УСТАНОВКА ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ И ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
INSTALLATION FOR RECOVERY AND TREATMENT OF GAS EMISSIONS FROM PROCESS EQUIPMENT

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей и может быть использовано в химической, металлургической или других отраслях промышленности, предпочтительно в устройствах, выбросы от которых содержат ферромагнитные частицы. В частности, изобретение может быть использовано для улавливания неорганизованных выбросов от металлургических агрегатов, например от электродуговых сталеплавильных печей, аппаратов печь-ковш.
Известно устройство для улавливания и отвода газов электродуговой печи, содержащее зонт, расположенный над сводом в фонарной зоне крыши здания, газоход с дымососом и фильтром, вытяжную трубу (см. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справочник. М.: Металлургия, 1986, с.440-444). Недостатком этого устройства является низкая эффективность улавливания газа и пыли вследствие большой высоты расположения зонта и значительный расход воздуха, поступающего вместе с уловленным газом на очистку.
Известно устройство для улавливания пылегазовых выбросов от металлургического агрегата, содержащее подвижный зонт, снабженный входным и выходным отверстием, закрепленный на траверсе крана, и стационарный газоход, соединенный с вентиляционной системой для удаления выбросов, причем зонт выполнен с возможностью синхронного с металлургическим агрегатом вертикального и горизонтального перемещения (см. заявку на изобретение RU №96117662, опубл. 20.11.1998 г.). Однако данное устройство не предусматривает очистку выбросов от пыли.
Указанного выше недостатка лишена известная из патента RU №2282667, опубл. 27.08.2006 г., установка для улавливания неорганизованных выбросов от технологического оборудования - металлургического агрегата, содержащая закрепленный на подкрановой балке газоход и соединенный с ним герметично подвижный зонт, установленный на тележке с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль направляющих подкрановых балок с помощью привода, выполненного в виде канатной системы с отводными роликами, барабаном и лебедкой. Привод тележки соединен с пультом управления агрегата и позволяет тележке перемещаться синхронно со сводом агрегата. Газоходы снабжены распределительным устройством с заслонкой, выполненной с возможностью поочередного их частичного перекрытия, и сообщены с пылеосадительной камерой и рукавными фильтрами, соединенными с вытяжным вентилятором. Однако в известной установке, являющейся наиболее близким аналогом предложенного изобретения, не предусмотрена эффективная регенерация рукавных фильтров, кроме того, процесс пыле- и газоулавливания приостанавливается во время проведении операций завалки и подвалки сырья вследствие отхода зонта от газохода.
Задачей предложенного изобретения являются повышение эффективности удаления и очистки неорганизованных выбросов от технологического оборудования, предпочтительно от металлургических агрегатов, упрощение конструкции установки и обеспечение надежной регенерации входящего в ее состав рукавного фильтра.
Сущность изобретения заключается в том, что установка для улавливания и очистки газовых выбросов содержит расположенный над технологическим оборудованием зонт с канатным приводом, сообщенный с закрепленным на подкрановой балке газоходом, рукавный фильтр и вентилятор и отличается от наиболее близкого аналога тем, что зонт выполнен поворотным и на роликах установлен на горизонтально расположенном переходном участке, соединяющем зонт с газоходом и выполненном в виде отрезка трубы, имеющей по крайней мере один продольный паз, один конец которой заглушен, а другой соединен с газоходом, причем диаметр переходного участка несколько больше, чем диаметр газохода, центр тяжести зонта смещен от оси переходного участка в сторону, противоположную стороне, на которой размещен канатный привод, один конец каната которого жестко закреплен на зонте, а рукавный фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, разделенный на камеры загрязненного и очищенного газа, пылевой бункер, фильтровальные рукава, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе и сообщены с камерой очищенного газа, а нижние закрытые концы прикреплены к металлической перфорированной пластине, установленной подвижно на пружинах в нижней части камеры загрязненного газа, при этом пластина соединена с размещенной снаружи корпуса площадкой, на которой расположен вибратор, по оси фильтровальных рукавов размещены электромагнитные катушки, при этом в камерах загрязненного и очищенного газа установлены датчики давления, подключенные к блоку управления (БУ), который соединен с вибратором и источником питания электромагнитных катушек.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид установки для улавливания и очистки газовых выбросов от технологического оборудования, а на фиг.2 - то же, вид сверху с частичным разрезом.
Предложенная установка содержит закрепленный на подкрановой балке 1 газоход 2 и сообщенный с ним поворотный зонт 3 с канатным приводом 4, один конец каната 5 которого жестко закреплен на поворотном зонте 3. Зонт 3 установлен сверху на роликах на горизонтальном переходном участке 6, соединяющем зонт 3 с газоходом 2. Переходный участок 6 выполнен в виде отрезка трубы, имеющей заглушенный торец 7 и продольный паз (или несколько пазов) 8 для прохождения газовых выбросов из поворотного зонта 3 в газоход 2. При этом центр тяжести поворотного зонта 3 смещен от оси переходного участка 6 в сторону, противоположную стороне, на которой установлен канатный привод 4, что обеспечивает устойчивость поворотного зонта 3 в рабочем положении. Зонт 3 расположен над технологическим оборудованием 9 - металлургическим агрегатом, например электродуговой печью. Поворот зонта обеспечивается при помощи канатного привода 4 и за счет вращения роликов 10.
Газоход 2 соединен с рукавным фильтром, который включает корпус 11, разделенный на камеры очищенного 12 и загрязненного 13 газа, фильтровальные рукава 14, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе 11 и сообщены с камерой очищенного газа 12. На перегородке корпуса 11 неподвижно закреплены расположенные по оси фильтровальных рукавов 14 электромагнитные катушки 15. Рукавный фильтр имеет входной 16 и выходной 17 патрубки и пылевой бункер 18. Нижние, закрытые фильтровальной тканью, концы фильтровальных рукавов 14 прикреплены к металлической перфорированной пластине 19, расположенной в нижней части камеры 13 очищаемого газа, установленной подвижно на пружинах 20. Второй конец пружин соединен с опорной рамой, на которую посредством пружин опирается перфорированная пластина 19, имеющая площадку 21, выходящую за корпус 11, на которой установлен вибратор 22. Место выхода пластины 19 из корпуса 11 герметизировано гибкой резиновой вставкой 23. В камерах 12 и 13 очищенного и загрязненного газа установлены датчики давления 24 и 25, которые подключены к БУ 26, который соединен с вибратором 22 и источником питания 27 электромагнитных катушек 15. Для удаления очищенного газа выходной патрубок 17 сообщен с вытяжным вентилятором 28.
Устройство работает следующим образом.
Для улавливания неорганизованных газовых выбросов от металлургического агрегата 9 поворотный зонт 3 перемещают в рабочее положение над металлургическим агрегатом 9. Поворот зонта 3 осуществляют с помощью роликов 10 и канатного привода 4, один конец каната 5 которого закреплен на зонте. Газовые выбросы, содержащие частицы металла, от металлургического агрегата 9 поступают в поворотный зонт 3 и далее через продольный паз 8 - в переходный участок 6, соединенный с газоходом 2, в котором создается разрежение с помощью вытяжного вентилятора 28. Из газохода газовые выбросы поступают через входной патрубок 16 рукавного фильтра 11 в камеру загрязненного газа 13 и попадают в межрукавное пространство. Далее газ проходит через фильтровальные рукава 14 и, очищаясь, выходит через внутреннюю часть рукавов в камеру очищенного газа 12, а затем через патрубок 17 при помощи вентилятора 28 удаляется из фильтра. Пыль, содержащая металлические частицы, оседает на внешней поверхности рукавов 14. По мере накопления пыли на поверхности рукавов 14 возрастает аэродинамическое сопротивление фильтра 11, которое фиксируется датчиками 24 и 25, установленными в камерах очищенного 12 и загрязненного газа 13. Как только потери давления в рукавном фильтре достигают заданного уровня, блок управления 26 включает электромагнитные катушки 15, работающие от источника переменного тока 27, и вибратор 22. Происходит встряхивание фильтровальных рукавов и воздействие электромагнитного поля на частицы пыли.
За счет появления под действие электромагнитного поля пьезоэлектрического заряда между содержащимися в пыли ферромагнитными частицами - оксидными соединениями, преимущественно железа, возникает явление электрострикции. Это приводит к появлению отталкивающих сил между оксидными частицами, что способствует их отделению друг от друга и разрушению образовавшихся агломератов пыли. Пыль, удаляемая с поверхности рукавов под действием силы тяжести, падает на перфорированную пластину 19 и далее попадет в бункер 18.
Как только разность давления между камерами очищенного 12 и загрязненного 13 газа снижается до заданного значения, электромагнитные катушки 15 и вибратор 22 посредством блока управления 26 выключаются - регенерация прекращается. Верхний и нижний предел перепада давления задается блоком управления 26. Для минимизации аэродинамического сопротивления рукавного фильтра подобраны оптимальные соотношения параметров фильтровального рукава и размещенной внутри него электромагнитной катушки: соотношение площадей поперечного сечения рукава и электромагнитной катушки составляет 3-5:1, а оптимальное соотношение их длины равно 1:0,9-0,95.
Степень регенерации может регулироваться напряжением, подаваемым на обмотки электромагнитных катушек, частотой вибрации пластины и временем работы системы регенерации.
При прекращении работы агрегата 9 поворотный зонт 3 с помощью канатного привода 4 и роликов 10 переводят в крайнее правое, нерабочее положение, обозначенное на фиг.1 пунктирной линией. При необходимости освобождения рабочего пространства над работающим агрегатом 9 зонт 3 может быть перемещен посредством привода 4 в промежуточное между крайним левым и крайним правым положение, при котором процесс улавливания и очистки газовых выбросов не прекращается.
Таким образом, предложенная установка имеет относительно несложную конструкцию, позволяет повысить эффективность удаления и очистки газовых выбросов от технологического оборудования во всех режимах его работы и обеспечить надежную регенерацию входящего в ее состав рукавного фильтра.