубопроводы 5 с полостью ресивера 4. При открытии запорной арматуры 1 воздух из полости циклона 1 или из полости воздуховодов 2 и 3 перетекает в полость ресивера 4, создавая в полости циклона 1 и в полостях воздуховодов 2 и 3 разрежение. Слой налипшего материала имев пористую структуру, при разрежении в полости циклона 1 и в полостях воздуховодов 2 и 3 воздух с большой скоростью истекает из пор налипшего материала и как бы взрывает его поверхность. Это приводит к растрескиванию материала и его падению в пылесборный бункер (на чертеже не показан). Растрески- ванию налипшей пыли способствует также упругая деформация осадительной поверхности циклона 1 и стенок воздуховодов 2 и 3 , возникающая в результате перепада давления на стенках циклона 1 и воздуховодов 2 и 3 при перетекании воздуха из полостей последних в полость ресивера 4 (при перетекании воздуха из полости циклона 1 и полости воздуховодов 2 и 3 происходит снижение давления в соответствующих по- лостях циклона и воздуховодов, при этом на внутренних стенках циклона и воздуховодов давление становится ниже атмосферного, тогда как снаружи оно соответствует атмосферному),

Перепад давления на стенках заставляет деформироваться стенки циклона и воздуховодов. Из-за подтекания воздуха с входа и выхода циклона давление в полостях циклона и воздуховодов восстанавливается, т.е. станет снова равным атмосферному, и стенки циклона и воздуховодов примут первоначальную форму, В процессе деформации и восстановления стенок происходит также растрескивание и сброс налипшей пыли в пылесборный бункер. Кроме того, деформация стенок происходит с определенной скоростью, что приводит к возникновению инерционных сил стряхивания (инертность слоя налипшего материала и стенок различна), обеспечивающих сброс налипшего материала в пылесборный бункер.

Для подготовки следующего регенера- ционного цикла производят открытие соответствующей запорной арматуры 7 и откачку воздуха из ресивера 4 агрегатом 8 вакуумирования (при этом запорная арматура 7, соединяющая полость ресивера 4 с полостями циклона 1 и воздуховодов 2 и 3 , находится в закрытом состоянии), после чего цикл повторяется (при регенерации арматура 7, соединяющая полость ресивера 4 с агрегатом 8 вакуумирования, должна находиться в закрытом состоянии) до полного удаления слоя пыли со стенок циклона и воздуховодов. Регенерация стенок может производиться как в рабочем режиме работы циклона (при работающем вентиляторе), так и в период его остановки.

Пример. Для циклона типа ЦН-15 диаметром D 2R 500 мм с толщиной стенки б 2,5 мм, изготовленного из стали марки ст.З (с модулем упругости Е 2-10 кгс/см и коэффициентом Пуассона ц 0,3). при объеме 580 л для осуществления регенерации использовался ресивер 4 (см. чертеж) объемом 110 л, а остаточное давление, созданное агрегатом 8 (например, насосом ВВН-2), соответствовало 0,08 кг/см2. Производили изменение перепада давления на внутренней и внешней поверхностях стенок циклона 1 путем импульсного снижения давления в полости циклона 1, для чего открыли запорную арматуру 7 и сообщили полость ресивера 4 через трубопровод 5 с полостью циклона 1. При этом воздух перетекает из полости циклона 1 в полость ресивера 4 , создавая в полости циклона разрежение, соответствующее 0,5 кг/см2. При таком перепаде давления циклон сохраняет устойчивость, так как для него критический перепад давления соответствует 0,55 кг/см .

При таких параметрах регенерации стенки циклона 1 эффективно очистились от налипающей пыли при одном цикле регенерации (осмотр чистоты осадительной поверхности циклона производился визуально через специальные смотровые люч- ки).

Формула изобретения 1.Способ очистки газа от пыли, включающий подачу очищаемого газа по воздуховоду в циклон, отделение пыли под действием центробежных сил с импульсным снижением давления в полости для очистки стенок от налипающих частиц и вывод очищенного газа через другой воздуховод, о т личающийся тем, что, с целью интенсификации очистки стенок от налипающих частиц, снижение давления осущест- вляют периодическим соединением

-

10

15

полости циклона или воздуховодов с вакуу- мированной емкостью.

2.Установка для очистки газа от пыли, содержащая циклон с входным и выходным воздуховодами, ресивер с трубопроводами для ввода и отвода газа, снабженными запорной арматурой, отличаю ща я с я тем, что, с целью интенсификации очистки внутренних поверхностей от налипающих частиц, она снабжена установленным на отводном трубопроводе ресивера вакууми- рующим агрегатом, при этом входные тру- оопроводы ресивера соединены с полостью циклона и воздуховодов.

Сущность изобретения: Очистку стенок от налипающей пыли производят импульсным снижением давления в полости циклона и воздуховодов периодическим соединением их с вакуумированной емкостью. В установке для очистки газа от пыли имеется ресивер 4 с вакуумирующим агрегатом 8 на отводном трубопроводе 6. Входные трубопроводы 5 ресивера 4 соединены через напорную арматуру 7 с полостями циклона 1 и входного 2 и выходного 3 воздуховодов . 2 с. п. ф-лы, 1 ил.