УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ

Полезная модель относится к устройствам для очистки газа от пыли, которая обеспечивает высокую эффективность очистки запыленного газа в широком диапазоне свойств и характеристик пыли, имеет небольшое гидравлическое сопротивление и может быть использовано в химической и цементной промышленности.
Данное техническое решение относится к приоритетному направлению науки и технологий «Технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов очистки окружающей среды от промышленной пыли». [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - с. 58].
Известно устройство для очистки газов от пыли путем двухступенчатой очистки с помощью центробежного осаждения и фильтрования, включающее циклон, слои зернистого фильтрующего материала и рыхлитель с приводом [А.С. СССР, МПК B01D 46/30, №453175, опубл. 15.12.1974 г. в Б.И. №46].
Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются слой зернистого фильтрующего материала и рыхлитель с приводом.
Недостатком аналога являются:
- высокое гидравлическое сопротивление циклона;
- большие габариты устройства;
- затруднен вывод пыли после фильтрации.
За прототип принят струйно-инерционный пылеуловитель для очистки газа от средней и крупной пыли, в котором отделение пыли от газа происходит за счет инерционных сил при переходе запыленного газа из входного газохода по конусообразному обтекателю в аэроканал очищенного газа через кольцевое сопло [Патент РФ №101087, МПК B01D 45/02, опубл. 10.05.2011 г., Б.И. №13].
Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются корпус, входной газоход запыленного газа, аэроканал для очищенного газа, выходное сопло для запыленного газа и пылеосадительный бункер.
Недостатком прототипа являются:
- сложная конструктивная форма конусообразного обтекателя;
- низкая эффективность очистки при улавливании мелкодисперсных фракций пыли;
- повышенное эрозионное истирание пылью конусообразного обтекателя.
Полезная модель направлена на повышение эффективности очистки запыленного газа, снижение гидравлического сопротивления и упрощение конструкции пылеуловителя.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении высокоэффективной очистки запыленного газа за счет использования двухступенчатой очистки с помощью струйно-инерционного осаждения пыли на первой ступени и фильтрования остаточной пыли в зернистом слое на второй ступени.
Кроме этого технический результат заявляемой полезной модели заключается в использовании на первой ступени очистки более простого конструктивного элемента - конического сопла, что позволяет сделать конструкцию пылеуловителя более компактной и снизить его гидравлическое сопротивление.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки газа от пыли, включающем корпус, входной газоход запыленного газа, аэроканал для очищенного газа, пылеосадительный бункер, слой зернистого фильтрующего материала и рыхлитель с приводом, корпус имеет верхнюю цилиндрическую часть и нижнюю коническую часть с отверстием, которое сообщается с пылеосадительным бункером, входной газоход снабжен на конце коническим соплом, соосным с отверстием в нижней конической части корпуса, а аэроканал очищенного газа, образован стенкой конической части корпуса и установленным внутри него и соосно с ним конусом, верхний диаметр которого меньше диаметра цилиндрической части корпуса, а нижний срез конуса расположен не выше уровня среза конического сопла.
Коническое сопло обеспечивает создание устойчивой струи запыленного газа, обладающей определенной силой инерции. Цилиндрическая часть корпуса аппарата необходима для размещения в ней зернистого фильтрующего слоя, а коническая часть, совместно с внутренним конусом образует аэроканал для прохода газа после струйно-инерционного осаждения пыли на окончательную очистку газа фильтрованием. Конус, установленный внутри конической части корпуса аппарата, используется также для сбора пыли при регенерации зернистого слоя ворошением и продувкой сжатым воздухом, поступающим из рыхлителя. Расположение нижнего среза конуса не выше уровня среза конического сопла позволяет создавать эжектирующий эффект в кольцевом канале между конусом и коническим соплом при выходе струи запыленного газа из сопла.
Отверстие в нижней конической части корпуса служит для прохода твердых частиц пыли в пылеосадительный бункер. Соосное расположение конической части корпуса, конуса внутри него, и конического сопла, не позволяет струе запыленного газа, отклонятся от оси отверстия в нижней конической части корпуса. Это способствует более эффективному выделению твердых частиц пыли из потока при струйно-инерционном осаждении.
Меньший размер верхнего диаметра конуса внутри конической части корпуса по сравнению с цилиндрической частью корпуса необходим для свободного прохода очищаемого газа в зернистый фильтрующий слой из аэроканала для очищенного газа.
Кроме этого технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что отверстие в конической части корпуса имеет диаметр не меньше выходного диаметра конического сопла, которое отстоит от отверстия в конической части корпуса на расстоянии, равном не менее двух диаметров этого отверстия. Такие соотношения размеров уменьшают вихреобразование в потоке газа, при развороте струи в сторону аэроканала для очищенного газа перед пылеосадительным бункером, что способствует повышению эффективности очистки и уменьшению гидравлического сопротивления.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид заявленного устройства.
В представленном на чертеже устройстве для очистки газов от пыли элементы обозначены следующими цифровыми позициями:
1 - входной газоход запыленного газа;
2 - корпус;
3 - пылеосадительный бункер;
4 - пылевыгрузное устройство;
5 - отверстие;
6 - коническое сопло;
7 - аэроканал для очищенного газа;
8 - опорная решетка с сеткой;
9 - зернистый фильтрующий слой;
10 - рыхлитель с приводом;
11 - конус
Устройство для очистки газов от пыли включает корпус 2, который состоит из верхней цилиндрической и нижней конической части с отверстием 5 в виде небольшого патрубка. Отверстие 5 сообщается с пылеосадительным бункером 3. Пылеосадительный бункер 3 снабжен пылевыгрузным устройством 4. В конической части корпуса 2 расположен газоход запыленного газа 1, переходящий в коническое сопло 6, которое расположено соосно с отверстием 5 в конической части корпуса 2. Внутри конической части корпуса 2 имеется соосный с ним конус 11, диаметр которого в верхней части меньше цилиндрической части корпуса 2. Между конической частью корпуса 2 и конусом 11 имеется аэроконал 7 для прохода очищенного газа. Внутри цилиндрической части корпуса 2 расположен фильтрующий слой зернистого материала 9, который расположен на опорной решетке с сеткой 8. В зернистом слое имеется рыхлитель 10 с приводом для ворошения и продувки при регенерации фильтрующего слоя.
Устройство для очистки газов от пыли работает следующим образом (фиг. 1). Запыленный газ по входному газоходу 1 поступает в коническое сопло 6, в котором газовый поток сжимается и ускоряется. При выходе из сопла 6 струя сжатого газа направляется через отверстие 5 в пылеосадительный бункер 3. Отверстие 5 имеет диаметр не менее диаметра выходного сечения конического сопла 6, чтобы основная часть пыли в расширяющейся струе была направлена в бункер 3 через отверстие 5. Частицы пыли имея большую плотность, чем газ, будут обладать большей силой инерции, по сравнению с газом. В результате частицы пыли проскакивают через отверстие 5 в пылеосадительный бункер 3, а газ, не имея выхода через бункер, разворачивается перед входом в отверстие 5, проходит через аэроканал очищенного газа 7 и затем фильтруется через зернистый слой 9. Зернистый слой 9 регенерируется путем обратной продувки сжатым воздухом при непрерывном вращении рыхлителя от привода. Продувочный воздух в зернистый слой поступает через полый рыхлитель. Отдутая из слоя уловленная пыль поступает через сетку 8 вместе с продувочным воздухом в конус 11 и отсасывается через кольцевой канал между конусом 11 и коническим сопло 6 за счет эжектирующего эффекта и увлекается струей запыленного газа из конического сопла 6 в пылеосадительный бункер 3.