УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОНКОЙ ПЫЛЕГАЗООЧИСТКИ

Полезная модель относится к технике очистки газа от сухой средне- и мелкодисперсной пыли и может быть использована в различных отраслях промышленности: химической, металлургической, пищевой, энергетической и других областях промышленно-хозяйственной деятельности.
Аналогом является призматическая осадительная камера графитовой пыли, содержащая вертикальные фронтовую, заднюю и боковые стены, потолочное перекрытие, подовое окно вывода пыли в бункер, оснащенную вертикальными осадительными пластинами внутреннюю полость, размещенные на фронтовой стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно и подключенный к нему патрубок ввода графитовой пыли в потоке продуктов сгорания, размещенные на задней стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно, а также подключенный к нему и оснащенный матерчатым фильтром с системой периодической продувки патрубок вывода очищенных продуктов сгорания [патент RU 2583468, F23J 3/04, B01D 45/00, опубл. 10.05.2015]. Внутренняя полость камеры разделена вертикальной плоскостью, параллельной фронтовой и задней стенам, соответственно на фронтовой и задний отсеки, имеющие собственные боковые стены, потолочные перекрытия и подовые окна вывода пыли в бункер. Окно ввода графитовой пыли и вертикальные осадительные пластины размещены во фронтовом отсеке. Вдоль вертикальной плоскости деления камеры на отсеки между боковыми стенами с примыканием к потолочному перекрытию установлена вертикальная перегородка, образующая вместе с задней стеной и боковыми стенами заднего отсека вертикальный коридор, имеющий входное подовое окно. Между боковыми стенами в подовых окнах вывода пыли в бункер и входа в вертикальный коридор заднего отсека дополнительно установлены уголковые горизонтальные осадительные элементы.
Недостатком аналога является относительно высокие потери давления в осадительной камере вследствие узкого сечения для прохода газа в местах установки дополнительных уголковых осадительных элементов.
Прототипом является устройство для сбора и удаления частиц, увлеченных топочным газом в топке, содержащее множество сепараторов, имеющих длину, ширину и глубину, размещенных по ходу движения газа в топке, расположенных по меньшей мере двумя рядами на пути топочного газа с зазорами между сепараторами, позволяющими некоторому количеству частиц в топочном газе избежать улавливания, причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду [патент RU 2106577, F23J 15/00, B01D 45/00, B01D 45/08,опубл. 10.03.1998]. Сепараторы представляют собой вогнутые отражающие элементы U-образной, Е-образной или W-образной конструкции, действующие на принципе соударения. Кроме того, сепараторы расположены в или после топки, и по крайней мере один последующий ряд сепараторов расположен от предыдущего на расстоянии, равном глубине сепаратора.
Недостатком прототипа является существенное различие полей центробежных сил, возникающих в области за сепараторами и внутри них, которое приводит к снижению общей эффективности улавливания твердых дисперсных частиц.
Задачей полезной модели является разработка устройства для тонкой пылегазоочистки, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом является повышение общей эффективности улавливания твердых дисперсных частиц за счет более равномерного распределения полей центробежных сил около сепараторов.
Технический результат достигается тем, что устройство для тонкой пылегазоочистки, содержащее множество сепараторов, которые представляют собой вогнутые отражающие элементы, действующие на принципе соударения, имеющие длину, ширину и глубину, расположенные по меньшей мере двумя рядами на пути запыленного газа с зазорами между сепараторами, причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду. Сепараторы, согласно настоящей полезной модели, представляют собой двутавровые балки, имеющие вогнутость с двух сторон, при этом зазор между ними в каждом ряду равен длине двутавровой балки.
Последующий ряд сепараторов в виде двутавровых балок расположен от предыдущего на расстоянии, равном 52-60% от длины двутавровой балки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для тонкой пылегазоочистки - поперечный разрез, на фиг. 2 - вид А с указанием полей центробежных сил, возникающих в предлагаемом устройстве, и обозначения размеров двутавровой балки.
Цифрами на фиг. 1 изображены
1 - двутавровые балки.
Устройство для тонкой пылегазоочистки содержит множество сепараторов, представляющие собой вогнутые отражающие элементы в виде двутавровых балок 1, действующие по принципу соударения и служащие для улавливания твердых средне- и мелкодисперсных частиц запыленного потока газа. Двутавровые балки 1 расположены по крайней мере двумя рядами, при этом для обеспечения равнопроточности устройства зазор между двутавровыми балками в каждом ряду равен длине h двутавровой балки. Кроме того, двутавровые балки 1 в каждом последующем ряду расположены между двутавровыми балками 1 в каждом предыдущем ряду на расстоянии, равном 50-62% от длины h двутавровой балки 1.
Предлагаемое устройство для тонкой пылегазоочистки работает следующим образом.
Запыленный поток газа, содержащий преимущественно средне- и мелкодисперсные частицы размерами от 1 до 10 мкм, поступает в предлагаемое устройство для тонкой пылегазоочистки. При изменении направления потока газа создается центробежная сила, которая способствует равномерному осаждению частиц пыли на всей поверхности двутавровых балок 1. Наличие нескольких рядов двутавровых балок 1 приводит к повышению эффективности улавливания твердых дисперсных частиц за счет более структурированного газового потока. Для обеспечения равнопроточности устройства, а значит и минимального гидравлического сопротивления, последующий ряд двутавровых балок 1 должен быть расположен от предыдущего на расстоянии, равном 52-60% от длины h двутавровой балки 1, кроме того, зазор между двутавровыми балками 1 в каждом ряду должен быть равен длине h двутавровой балки 1. При достижении существенного слоя загрязнений на поверхности двутавровых балок 1, ввиду чего снижается эффективность пылеулавливания и повышается гидравлического сопротивление, производится их очистка механическим путем.
В предлагаемом устройстве для тонкой пылегазоочистки обеспечивается более равномерное распределение полей центробежных сил при использовании в качестве сепараторов двутавровых балок (фиг. 2). Это объясняется тем, что при одинаковой ширине b сепараторов средний радиус кривизны циркуляционных токов у двутавровых балок, обладающих вогнутостью с двух сторон, меньше практически в 2 раза, что ведет к существенному изменению структуры потока газа и увеличению центробежной силы. Это значит, что при прочих равных условиях работы эффективность осаждения средне- и мелкодисперсных частиц у сепараторов, выполненных в виде двутавровых балок выше. Кроме того, строгое выполнение указанных зазоров между двутавровыми балками приводит к понижению гидравлического сопротивления у предлагаемого устройства.
Таким образом, равномерное распределение полей центробежных сил около двутавровых балок в предлагаемом устройстве для тонкой пылегазоочистки приводит к повышению общей эффективности улавливания твердых дисперсных частиц.