УЛОВИТЕЛЬ НАЛИПАЮЩЕЙ ПЫЛИ

Уловитель налипающей пыли.
Изобретение относится к технике очистки газа от налипающих пылей, например мела, извести, сажи и т.д., и может быть использовано на предприятиях промышленности строительных материалов, металлургической, химической промышленности, энергетике и т.д., где имеют место промышленные выбросы.
Известен уловитель налипающей пыли (см. а.с. №1421417 МКЛ В04С 5/00 опубл. 07.09.88.Бюл. №33), содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным и осевым выходным патрубками, цилиндрическую осадительную поверхность, выполненную из продольных металлических пластин, бункер, крышку с установленным на ней приводом регенерирующего устройства, при этом металлические пластины выполнены упругими, установлены внахлест одна с другой по направлению закрутки пылегазового потока и снабжены втулками, закрепленными по их торцам. Причем верхняя втулка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединена с приводом регенерирующего устройства, а нижняя жестко закреплена на корпусе и установлена с зазором к нему.
Недостатком является снижение производительности при эксплуатации из-за более частых, по мере длительной работы, регенераций упругих металлических пластин вследствие не полного удаления налипшего слоя, которое осуществляется путем лишь срезания наростов пыли и соответственно более быстрого последующего наложения слоев пыли на упругих металлических пластинах.
Технической задачей является поддержание постоянной производительности при длительной эксплуатации путем недопущения увеличения частоты процесса регенерации, возрастания скорости налипания пыли на упругих металлических пластинах, что достигается выполнением их из биметалла, в результате при наблюдаемом температурном перепаде в цилиндрическом корпусе уловителя постоянно с них сбрасывается часть пыли посредством термовибрации.
Технический результат по повышению эффективности работы, достигается тем что уловитель налипающей пыли содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным и осевым выходным патрубками, цилиндрическую осадительную поверхность, выполненную из продольных металлических пластин, бункер, крышку с установленным на ней приводом регенерирующего устройства, причем металлические пластины выполнены упругими, установлены внахлест одна с другой по направлению закрутки пылегазового потока и снабжены втулками, закрепленными по их торцам, притом верхняя втулка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединена с приводом регенерирующего устройства, а нижняя жестко закреплена на корпусе и установлена с зазором к нему, металлические упругие пластины выполнены из биметалла, при этом внутренний материал биметалла имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза меньше чем коэффициент теплопроводности наружного материала биметалла.
На фиг 1 изображен уловитель налипающей пыли, на фиг 2 разрез упругой металлической пластины из биметалла.
Уловитель содержит цилиндрический корпус 1, к которому крепится тангенциальный входной патрубок 2, и фланец 3, осевой выходной патрубок 4, крышку 5 корпуса, на которой установлен привод 6 регенирующего устройства, выполненный в виде электромагнита, осадительную поверхность уловителя, выполненную из упругих металлических пластин 7, размещенных внахлест одна другой по направлению пылегазового потока и зафиксированных по торцам верхней 8 и нижней 9 втулками. Привод регенерирующего устройства жестко соединен с верхней втулкой, например, штоком 10, проходящим через крышку корпуса, верхняя втулка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а нижняя втулка жестко закреплена на цилиндрическом корпусе, например, болтами 11 с зазором 12 между корпусом и втулкой. Бункер 13 установлен под корпусом уловителя.
п
Упругие металлические пластины 7 выполнены из биметалла, при этом внутренний металл 14 биметалла имеет коэффициент теплопроводности (например, латунь с коэффициентом теплопроводности λ=85 Вт/м.гр., см стр.312 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980-469 с, ил) в 2,0-2,5 раза меньше чем коэффициент теплопроводности наружного материала 15 (например, алюминий с коэффициентом теплопроводности λ=204 Вт/м.гр; см там же)
Устройство работает следующим образом.
Запыленный газ, поступая в аппарат через тангенциально расположенный входной патрубок 2 приобретает вращательное движение, что приводит к возникновению центробежной силы, действующей на частицы пыли, находящейся в газовом потоке. Вращающейся запыленный газ на выходе из входного патрубка 2 внезапно расширяется в цилиндрическом корпусе 1 и термодинамически расслаивается на периферийной «горячей» (имеющей температуру на 3-5°С выше температуры газа поступающего во входной патрубок 2) и на осевой холодный (имеющей температуру на 2-3°С ниже чем температура газа в поступающей аппарат через входной патрубок 2) потоки (см. например Меркулов А.П. Вихревой эффект и его примеси в технике. Самара 2005-387 с, ил.), частицы пыли осевого «холодного» потока под действием силы адгезии осаждаются непосредственно на упругих металлических пластинах 7 осадительной цилиндрической поверхности, частицы пыли периферийного «горячего» потока под действием центробежной силы достигают пристеночной области осадительной цилиндрической поверхности и выпадают из вихревого потока в бункер 13, очищенный газ выходит через выходной патрубок 4.
В связи с тем, что периферийный «горячий» поток запыленного газа контактирует с пристенной областью осадительной цилиндрической поверхностью, то наружный материал 15 биметалла гибких металлических пластин 7нагревается более интенсивно чем его внутренний материал 14. Наблюдаемые градиенты температур приводят к образованию термовибрации (см. например Дмитриев В.П.Биметаллы. Пермь 1992- 398 с. ил) гибких металлических пластин. Налипающие частицы пыли, частично подсушиваются «горячим» потоком, под воздействием термовибрации сбрасываются в бункер 13, оставляя в целом значительно меньший толщины слой пыли на осадительной цилиндрической поверхности. В результате увеличивается время достижения предельного слоя пыли на гибких биметаллических пластинах 7, т.е. промежуток между процессами регенерации возрастает повышая эффективность работы уловителя.
При достижении предельного слоя пыли на осадительной цилиндрической поверхности уловителя - на внутренней поверхности упругих металлических пластин 7 уловитель останавливают путем прекращения подачи пылегазового потока во входной патрубок 2 и производят регенерацию осадительной цилиндрической поверхности - упругих металлических пластин 7 путем включения привода 6 регенерирующего устройства, выполненного, например, в виде электромагнита, шток 10 который проходит через крышку 5 корпуса и жестко соединен с верхней втулкой 8, привод 6 сообщает через шток 10 верхней втулке 8 возвратно-поступательное перемещение, последнее переходит в возвратно-поступательное перемещение упругих металлических пластин 7, зафиксированных между собой верхней 8 и нижней 9 втулками. Так как нижняя втулка 9 неподвижно закреплена болтами 11 на цилиндрическом корпусе 1, возвратно-поступательное перемещение упругих металлических полос переходит в возвратно-изгибное движение этих пластин (амплитуда прогиба упругих металлических пластин 7 может регулироваться длинною хода штока 10 привода 6), возвратно-изгибное движение упругих металлических пластин 7 попеременно изменяет величину диаметра осадительной поверхности.
1
Изменение кривизны осадительной поверхности от диаметра d до диаметра d и обратно приводит к растрескиванию налипшего слоя пыли на осадительной цилиндрической поверхности и сбросу ее в бункер 13, а перемещение металлических полос относительно друг друга обеспечивает срезание наростов пыли с осадительной поверхности. Выгибание пластин внутрь корпуса, а не к стенке, обеспечивается минимальной величиной зазора между цилиндрическим корпусом 1 и осадительной поверхностью уловителя.
Размещение упругих металлических пластин внахлест одна с другой предохраняет межстеночное пространство между цилиндрическим корпусом и осадительной цилиндрической поверхностью от попадания туда пыли, а их ориентация по направлению закрутки пылегазового потока снижает гидравлическое сопротивление проточной полости уловителя пылегазовому потоку.
Закрепление нижней втулки на цилиндрическом корпусе с зазором между корпусом и втулкой обеспечивает удаление пыли, попавшей за осадительную поверхность в период регенерации, в бункер уловителя.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что выполнение гибких металлических пластин производится из биметалла, при этом материал биметалла внутри имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше чем материал снаружи, позволяет поддерживая термовибрацию цилиндрической осадительной поверхности в процессе очистки запыленного газа, а это обеспечивает постоянное дополнительное частичное стряхивание частиц налипающей пыли. В результате время образования предельной толщины слоя пыли на гибких биметаллических пластинах возрастает, и как следствие, увеличивается периоды между регенерациями, что в конечном итоге приводит к повышению эффективности работы уловителя налипающей пыли.