УСТАНОВКА АКУСТИЧЕСКАЯ ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩАЯ ТИПА АКУРФ-4
"АКУРФ-4"-TYPE ACOUSTIC DUST SEPARATOR

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является установка пылеулавливания, содержащая циклон, имеющий корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, расположенные в его верхней части периферийный ввод газового потока и осевой выходной патрубок очищенного газа, акустическую колонку с расположенным в верхней части генератором звуковых колебаний (патент РФ №2302283) - прототип.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность первой ступени пылеулавливания.
Технический результат - повышение эффективности пылеулавливания.
Это достигается тем, что в пылеулавливающей установке, состоящей из из циклона с бункером и тонкого фильтра, связанных между собой воздуховодом таким образом, что выход циклона соединен со входом фильтра, циклон содержит корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, расположенные в его верхней части периферийный ввод газового потока и осевой выходной патрубок очищенного газа, акустическую колонку с расположенным в верхней части генератором звуковых колебаний, причем акустическая колонка в своей нижней части соединена с осевым выходным патрубком очищенного газа и содержит коническую отбойную шайбу, установленную своим большим основанием в нижнем основании колонки, а полость, образованная поверхностями отбойной шайбы и колонки, связана байпасным отводом с бункером циклона, при этом циклон содержит присоединительные элементы: фланец для соединения с фланцем входа загрязненного газовоздушного потока и фланец для соединения с фланцем акустической колонки с расположенным в ее верхней части генератором звуковых колебаний, а в нижней - отбойной конической шайбой, при этом акустическая колонка и тонкий фильтр связаны между собой воздуховодом, а циклон содержит выхлопную трубу с размещенным в ее нижней части жалюзийным пылеотделителем, причем в верхней части акустической колонки расположен выходной патрубок очищенного газа, а генератор звуковых колебаний связан с блоком управления, а тонкий фильтр выполнен в виде рукавного фильтра с системой регенерации, содержащего единый корпус с крышей, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха и короб для выхода чистого воздуха, бункерный накопитель с устройством непрерывной выгрузки пыли, содержащий бункер, шлюз, шнековый механизм выгрузки, система регенерации фильтрующих элементов выполнена в виде рамы встряхивания с вибратором, а в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления, а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором и выносным пультом управления системой выгрузки, а отношение высоты Н циклона к его диаметру D находится в оптимальном интервале величин: H/D=4,6÷45,8.
На фиг.1 изображен общий вид акустической пылеулавливающей установки, на фиг.2 - фронтальная проекция циклона для предварительной очистки воздуха, на фиг.3 - вид сверху фиг.2, на фиг.4 - вид Б фиг.3.
Установка акустическая пылеулавливающая состоит из циклона 1 для предварительной очистки воздуха и бункера 2. Циклон 1 содержит присоединительные элементы: фланец 3 для соединения с фланцем 6 входа 10 загрязненного газовоздушного потока и фланец 4 для соединения с фланцем 5 акустической колонки 7 с расположенным в ее верхней части генератором звуковых колебаний, а в нижней - отбойной конической шайбой 8. Акустическая колонка 7 и тонкий фильтр 17 связаны между собой воздуховодом 11.
3
Циклон 1 содержит выхлопную трубу с размещенным в ее нижней части жалюзийным пылеотделителем 22. Коническая отбойная шайба 8 установлена своим большим основанием в нижнем основании акустической колонки, а полость, образованная поверхностями отбойной шайбы 8 и корпусом акустической колонки 7, связана байпасным отводом 9 с бункером 2 циклона 1, причем в верхней части акустической колонки расположен воздуховод 11. Генератор звуковых колебаний связан цепочкой 12 с блоком управления 13. Оптимальными параметрами для звуковой обработки являются: уровень звукового давления в диапазоне 130…145 дБ, частота звуковых колебаний в диапазоне 900…2000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5…2,5 с, концентрация пыли в воздушном потоке - не менее 2 г/м. Этот диапазон параметров способствует более интенсивному прохождению процесса акустической коагуляции.
Тонкий фильтр выполнен как фильтр рукавный с системой регенерации и содержит единый корпус с крышей 17, в котором размещены блок фильтров 14 с фильтрующими элементами 15 рукавного типа, короб 21 для входа загрязненного воздуха в установку и короб 16 для выхода чистого воздуха из установки, бункерный накопитель 20 с устройством непрерывной выгрузки отходов, содержащий бункер, шлюз, шнековый механизм выгрузки, систему регенерации фильтрующих элементов 18 рукавного типа, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором, а также лестницу 19 и площадку для обслуживания фильтра. Устройство выгрузки может быть двух типов: выгрузка на базе шнекового транспортера и выгрузка на основе цепного транспортера. Установка комплектуется шкафом управления и выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения (на чертеже не показаны).
В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления (на чертеже не показаны), а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором, и выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения (на чертеже не показаны).
Бункер для сбора пыли тонкого фильтра выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли.
Фильтрующие элементы рукавного типа располагаются прямыми рядами или в шахматном порядке, причем отношение длины рукава L к его диаметру D находится в оптимальном интервале величин: L/D=15…40. Этот диапазон обусловлен сопротивлением тонкого фильтра, которое должно быть близко по своему значению с сопротивлением циклона при всех возможных его конструктивных параметрах.
В качестве материала фильтрующих рукавных элементов используются как тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, так и нетканые со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из: естественных волокон животного и растительного происхождения, искусственных органических волокон: лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон, искусственных неорганических волокон, например, стеклянное волокно.
Для работы установки в оптимальном режиме пылеулавливания должны выполняться следующие соотношения размеров:
- отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса циклона 1 к диаметру d выходного патрубка лежит в оптимальном соотношении величин D/d=1,5÷1,63;
- отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса циклона 1 к высоте циклона Н лежит в оптимальном соотношении величин D/H=0,13÷0,135;
1
1
- отношение высоты циклона Н к высоте цилиндрической части H циклона лежит в оптимальном соотношении величин H/H=2,67÷2,7;
2
2
- отношение высоты циклона Н к высоте конической части Н циклона лежит в оптимальном соотношении величин Н/Н=1,9÷2,0;
- отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса циклона 1 к длине l выходного патрубка лежит в оптимальном соотношении величин D/l=0,78÷0,8;
- отношение диаметра d выходного патрубка циклона к длине l выходного патрубка лежит в оптимальном соотношении величин d/l=0,49÷0,52;
- отношение длины l выходного патрубка его ширине В лежит в оптимальном соотношении величин l/B=1,46÷1,5.
Установка акустическая пылеулавливающая работает следующим образом.
Запыленный газовый поток подается через вход 10 загрязненного газовоздушного потока, соединенного с циклоном 1. Здесь он закручивается за счет тангенциального периферийного ввода и винтообразной крышки (на чертеже не показано), затем направляется по нисходящей винтовой линии вдоль стенок циклона 1. В результате чего частицы пыли под действием центробежной силы движутся от центра циклона 1 к периферии и, достигая его стенок, транспортируются вниз в бункер 2 для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из циклона 1 через выхлопную трубу с жалюзийным пылеотделителем 22. В акустической колонке 7, параметры звуковых колебаний которой настраиваются от блока управления 12, происходит отделение от воздуха пылевых частиц, так как под действием звукового поля и связанных с ним колебательных процессов, происходящих в воздушной среде, пылевые частицы коагулируются, а крупные частицы оседают вниз колонны, откуда воздушный поток поступает на последующую очистку в тонкий фильтр 17 через воздуховод 11. При этом легкие, мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в предыдущих ступенях очистки, задерживаются на тонком фильтре 17. После предварительной очистки в циклоне 1 газовоздушный поток поступает в короб 21 для входа загрязненного воздуха тонкого фильтра 17, затем в блок фильтров 14 с фильтрующими элементами 15 рукавного типа. Пыль осаждается на внутренней поверхности рукавов и периодически сбрасывается с них системой регенерации 18 фильтрующих элементов, выполненной в виде рамы встряхивания с вибратором. Пыль ссыпается в бункер 20, откуда через шлюз посредством шнекового механизма выгрузки удаляется из фильтра. Для обслуживания фильтра предусмотрены лестница 19 и площадка. Устройство выгрузки может быть двух типов: выгрузка на базе шнекового транспортера и выгрузка на основе цепного транспортера. Установка комплектуется шкафом управления с микропроцессором, управляемым системами регенерации, выгрузки и пожаротушения. Удельная газовая нагрузка на фильтр выбирается с учетом физико-химических свойств пылегазового потока для каждого конкретного технологического процесса.
В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно является аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. Пылеулавливающие аппараты данного типа предназначены для центральных систем аспирации. Гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет 15…25% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а материал фильтрующего элемента обладает повышенными звукопоглощающими свойствами. Циклон 1 может изготавливаться как правого, так и левого исполнения. При установке циклона следует предусмотреть его заземление. Отношение высоты Н циклона 1 к его диаметру D находится в оптимальном интервале величин: H/D=4,6÷45,8. Этот диапазон обусловлен сопротивлением тонкого фильтра, которое должно быть близко по своему значению с сопротивлением циклона при всех возможных его конструктивных параметрах.