БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Полезная модель предназначена для очистки запыленных газов и может быть использована в теплоэнергетической и металлургической промышленности.
Проблема, существующая в области очистки газового потока мазутных котельных, заключается в том, что при сжигании мазута в котлах образуются дисперсные частицы мазутной золы и несгоревшего топлива, а также вредные газы, которые попадая в окружающую среду загрязняют ее. Для очистки газового потока от частиц мазутной золы используются батарейные циклоны, которые позволяют удалять из газового потока крупные и средние фракции частиц, но не позволяют удалять мелкодисперсные частицы и вредные компоненты выброса.
Известен батарейный циклон «БЦ-2-6х(4+2)» [Справочник по пыле- и золоулавливанию/ под ред. А.А.Русанова. - М.: Энергия, 1975]. Батарейный циклон содержит подводящий коллектор, шибер, общую камеру для очищенного газа с газоходом, общий бункер для сбора уловленной пыли, четыре циклонных элемента, содержащие вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцером для удаления пыли, выхлопную трубу, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу и крышку.
Батарейный циклон работает следующим образом: пылегазовый поток по подводящему коллектору одновременно подается ко всем циклонным элементам. Пылегазовый поток по штуцеру, установленному тангенциально к корпусу циклонного элемента, попадает внутрь, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение взвешенных частиц. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Удаление уловленных частиц происходит через штуцер. Очищенный газовый поток попадает в общую камеру для очищенного газа откуда поступает в газоход.
Батарейный циклон «БЦ-2-6х(4+2)» позволяет эффективно удалять из пылегазового потока взвешенные частицы крупной и средней дисперсных фаз.
Недостатком известного решения является низкая эффективность удаления из пылегазового потока взвешенных частиц мелкой дисперсной фазы и не позволяет улавливать вредные газовые компоненты выброса. Это обусловлено тем, что конструкция подводящего коллектора не позволяет равномерно распределить пылегазовый поток между циклонными элементами, вследствие чего в некоторых циклонных элементах скорость движения газового потока недостаточна для отделения мелкой дисперсной фазы пыли.
8
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является батарейный циклон «Батарейный циклон для очистки газов» [Патент РФ №62544, МПК МПК В04С 5/12 (2007.04). Батарейный циклон для очистки газов/ В.Д.Катин, Р.В.Долгов, М.Х.Ахтямов; ДВГУПС (РФ). - №2006127962/22; Заявлено 01.08.2006; Обубл. 27.04.2007, Бюл. №12].
Батарейный циклон содержит циклонные элементы, общий бункер для уловленной пыли, камеру для сбора очищенного газа и коллектор, штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, в которых установлены дозаторы газа, выполненные в виде заслонки, металлической пластины и возвратной пружины.
Батарейный циклон работает следующим образом. Пылегазовый поток, попадая внутрь коллектора, распределяется между циклонными элементами. Равномерность распределения пылегазового потока между циклонными элементами достигается за счет работы дозаторов газа, установленных в штуцерах для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы. При превышении оптимального значения скорости газового потока в штуцере для подачи запыленного газа в циклонный элемент давление газового потока на пластину, находящуюся внутри штуцера, возрастает. Пластина под этим давлением начинает подниматься, а противоположная часть пластины, преодолевая сопротивление возвратной пружины, задвигает заслонку, частично перекрывающую штуцер, и тем самым уменьшает объем поступающего в циклонный элемент запыленного газа.
При уменьшении объема пылегазового потока, поступающего на очистку в циклонный элемент, скорость в штуцере падает, и возвратная пружина возвращает заслонку в исходное положение, увеличивая объем подаваемого запыленного газа. Таким образом, скорость газового потока в циклонном элементе не может превышать оптимального. Пылегазовый поток, попадая внутрь циклонных элементов, получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупной, средней и мелкой дисперсных фаз пыли. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Очищенный газ из всех циклонных элементов поступает в камеру для очищенного газа, откуда отводится через газоход в атмосферу. Уловленные частицы попадают в общий бункер для сбора уловленной пыли.
Батарейный циклон для очистки газов позволяет очищать пылегазовый поток не только от крупной и средней дисперсных фаз пыли, но и от мелкой дисперсной фазы, тем самым, повышая степень очистки газа.
Недостатком батарейного циклона для очистки газов является его недостаточная эффективность при очистки пылегазовых потоков от мелкой дисперсной фракции пыли и не позволяет очищать пылегазовый поток от вредных газовых компонентов выброса.
Задачей предлагаемого решения является создание такого батарейного циклона, который позволяет повысить степень очистки пылегазовых потоков за счет более полного удаления мелкой дисперсной фазы пыли и вредных газовых компонентов выброса.
Для решения поставленной задачи в батарейном циклоне для очистки газов, содержащем циклонные элементы, общий бункер для уловленной пыли, камеру для сбора очищенного газа и коллектор, штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, дозаторы газа, выполненные в виде заслонки, металлической пластины и возвратной пружины, установленные внутри штуцеров для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, дополнительно установлен кассетный фильтровальный элемент, состоящий из фильтровальной перегородки и слоя адсорбента, расположенный на выходе из камеры для сбора очищенного газа.
Признаками, отличающими заявляемый батарейный циклон, от известного, выбранного в качестве прототипа являются установка на выходе из камеры для сбора очищенного газа кассетного фильтровального элемента, состоящего из фильтра и слоя адсобрбента.
Благодаря отличительным признакам предлагаемый батарейный циклон повышает степень очистки пылегазовых потоков. Это обусловлено тем, что малая часть мелких дисперсных частиц вместе с потоком газов поступает в камеру для очищенного газа. Газовый поток проходит через фильтровальную перегородку, где очищается от мелких дисперсных частиц, и слой адсорбента, где улавливаются вредные газовые компоненты выброса.
Предлагаемый батарейный циклон для очистки газов иллюстрируется чертежом. На фиг.1 показан вертикальный разрез батарейного циклона, на фиг.2 показан вертикальный разрез штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы.
Батарейный циклон содержит циклонные элементы 1, общий бункер для уловленной пыли 2, камеру для сбора очищенного газа 3, содержащую фильтровальный кассетный элемент 4, состоящий из фильтрующей перегородки 5 и слоя адсорбента 6, коллектор 7, штуцеры для подачи запыленного газового потока 8 в циклонные элементы, в которых установлены дозаторы газа 9, выполненные в виде заслонки 10, металлической пластины 11 и возвратной пружины 12.
Батарейный циклон работает следующим образом.
Пылегазовый поток, попадая внутрь коллектора 7, распределяется между циклонными элементами 1. Равномерность распределения пылегазового потока между циклонными элементами достигается за счет работы дозаторов газа 9, установленных в штуцерах 8 для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы. При превышении оптимального значения скорости газового потока в штуцере для подачи запыленного газа в циклонный элемент давление газового потока на пластину 11, находящуюся внутри штуцера 8, возрастает. Пластина 11 под этим давлением начинает подниматься, а противоположная часть пластины, преодолевая сопротивление возвратной пружины 12, задвигает заслонку 10, частично перекрывающую штуцер 8, и тем самым уменьшает объем поступающего в циклонный элемент 1 запыленного газа.
При уменьшении объема пылегазового потока, поступающего на очистку в циклонный элемент 1, скорость в штуцере падает, и возвратная пружина 12 возвращает заслонку 10 в исходное положение, увеличивая объем подаваемого запыленного газа. Таким образом, скорость газового потока в циклонном элементе не может превышать оптимального. Пылегазовый поток, попадая внутрь циклонных элементов 1, получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупной, средней дисперсных фаз пыли и части мелкодисперсной фракции пыли. Очищенные от крупной, средней и части мелкодисперсной фракций пыли газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Газовые потоки из всех циклонных элементов поступает в камеру 3 для очищенного газа, где проходя через фильтровальный кассетный элемент 4, содержащий фильтровальную перегородку 5 и слой адсорбента 6. Проходя через фильтровальную перегородку, газовый поток отчищается от мелкодисперсной фракции пыли и далее, проходя через слой адсорбента 6, очищается от вредных газовых компонентов выброса. После отчистки газовый поток отводится через газоход в атмосферу. Уловленные в циклонных элементах 1 частицы попадают в общий бункер для сбора уловленной пыли 2. Регенерация кассетного элемента происходит его заменой.