УЛОВИТЕЛЬ НАЛИПАЮЩЕЙ ПЫЛИ

Изобретение относится к технике очистки газов от налипающей пыли, например, мела, извести, сажи и т.д., и может быть использовано на предприятиях промышленности, строительных материалов, металлургической, химической промышленности, энергетики, 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, причем металлические пластины выполнены упругими, установленными внахлест одна с другой по направлению закрутки пылегазового потока и снабжены втулками, закрепленными по их торцам, при чем 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 являются энергозатраты, связанные с работой регенерирующего устройства в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации уловителя налипающей пыли, когда под воздействием атмосферного воздуха окружающей среды изменяются, наряду с влажностью, температура запыленного газа и плотность, что приводит к изменению механического усилия воздействия на верхнюю втулку для возвратно-поступательного ее перемещения.
Технической задачей является снижение энергозатрат процесса регенерации при изменяющейся плотности запыленного газа, за счет автоматизированного воздействия на привод регенерирующего устройства, путем контроля температуры и, соответственно плотности очищаемого газа в условиях переменных погодно-климатических воздействиях окружающей среды на уловитель налипающей пыли.
Технический результат достигается тем, что уловитель налипающей пыли содержит 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, установленными внахлест одна с другой по направлению закрутки пылегазового потока и снабжены втулками, закрепленными по их торцам, при чем 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, при этом привод регенерирующего устройства выполнен в виде связанных между собой двигателя с регулятором скорости перемещения, соединенным с выходом регулятора температуры запыленного газа и датчиком температуры, установленным в тангенциальном входном патрубке и подсоединенный к регулятору температуры, который содержит блоки сравнения и задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, при чем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, на выходе подключенным к регулятору скорости перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода регенерирующего устройства.
На фиг.1 изображена принципиальная схема уловителя налипающей пыли.
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 регенерирующего устройства, осадительную поверхность уловителя, выполненную из упругих металлических платин 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, причем, верхняя втулка 8 установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а нижняя втулка 9 жестко закреплена на цилиндрическом корпусе, например, болтами 11 с зазором 12 между корпусом 1 и втулкой 9. Бункер 13 установлен под корпусом 1 уловителя.
Привод 6 регенерирующего устройства выполнен в виде связанных между собой двигателя 14 и регулятора скорости перемещения 15, который соединен с выходом 16 регулятора температуры 17 запыленного газа и датчиком температуры 18, установленным в тангенциальном входном патрубке 2 и подсоединенном к регулятору температуры 17. Регулятор температуры 17 содержит блоки сравнения 19 и задания 20, при этом блок сравнения 19 соединен с входом электронного усилителя 21, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 22, причем выход электронного усилителя 21 соединен с входом магнитного усилителя 23 с выпрямителем. Магнитный усилитель 23 соединен с выходом 16 регулятора скорости перемещения 15, который выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 6 регенерирующего устройства.
Устройство работает следующим образом:
Запыленный газ, например, с различной концентрацией залипающей пыли поток атмосферного воздуха с нормированной температурой +20°С (см., например, Баранников Н.Н. Расчеты параметров влажного воздуха для пневматических и вентиляционных установок и кондиционеров. М.: Недра. 1975 - 275 с., ил), поступая в аппарат через тангенциально расположенный входной патрубок 2, приобретает вращательное движение, что приводит к возникновению центробежной силы, действующей на частицы пыли, находящиеся в газовом потоке, при достижении предельного слоя пыли на осадительной цилиндрической поверхности уловителя - на внутренней поверхности упругих металлических платин 7 уловитель останавливают путем прекращения пыле-газового потока во входной патрубок 2 и производят регенерацию осадительной цилиндрической поверхности - упругих металлических платин 7, путем включения привода 6 регенерирующего устройства, выполненного, например, в виде связанных между собой двигателя с регулятором скорости перемещения, который соединен со штоком 10, при этом шток 10 проходит через крышку 5 корпуса 1 и жестко соединен с верхней втулкой 8.
Сигнал с датчика температуры 18 запыленного газа поступает на блок сравнения 19, где сравнивается с сигналом поступающим с блока задания 20, после чего направляется в блок электронного усилителя 21, одновременно с сигналом нелинейной обратной связи блока 22. За счет этого в электронном усилителе 21 компенсируется нелинейность характеристики привода 6. Сигнал с выхода электронного усилителя 21 поступает на вход магнитного усилителя 23, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает через выход 16 на регулятор скорости перемещения 15 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, который воздействует на шток 10 со скоростью, определяемой по условиям достижения предельного слоя пыли на осадительной поверхности уловителя для температурного режима около +20°С. В результате шток 10 перемещает верхнюю втулку 8 в возвратно-поступательном направлении совместно с упругими металлическими пластинами 7, зафиксированными между собой верхней 8 и нижней 9 втулками. Так как нижняя втулка 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 платин 7 может регулироваться длиной штока 10 привода 6), возвратно-изгибное движение упругих металлических платин 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 па 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.
При увеличении температуры, когда уменьшается плотность и возрастает относительная влажность, запыленного газа выше нормированной (т.е., например, 20°С) сигнал, поступающий с датчика температуры 18 на блок сравнения 19, становится меньше, чем сигнал блока задания 20 и на выходе блока сравнения 19 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 21, одновременно с сигналом нелинейной обратной связи блока 22. Сигнал с выхода электронного усилителя 21 поступает на вход магнитного усилителя 23, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на выход 16, а далее на регулятор скорости перемещения 15 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 21 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе 16 магнитного усилителя 23, и как следствие этого повышается момент воздействия от привода 6 на шток 10, т.е. возрастает интенсивность возвратно-поступательного перемещения верхней втулки 8 и, соответственно, возвратно-поступательного перемещения упругих металлических пластин 7, зафиксированных между собой верхней 8 и нижней 9 втулками. В результате, более ранее достижение предельного слоя пыли, обусловленное повышенной относительной влажностью запыленного газа и, соответственно, увеличенной концентрацией залипающей пыли, интенсивно разрушается за счет возрастания скорости возвратно-поступательного перемещения упругих металлических пластин 7 при действии штока 10 с верхней втулкой 8 под воздействием регулятора скорости перемещения 15, связанного с двигателем 14 комплексно входящих в привод 6.
При уменьшении температуры, когда увеличивается плотность и уменьшается относительная влажность запыленного газа ниже нормированной температуры (например, при 20°С) сигнал, поступающий с датчика температуры 18 на блок сравнения 19 становится большим, чем сигнал блока задания 20 и на выходе блока сравнения 19, появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 21, одновременно с сигналом нелинейной обратной связи блока 22. Сигнал с выхода электронного усилителя 21 поступает на вход магнитного усилителя 23, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на вход 16, после чего воздействует на регулятор скорости перемещения 15. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 21 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе 16 магнитного усилителя 23, следовательно, понижается воздействие привода 6 на шток 10 от двигателя 14, при этом уменьшается интенсивность возвратно-поступательного перемещения верхней втулки 8 и, соответственно, возвратно-поступательного перемещения упругих металлических пластин 7. В результате, более позднее достижение предельной толщины слоя пыли, обусловленное пониженной относительной влажностью запыленного газа и, соответственно, уменьшенной концентрацией залипающих частиц пыли, начинает разрушаться через более длительный промежуток работы уловителя, что определяется снижением скорости возвратно-поступательного перемещения упругих металлических пластин 7, под действием штока 10 с верхней втулкой 8 с последующим сбросом налипшей пыли в бункер 13.
Оригинальность предлагаемого технического решения по повышению эффективности работы уловителя, определяемой снижением энергоемкости процесса регенерации за счет регулирования мощности привода регенерирующего устройства в различных погодно-климатических условиях эксплуатации, когда широко изменяется температура, относительная влажность и концентрация залипающих частиц пыли в запыленном газе, достигается автоматизацией скорости возвратно-поступательного перемещения упругих металлических пластин путем выполнения регулятора температур из блоков задания и сравнения, электронного и магнитного усилителей, а также блока нелинейной обратной связи и датчика температуры запыленного газа, установленного в тангенциальном входном патрубке корпуса и подсоединенного к регулятору температуры, при этом регулятор скорости перемещения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Следовательно, автоматизация привода регулирующего устройства и контроль температурных параметров запыленного газа обеспечивают снижение энергоемкости процесса улавливания залипающей пыли, путем рационального распределения мощности на возвратно-поступательном движении гибких металлических пластин в условиях различного режима образования и последующего сброса в бункер предельного слоя пыли на осадительной цилиндрической поверхности.