ПОЛЫЙ ВИХРЕВОЙ АППАРАТ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ЧАСТИЦ ИЗ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности для обработки запыленных газов.
Задачей полезной модели является создание аппарата большой пропускной способности, для улавливания мелкодисперсных частицы из газовых потоков при небольшом гидравлическом сопротивлении.
Известен циклон [RU 2338600 С1, МПК 7 В04С 9/00 (2006)], содержащий корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, и выхлопное устройство, содержащее выхлопную трубу для выхода очищенного газа, верхний и нижний корпуса с размещенным в них внутренним стаканом. В выхлопной трубе размещен рассекатель, связанный с фильтрующим элементом. Фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, закрепленный нижним фланцем на диффузоре, соединенным с выхлопной трубой, и выполненный в виде цилиндрического стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий материал. На верхнем фланце фильтр-патрона расположена система регенерации. Фильтрующий элемент выполнен в виде гофрированной цилиндрической оболочки. Недостатком является то, что фильтр-патрон имеет низкую пропускную способность, следовательно, производительность циклона значительно снизится.
Существует так же циклон [RU 2331481 С1 МПК 7 В03С 3/15 (2006)], состоящий из вертикального цилиндрического корпуса с коническим днищем и крышкой, входного патрубка, установленного тангенциально в верхней части корпуса, выхлопной трубы, установленной осесимметрично с цилиндрическим корпусом на крышке, патрубка для отвода уловленной пыли в нижней части конического днища. В выхлопной трубе, закрепленной на кольце из диэлектрического материала, установлен трубчатый электрод с возможностью свободного вертикального перемещения, присоединенный к механизму встряхивания, а осесимметрично с трубчатым осадительным электродом установлен коронирующий электрод. Недостатком является низкая пропускная способность, так как при больших скоростях частицы не будут успевать оседать на электроде. Кроме того, для эффективной работы рассмотренного циклона необходимо создавать большую разницу потенциалов, для чего требуется сложное и дорогостоящее оборудование
Наиболее близким является циклон комбинированный [RU 2325234 С1 МПК 7 В04С 5/12 (2006)], содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде тангенциального патрубка, бункер, соединенный с нижней конической частью циклона, и входную трубу, в верхней части которой установлена, по крайней мере одна форсунка образующая факел тонкого распыла. В нижней части выходной трубы выполнены отверстия. Каждая из форсунок выполнена в виде центробежной форсунки, состоящей из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки, размещенной между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса форсунки с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по крайней мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, в нижней части корпуса форсунки установлен сопловый вкладыш, выполненный в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя и с конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша. Недостатком является то, что капли разбрызгиваемой жидкости будут уносится из циклона потоком выходящего газа. Причем с увеличением скорости газа унос жидкости будет возрастать, а уменьшение скорости снизит эффективность улавливания частиц.
Предлагаемый полый вихревой аппарат для улавливания частиц из газовых потоков состоит из корпуса аппарата 1, тангенциально расположенного штуцера для входа газа 2, штуцера для выхода газа 3, штуцера для отвода уловленных частиц 4, задвижки 5, кожуха 6, отверстий 7, штуцера для входа пара 8.
Газ с частицами поступает в корпус аппарата 1 через расположенный тангенциально штуцер 2. С двух сторон штуцера 2, через отверстия 7, подается пар. Частицы, попадая под струи пара, прибиваются к противоположной стенке и движутся по ней в корпус 1. Частицы, не попавшие под паровые струи, попадают в корпус 1 и, двигаясь в паровой среде, увлажняются, их масса увеличивается, благодаря чему центробежная сила, движущая их к внутренней стенке аппарата, существенно возрастает. Во время работы аппарата пар конденсируется как на частицах, так и на внутренних стенках аппарата. Сконденсировавшийся пар стекает вниз в виде пленки, насыщенной осевшими частицами, и через штуцер 4 удаляется из аппарата. Задвижка 5 позволяет регулировать расход отводимой жидкости с частицами, что дает возможность использовать аппарат в широком диапазоне нагрузок. Влажный газ, очищенный от частиц, удаляется через штуцер 3. Для более экономного использования пара и его равномерного распределения по сечению штуцера 2 создается пространство в кожухе 6, в которое, через штуцер 8, подается пар.
Эффективность улавливания твердых частиц зависит от скорости газа на входе в аппарат, расхода подаваемого пара и равномерности его распределения по сечению штуцера 2. Кроме того, отводимая с частицами жидкость имеет температуру близкую к температуре кипения, ее довольно легко испарить и получить частицы с минимальной влажностью.
Техническим результатом является повышение эффективности улавливания мелких частиц при низком гидравлическом сопротивлении и высокой пропускной способности.