Пылеуловитель

аог 150694
МПК7: ВОЮ 45/06
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ
Изобретение относится к устройствам для отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных инерционных или центробежных сил изменением направления потока, в частности к устройствам для очистки газовых потоков от дисперсных частиц и пыли.
Известны устройства для очистки газов от пыли. Распространены конструкции, в которых очистка происходит за счет использования инерционных сил. Привлекательность таких устройств заключается в том, что они конструктивно просты, однако эффективность пылеочистки в этих устройствах не всегда достаточна.
Наиболее часто пылеуловители с использованием инерционных сил выполняются с использованием циклона. В качестве примера можно привести изобретения по патентам РФ №№ 2137528, 2116842, 2006291, заявке Великобритании № 2284165. В циклонных пылеуловителях дисперсные частицы летят под действием сил инерции и встречая препятствия, например, стенки циклонов, теряют энергию и под действием сил гравитации собираются в пылесборники. Такие пылеуловители неплохо улавливают крупные дисперсные частицы, но мелкая пыль, имеющая небольшую массу, как правило, увлекается выходящим потоком газа.
Наиболее близким является решение по патенту РФ № 2174452 «Пылеуловитель, опубл. 10.10.01, МПК В04С5/103. Данный пылеуловитель содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого тангенциально установлено щелевое сопло для ввода загрязненного газа, а по образующим внутренней поверхности корпуса, в направлении ввода потока загрязненного газа, выполнены уступы. В нижней части корпуса соосно установлена обечайка.
отделяющая пространство у стенок корпуса от центральной части. Пространство внутри обечайки сообщено с полостью вертикальной цилиндрической камеры, расположенной над обечайкой, и далее через выходной патрубок сообщено с устройством для отвода очищенного газа, а к нижней части корпуса присоединен бункер для сбора пыли.
Данный пылеуловитель достаточно эффективно работает если его конструктивные параметры настроены на определенный расход, определенное содержание пыли в воздухе. Если параметры входной среды и расход запыленного воздуха меняются в процессе эксплуатации, данное устройство будет работать не столь эффективно по очистке воздуха, особенно от мелкодисперсной пыли.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу очистки потока газа от крупной и мелкодисперсной пыли, при изменении параметров расхода воздуха и изменении запыленности потока.
Пылеуловитель содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого тангенциально установлено щелевое сопло для ввода загрязненного газа, а по образующим внутренней поверхности корпуса, в направлении ввода потока загрязненного газа, выполнены уступы. В нижней части корпуса соосно установлена обечайка, отделяющая пространство у стенок корпуса от центральной части, пространство внутри обечайки через вертикальную цилиндрическую камеру, сообщено с выходным патрубком, соединенным с устройством для отвода очищенного газа. К нижней части корпуса присоединен бункер для сбора пыли. Дополнительно у входной кромки цилиндрической камеры установлено устройство регулирования сопротивления для воздуха, входящего в цилиндрическую камеру.
Загрязненный газ поступает внутрь корпуса через щелевое сопло, направленное тангенциально, по касательной к внутренней стенке корпуса. На пути плоского вертикального потока газа выполнены уступы. За каждым уступом возникает зона пониженного давления, благодаря чему основной плоский
МШ13(ди
вертикальный поток согласно эффекту Коанда отклоняется к стенке корпуса, как бы прилипает к нему. За каждым уступом, в зоне пониженного давления, возникает вихревой циркуляционный поток. Благодаря такой конструкции, поток запыленного газа все время располагается у внутренней стенки корпуса, совершая спиралевидное движение, опускаясь вниз корпуса.
Во время движения загрязненного потока газа крупно и среднедисперсные частицы пыли трутся о стенки корпуса, теряют механическую энергию и оседают вниз, собираясь в бункере для сбора пыли.
Мелкодисперсные частицы пыли увлекаются в циркуляционное движение в зонах разряжения за уступами, и постепенно также опускаются по образующим корпуса за уступами и попадают в бункер.
Таким образом в пылесборнике, для очистки пыли используются два процесса, один как и в циклонах, потеря энергии движения за счет трения о стенки для крупно и среднедисперсных частиц, а другой для мелкодисперсной пыли - осаждение в зонах циркуляции за уступами.
Обечайка разделяет пространство внутри корпуса на центральную часть и пространство у стенок корпуса. У стенок корпуса оседает пыль, а из центральной части организуется отсос очищенного газа. Пространство внутри обечайки через вертикальную цилиндрическую камеру, сообщено с выходным патрубком выходным патрубком, соединенным с устройством для отвода очищенного газа. Выходной поток газа организуется благодаря устройству для отвода газа.
Для того, чтобы процесс очистки воздуха происходил эффективно, особенно это касается мелких фракций пыли, у входной кромки цилиндрической камеры установлено устройство регулирования сопротивления для воздуха, входящего в цилиндрическую камеру.
разряжения в пылеуловителе. Такая регулировка необходима, когда пылеуловитель состоит из одной ступени, или из нескольких однотипных ступеней поставленных последовательно.
При работе пылеуловителя важно, чтобы напор устройства для отвода очищенного газа был равен сопротивлению системы. Этот параметр регулируется в пылеуловителе с помощью устройства регулирования сопротивления для воздуха, входящего в цилиндрическую камеру. При этом может быть получена необходимая скорость создания разряжения в пылеуловителе, при которой воздушный поток будет находится в циркуляционном движении наибольшее время, при этом мелкодисперсная пыль успевает осесть в бункер.
Устройство регулирования сопротивления для воздуха, входящего в цилиндрическую камеру помогает настроить пылеуловитель в случаях, если меняется расход воздуха и его запыленность. И в этом случае пылевой поток будет совершать вращательное движение большее время, что позволяет согласовать конструктивные параметры пылеуловителя с изменяемыми параметрами входного воздуха.
Устройство регулирования сопротивления может быть выполнено в виде дискового вентиля, шарового вентиля или конусного вентиля.
В частном случае цилиндрическая камера может быть выполнена в виде трубы, продолжением которой является выходной патрубок.
Устройство регулирования сопротивления может быть снабжено штоком для перемещения устройства относительно кромки цилиндрической камеры, при этом шток связан с механизмом перемещения штока. Такой механизм позволит не только перенастраивать пылеуловитель на различные режимы работы установки, но и регулировать входное сопротивление в процессе работы установки.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 приведена общая конструкция пылеуловителя в разрезе;
на Фиг. 2 разрез по А-А в диаметральной плоскости;
на Фиг. 3 устройство регулирования сопротивления в виде дискового вентиля;
на Фиг. 4 устройство регулирования сопротивления в виде шарового вентиля;
на Фиг. 5 приведен общий вид пылеуловителя.
Пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1 (Фиг. 1). В верхней части корпуса 1 тангенциально установлено щелевое сопло 2 для ввода загрязненного газа. По образующим внутренней поверхности корпуса 1, в направлении входного потока загрязненного газа, выполнены уступы 3 (Фиг. 1, Фиг. 2). В нижней части корпуса 1 соосно установлена обечайка 4, отделяющая пространство у стенок корпуса 1 от центральной части. Пространство внутри обечайки 4 через вертикальную цилиндрическую камеру 5 сообщено с выходным патрубком 6 для отвода очищенного газа. Выходной патрубок 6 соединен с устройством для отвода очищенного газа 14 (Фиг. 5). К нижней части корпуса 1 присоединен бункер 7 для сбора пыли (Фиг. 1, Фиг. 4). У входной кромки 8 вертикальной цилиндрической камеры 5 установлено устройство регулирования 9 для воздуха, входящего в цилиндрическую камеру 5 (Фиг. 1, Фиг. 3 и Фиг. 4).
В частных случаях выполнения, устройство регулирования 9 выполнено в виде конусного вентиля 12 (Фиг. 1), дискового вентиля 10 (Фиг. 3), шарового вентиля 11 (Фиг. 4).
Положение устройства регулирования 9 относительно входной кромки 8 вертикальной цилиндрической камеры 5 регулируется с помощью штока 13, который может перемещаться вверх и вниз с помощью механизма для перемещения штока (на рисунках не показан). Пылеуловитель работает следующим образом.
Поток газа с пылью поступает внутрь корпуса 1 через щелевое сопло 2. Щелевое сопло 2 формирует вертикальный плоский поток, который распространяется вдоль стенки корпуса 1. Встречая уступы 3 поток газа отклоняется к стенке корпуса 1, а за уступом 3 возникает зона пониженного давления, в которой в свою очередь возникает циркуляционный поток. Крупные и средние частички пыли трутся о стенки корпуса 1, теряют энергию и падают по стенке вниз, в бункер 9 для сбора пыли. Мелкие частички циркулируют в зоне за уступом 3 и постепенно опускаются также в бункер 9.
Поток газа по спирали постепенно перемещается вниз корпуса 1. Из зоны внутри обечайки он отсасывается вверх, поступая сначала в полость 6 вертикальной цилиндрической камеры 5, а затем в выходной патрубок 7 под действием устройства 8 для отвода очищенного газа. Устройство 8 может быть вентилятором, или эжектором. Регулировка входного сопротивления для воздуха, поступающего в цилиндрическую камеру 5 и далее в выходной патрубок 6 производится перемещением устройства регулирования 9 относительно входной кромки 8 цилиндрической камеры 5. Чем больше зазор между входной кромкой 8 и устройством регулирования 9, тем меньше сопротивление входящему воздуху и наоборот. Регулирование сопротивления для воздуха, поступающего в цилиндрическую камеру 5 позволяет менять условия пылеулавливания, так как запыленный поток будет находится в пылеуловителе разное время, что позволяет подстраивать установку к различным режимам работы установки и различным видам потоков запыленного воздуха. Если последовательно установлено несколько пылеуловителей, образующих систему пылеочистки, устройство регулирования 9 (10, 11) позволяет отрегулировать каждую ступень на необходимую скорость создания разряжения в пылеуловителе.
Конструкция корпуса и основных деталей может изготавливаться из листового материала путем сварки.
Пылеуловитель эффективен в работе, может подстраиваться для работы с различными потоками по расходу запыленного воздуха, различной степени запыленности и различным сочетанием мелких и крупных частиц пыли в потоке.