Инерционный сепаратор

Полезная модель относится к области энергетики, к устройствам для сепарации пыли с последующей ее подачей на горелки котла и может быть использована в углеразмольной технике.
Известен инерционный сепаратор, содержащий сепарационную камеру с входным окном, в котором установлена жалюзийно-сопловая решетка (SU 280381, МПК: В07В 7/04, опубликовано 1970).
Недостатком известного инерционного сепаратора является ограниченная регулируемость по тонкости помола.
Известен инерционный сепаратор, включающий сепарационную камеру с входным окном, в котором установлена жалюзийно-сопловая решетка, выходной патрубок для возврата крупной фракции и патрубок для подвода аэромеси, в районе верхнего сопла установлен поворотный шибер (SU 579037, МПК: В07В 7/00 опубликовано 05.11.1977 г., Бюлл. №41).
Указанный сепаратор является наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому и принят за прототип.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является ограниченный диапазон регулирования тонкости готовой пыли, так как поворотный шибер, установленный у верхнего сопла, воздействует только на часть потока аэросмеси, что приводит к тепловым потерям при пониженных нагрузках котельного агрегата, связанным с неполным выгоранием топлива и при ухудшении качества поступающего на размол топлива.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое техническое решение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.
Заявляемое техническое решение позволяет увеличить диапазон регулирования тонкости помола готовой пыли и снизить в ней количество грубой фракции. При пониженных нагрузках, и, как следствие, более низких температурах факела, а также при ухудшении качества топлива, повышенный диапазон регулирования тонкости готовой пыли и отсутствие в ней грубых фракций обеспечивает более экономичный режим горения при работе топочного устройства котла.
Предложен инерционный сепаратор, включающий сепарационную камеру с входным окном с установленной в нем жалюзийно-сопловой решеткой, задающей криволинейное направление движения аэросмеси. В верхней части сепарационной камеры расположен выходной патрубок, через который аэросмесь, содержащая в себе готовый продукт, выходит из сепаратора. В нижней части сепарационной камеры расположен патрубок возврата крупной фракции, через который выделенная из потока крупная фракция поступает повторно на размольное колесо мельницы. Перед жалюзийно-сопловой решеткой расположен патрубок для подвода аэросмеси, через который продукт размола из мельницы поступает в сепаратор. На стенке сепарационной камеры, размещенной напротив жалюзийно-сопловой решетки, установлен дополнительный патрубок возврата крупной фракции с расположенным перед его входным окном регулирующим шибером.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - зависимость тонкости готового продукта от величины рециркуляции аэросмеси.
Инерционный сепаратор включает сепарационную камеру 1 с входным окном 2. Во входном окне 2 установлена жалюзийно-сопловая решетка 3. Над верхним соплом жалюзийно-сопловой решетки 3 размещен поворотный шибер 4. В верхней части сепарационной камеры 1 расположен выходной патрубок 5. В нижней части сепарационной камеры 1 расположен патрубок возврата крупной фракции 6. Перед входным окном 2 установлен патрубок для подвода аэросмеси 7. На стенке сепарационной камеры 8, размещенной противоположно жалюзийно-сопловой решетке 3, установлен дополнительный патрубок возврата крупной фракции 9 с расположенным перед его входным окном 10 регулирующим шибером 11.
Инерционный сепаратор работает следующим образом.
Продукт размола с помощью отработанного сушильного агента из патрубка для подвода аэросмеси 7 поступает во входное окно 2 и жалюзийно-сопловую решетку 3. При помощи поворотного шибера 4 происходит частичное регулирование содержания грубой фракции в готовой пыли. За счет поворота топливо-газового потока в сепарационной камере 1 под действием инерционных сил в нижней области объема сепарационной камеры 1 происходит отделение и осаждение части наиболее крупной фракции продукта размола топлива, с последующим его поступлением в патрубок возврата крупной фракции 6 и подачей, при помощи сушильного агента, на размольное колесо мельницы. Оставшиеся крупные частицы продукта размола, за счет поворота топливно-газового потока, под воздействием инерционных сил отжимаются к стенке сепарационной камеры 8 сепаратора. Далее при открытом регулирующем шибере 11 они поступают во входное окно 10 и, далее к входному патрубку мельницы с последующим размолом в ее корпусе. При закрытом шибере часть крупных частиц транспортируется отработанным сушильным агентом в выходной патрубок сепаратора 5 с соответствующим угрублением готовой пыли. С помощью регулирующего шибера 11 обеспечивается необходимая глубина диапазона регулирования тонкости готовой пыли, поступающей в выходной патрубок 5, и, далее к горелкам топочной камеры котла.
На фиг. 2 показаны результаты математического моделирования вышеуказанной работы сепаратора, а именно, приведена зависимость тонкости готового продукта от величины рециркуляции отработанного сушильного агента. Тонкость готового продукта характеризуется остатком на сите 90 мкм. Математическое моделирование проводилось для частиц диаметром от 1 до 10000 мкм. С увеличением отношения количества отработанного сушильного агента, поступающего в дополнительный патрубок 9 возврата крупной фракции, к расходу отработанного сушильного агента перед входным окном 10, характеризуемого процентом рециркуляции в патрубок 9, происходит возрастание тонкости помола готовой пыли. Максимальное значение тонкости готового продукта достигается при рециркуляции отработанного сушильного агента через патрубок 9 примерно равной 10%. При дальнейшем увеличении степени рециркуляции, при постоянном расходе топлива, происходит увеличение скорости газов в сепарационной камере, с соответствующим этому увеличению угрублением готовой пыли.