БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Полезная модель предназначена для очистки запыленных газов и может быть использована в нефтехимической, пищевой, теплоэнергетической и металлургической промышленности.
Проблема, существующая в области очистки запыленного газового потока, заключается в том, что во всех известных батарейных циклонах скорость газового потока в циклонных элементах неодинакова. В циклонных элементах с недостаточной скоростью происходит отделение только крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа) с последующим их удалением из газа, а мелкие частицы дисперсной фазы, из-за своих небольших размеров и массы не отделяются от газового потока и поступают в атмосферу, в результате чего происходит загрязнение окружающей среды.
Существуют батарейные циклоны, которые содержат несколько циклонных элементов (20, 25, 30, 36, 42, 56 и т.д.), общий подводящий коллектор, общую камеру для очищенного газа с газоходом, общий бункер для сбора уловленной пыли.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является батарейный циклон «БЦ-2-6×(4+2)» [1].
Батарейный циклон «БЦ-2-6×(4+2)» содержит подводящий коллектор, общую камеру для очищенного газа с газоходом, общий бункер для сбора уловленной пыли, тридцать шесть циклонных элементов, содержащих вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцером для удаления пыли, выхлопную трубу, снабженную закручивающими лопатками, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу и крышку.
Батарейный циклон работает следующим образом: запыленный газ подводят в коллектор одним общим потоком равномерно по всему сечению. Из общего потока запыленный газ поступает по подводящим штуцерам в циклонные элементы и получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение взвешенных частиц. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Удаление уловленных частиц происходит через штуцер. Очищенный газовый поток попадает в общую камеру для очищенного газа, откуда поступает в газоход.
Батарейный циклон «БЦ-2-6×(4+2)» позволяет эффективно удалять из пылегазового потока взвешенные частицы крупной и средней дисперсных фаз.
Недостатком известного решения является низкая эффективность удаления из пылегазового потока взвешенных частиц мелкой дисперсной фазы. Это обусловлено тем, что конструкция подводящего коллектора не позволяет равномерно распределить пылегазовый поток между циклонными элементами. Из-за этого в циклонных элементах, находящихся ближе к входу газа в коллектор, наблюдается превышение оптимального значения скорости движения газа, а в отдаленных от входа газа в коллектор циклонных элементах скорость газа недостаточна для отделения мелкой дисперсной фазы пыли. Вследствие этого частицы мелкой дисперсной фазы пыли не отделяются от газового потока и поступают в атмосферу, в результате чего происходит загрязнение окружающей среды.
Задачей предлагаемого решения является создание батарейного циклона, который позволяет повысить степень очистки пылегазовых потоков за счет удаления мелкой дисперсной фазы пыли и предотвратить загрязнение окружающей среды.
Для решения поставленной задачи в известном батарейном циклоне, содержащем подводящий коллектор, общую камеру для очищенного газа с газоходом, общий бункер для сбора уловленной пыли, циклонные элементы, содержащие вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцером для удаления пыли, выхлопную трубу с закручивающими лопатками, штуцер для подачи в циклонный элемент запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы дополнительно снабжены дозаторами газа, выполненными в виде заслонки, металлической пластины, соединенных между собой, и возвратной пружины, закрепленной одним концом на стенке штуцера, а другим соединенной с заслонкой.
Признаками, отличающими заявляемый групповой циклон от известного, выбранного в качестве прототипа являются установка в штуцерах для подачи в циклонные элементы запыленного газового потока дозаторов газа, выполненных в виде заслонки, соединенной с пластиной и возвратной пружины, закрепленной одним концом на стенке штуцера, а другим соединенной с заслонкой.
Благодаря отличительным признакам предлагаемый групповой циклон повышает степень очистки пылегазовых потоков. Это обусловлено установкой в штуцерах для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы дозаторов газа, которые позволяют регулировать скорость газового потока в циклонных элементах. В результате чего скорость газового потока в циклонных элементах не превышает оптимального значения. Пылегазовый поток, попадая в коллектор, по
штуцерам поступает в циклонные элементы. В штуцерах установлены дозаторы газа, которые не позволяют скорости газового потока в циклонных элементах превысить оптимальное значение для данного циклонного элемента. Вследствие этого запыленный газ продолжает движение по коллектору и равномерно распределяется между всеми циклонными элементами батарейного циклона. Благодаря этому во всех циклонных элементах поддерживается оптимальная скорость газа, достаточная для отделения мелких частиц пыли от газового потока, в результате чего газ очищается не только от крупной и средней, но и от мелкой дисперсной фазы пыли. По выхлопной трубе очищенный газ поступает в камеру для очищенного газа и далее в газоход.
Предлагаемый батарейный циклон для очистки газов иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1 и 2. На фигуре 1 показан разрез батарейного циклона. На фигуре 2 - штуцер с установленным в нем дозатором газа.
Батарейный циклон содержит циклонные элементы 1, общий бункер для уловленной пыли 2, камеру для сбора очищенного газа 3 и коллектор 4, штуцеры для подачи запыленного газового потока 5 в циклонные элементы, в которых установлены дозаторы газа, выполненные в виде заслонки 6, металлической пластины 7 и возвратной пружины 8.
Батарейный циклон работает следующим образом.
Пылегазовый поток, попадая внутрь коллектора 6, распределяется между циклонными элементами 1. Равномерность распределения пылегазового потока между циклонными элементами достигается за счет работы дозаторов газа, установленных в штуцерах для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы. При превышении оптимального значения скорости газового потока в штуцере для подачи запыленного газа в циклонный элемент давление газового потока на пластину, находящуюся внутри штуцера, возрастает. Пластина под
этим давлением начинает подниматься, а противоположная часть пластины, преодолевая сопротивление возвратной пружины, задвигает заслонку, частично перекрывающую штуцер, и тем самым уменьшает объем поступающего в циклонный элемент запыленного газа.
При уменьшении объема пылегазового потока, поступающего на очистку в циклонный элемент, скорость в штуцере падает, и возвратная пружина возвращает заслонку в исходное положение, увеличивая объем подаваемого запыленного газа. Таким образом, скорость газового потока в циклонном элементе не может превышать оптимального. Пылегазовый поток, попадая внутрь циклонных элементов 1, получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупной, средней и мелкой дисперсных фаз пыли. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Очищенный газ из всех циклонных элементов поступает в камеру 3 для очищенного газа, откуда отводится через газоход в атмосферу. Уловленные частицы попадают в общий бункер для сбора уловленной пыли 2.
Предлагаемый батарейный циклон позволяет очищать пылегазовый поток не только от крупной и средней дисперсных фаз пыли, но и от мелкой дисперсной фазы, тем самым, повышая степень очистки газа.
Источники информации принятые во внимание:
1. Циклоны батарейные для паровых котлов паропроизводительностью 6,5-25 т/ч и водогрейных котлов теплопроизводительностью 3-10 Гкап/ч. Паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации. - Челябинск: Кусинский машиностроительный завод им. 60-летия Октября, 1984.