Устройство для центробежной очистки газа Советский патент 1982 года по МПК B01D45/14 B04B5/08 

(.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОЧИСТКИ ГАЗЛ

1

Изобретение относится к технике очистки газов от твердых и жидких частиц и может быть использовано в порошковой металлургии, в цементной, химической и фармацевтической промышленности.

Известно устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус с входным и выходным патруб«ками и ротор с радиальными лопастями и со скатными пластинами, образующими каналы для газа 1 .

Недостаток устройств в возможности повторного уноса Jgcaждeнныx частиц. Кроме того большое количество каналов, по которьгм движется пыль, создает дополнительные трудности сбора осажденных частиц.

Известно также устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус с входным осевым и выходным улиткообразным патрубками, установленный на валу по оси корпуса полый ротор со спиральной лентой, закрепленной на втулке между внутренней и внешней оболочками и.образующей щели между витками спирали J| 2 .

Недостатком работы этого устройства является то, нто осажденные тверщй частицы легко подхватываются

газовым потоком, поэтбму эффективность очистки газа от твердых частиц, недостаточна.

Цель изобретения - обеспечение возможности очистки газа как от жидких, так и от твердых частиц и повышение эффективности очистки за счет устранения повторного уноса осажденных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус с входньам осевым и выходным улиткооб.разным патрубками, установленный на валу по оси корпуса полый ротор со спиральной лентой, закрепленной на втулке между внутренней и внешней оболочками и образующей щели между витками спирали, оно снабжено дополнительными спиральными лентами, спиральные ленты закреплены с рав,ными интервалами одним концом на втулке, другим концом на оболочке, причем втулка и оболочка выполнены конусными, а длина спиральных витков в каждом сечении непрерывно уменьшается по ходу газа.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид5 на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1: на фиг.З - сечение Б-Б на фиг. 1. Для наглядности в сечениях показаны только три спиральных ленты Очиститель включает корпус 1с кольцевым бункером 2, отгороженным стенкой 3. К корпусу присоединен под водящий патрубок 4. К противополой{но стороне корпуса пристыкована улитка и отводящим патрубком б, втулкой 7 и крышкой 8. Во втулку 7 запрессованы подшипники 9, насаженные на вал 10 полого ротора. Вал проходит сквоз крышку 8 с уплотнением 11. На вал 10 напрессована внутренняя оболочка 12, которая имеет проточки 13 лабиринтного уплотнения. К внутренней оболочке 12 с равными интервалами по окружности прикреплены спиральные ленты 14, образующие между собой щели 15. Противоположная кромкалент прикреплена к оболочке 16 ротора, концентричной внутренней оболочкв. Между выходной кромкой оболочки ротора и внутренним выступом 17 в улит ке 5 имеется конргаеская щель 18. Меж ду оболочкой 16 ротора и стенкой 3 образован кольцевой зазор 19, coe диняющий бункер со входом в ротор. . - ОчиЪтитель работает следующим образом. Ротор при помощи вала10приводит ся во вращение с частотой Си . По входному патрубку 4 поступает газ. Частихда, взвешенные в газе, вводят в щели ротора и увлекаются ими во вращательное движение, в результате чего возникают центробежные силы, действующие начастицы, взвешенные в очищаемом газе. Предложим, что две одинаковые частицы находятся в точках С (фиг.зУ и с (фиг. 2), причем на одинаковом расстоянии от оси вращения, т.е. ОС О С R . Тогда центробежные силы, действующие вдоль радиуса К, приложенные к этим точкам тоже равны, т.е. Ц Ц W и N - нормальные составляющие Ц и Ц , действующие вдоль нормали к поверхности осаждения.в точках С и с . т и т - касательные-. ; составляющие Ц и Ц , действующие вдоль касательной к поверхности осаждения в точках .С и С . об- угод между ради усом и нормалью к поверхности осаждения. , На входе (фиг. 3) величина силы t(I мало отличается от Ц, величина «илы Т сравнитель нр мала. К выходу фиг. 2) сила Ы несколько уменьшается, а сила т значительно увеличивается, но ее величина никогда не превышает величины силы N. Нормаль ные составляющие центробежных сил , действующие на частицы, вращающихся вмезте с. ротором,-являются пр чиной движения , их к поверхностям осаждения. Касательные составляющие Т смещают частицы вдоль поверхностей осаждения в рассматриваемых поперечных сечения5. Аэродинамические силы потока газа смещают частицы вдоль оси ротора. На половине длины ротора основная масса улавливаемых частиц осаждена или пpибли5keнa к поверхностям осаждения. Здесь угол между радиусом и нормалью оС« 35. Тогда составляющая Т, действующая в направлении касательной, достигает больше половины центробежной силы Ц, и под ее действием осевшие и приближенные к поверхностям частицы смещаются параллельно поверхности ленты. Составляющая N центробежной силы, действующая нормально поверхности осаждения, не позволит частицам удалиться от поверхностей осаждения.Под действием зтой составляющей продолжается осаждение оставшихся частиц. К выходу из ротора все уловленные частицы безотрывно соскальзывают с поверхностей осаждения к кромке .... внешней оболочки ротора и через коническую щель 18 попадают в кольцевой бункер 2. Вместе с частицами в бункер попадает некоторая часть газа. В бункере эта мйсса продолжает вращательное движение, а, значит, остается под действием центробежный сил, которые и прижимают ее к наружной стенке бункера. Под напором очередных порций уловленной дисперсной фазы с частью газа и под действием силы тяжести осажденные частицы двигаются вдоль наружной стенки бункера по винтовой линии вниз. Постепенно вращательное движение вследствие трения о стенку ослабевает, и газ,захваченный потоком, начинает переходить на орбиты с меньшим радиусом вращения, пока не достигнет стенки 3, вдоль которой он движется вверх. Крупные частицы оседают на дно бункера, мелкие коагулируют и тоже оседают, .а те, что не успели скоагулировать, движутся с газом. Газ, войдя до верхней кромки стенки 3, частично сливается с втекающшли новыми порциями пылегазовой массы и замыкает вихревое движение в бункере (стрелки на фиг. 1). Другая часть газа направляется в зазор 19 между стенкой 3 бункера и оболочкой 16 ротора, идет на вход в ротор и проходит повторную, очистку. Важно выполнить устройство так, чтобы этот пе)еток обязательно имел место, но чтобы он был невелик и составлял, например, 2% общего расхода через ротор. Газ, освободившийся от частиц, покинув ротор, попадает в улитку 5 и,пройдя патрубок б, направляется потребителю. Наличие поверхностей осаждения с переменным углом наклона их в рабочем пространстве ротора позволяет сначала приблизить частицы к поверхностям осаждения, а потом по их поверхности удешить частицы через конусную щель в кольцевой бункер для окончательного осаждения . Наличие кольцевого зазора между стенкой бункера и оболочкой ротора обеспечивает переток незначительной части газа для повторной очистки и тем самым исключает перетекание в улитку. Расход газа в коническую щель меящу стенкой корпуса и кромкой оболочки ротора позволяет напра вить в кольцевой бункер для окончательного осаждения всю уловленную дисперсную фазу и тем самым избежать вторичного загрязнения очищенной дисперсной среды. Таким образом, при протекании загрязненного газа, на начальном участке ротора происходит интенсивное оса дение частиц, а на конечном участ ке - стекание уловленных частиц на ;йнутреннюю;. поверхность вншиней оболочкиполого ротора, а с нее - за пределы рабочей зоны. При этом составляющая центробежной сшш, нормальная поверхности осаждения, все время удерживает частицы, не давая им оторваться от нее. Вся осевшая дисперсная фаза движется к выходу из ротора по поверхности, нигде не срываясь с кромок и не пересекая пути течения газа. Как показывают расчеты и испытания лабораторного образца минимальный размер частиц, полностью улав ливаекблх устройством, достигает 0,5 мкм. Формула изобретения Устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус с входным осевьв4 и выходным улиткообразным патрубками, установленный на валу по оси корпуса полый ротор со спиральной лентой, закрепленной на втулке между внутренней и внешней оболочками и образующей щели между витками спирали, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки газа как от жидких, так и от твёрдых частиц и повышения эффективности очистки за счет устранения повторного уноса . осажденных частиц, оно снабжено дополнительными спиральными лентами, спирашьные ленты закреплены с равными интервалами одним концом на втулке, другим концом на оболочке, причем втулка и оболочка выполнены конусньвии, а длина спиральных витков в каждом сечении непрерывно уменьшается по ходу газа. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 407565/ кл. В DID 45/14, 10.12.73. 2.Авторское свидетельство СССР № 841652, кл. В 01 Т) 45/14, 26.02.80 ( прототип).

15

П