ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПЫЛЕОТДЕЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к технике пылеулавливания и разделения пыли по фракциям и может применяться для очистки промышленных газов и воздуха от пыли на предприятиях горно-добывающей и перерабатывающей промышленностей.
Известен пылеуловитель по патенту RU 2010588. Пылеуловитель содержит корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, электромагнитную систему, включающую ферромагнитные сердечники с многофазными обмотками, вводы магнитной жидкости во внутреннюю полость корпуса, соединенные между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы. По трубопроводу пропускается очищаемый газ. В газе возникают центробежные силы, под действием которых пылевые частицы отбрасываются к наружным стенкам витков трубопровода. Пыль, соприкасаясь с поверхностью магнитной жидкости, смачивается и улавливается ею.
Известный пылеуловитель имеет следующие недостатки:
- сложность конструкции;
- невозможность разделения пыли по фракциям;
- значительный расход магнитной жидкости.
Известен центробежный пылеотделитель по а.с. SU 639578, выбранный заявителем в качестве прототипа. Известный пылеотделитель содержит корпус, выполненный из нескольких спиральных витков трубопровода, имеющего на внешней стороне продольную щель для отвода пыли, закрытую пылеотводящим кожухом. В пылеотводящей щели по ее оси установлен рассекатель, а на внутренней стенке винтового канала напротив рассекателя установлен обтекатель. Рассекатель и обтекатель в поперечном сечении имеют треугольную конфигурацию с вогнутыми боковыми сторонами.
При пропускании запыленного газа по винтовому корпусу пылевые частицы под действием центробежных сил отбрасываются на внешнюю сторону каналов и через пылеотводящие щели отсасываются в пылеотводящий кожух. Пыль из трубопровода непрерывно удаляется в пылесборник.
Прототипу присущи следующие недостатки:
- сложность конструкции спирального трубопровода;
- сложность технологии сборки спирального трубопровода;
- невозможность разделения пыли по фракциям.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно:
- упрощение конструкции спирального трубопровода;
- упрощение технологии изготовления спирального трубопровода;
- создание возможности разделения пыли по фракциям.
Технический результат достигается тем, что в центробежном пылеотделителе, содержащем корпус, выполненный в виде спирального витка трубопровода, согласно полезной модели, он содержит, по меньшей мере, два пылеосадителя, входной патрубок одного из которых сообщен трубкой с отверстием, выполненным в наружной стенке трубопровода на участке первой четверти длины витка, а входной патрубок второго пылеосадителя сообщен тангенциальной трубкой с отверстием, выполненным в наружной стенке трубопровода на участке четвертой четверти длины витка по ходу движения пылевоздушного потока, трубки направлены навстречу движению пылевоздушного потока в витке, а выходные патрубки каждого из пылеосадителей сообщены с отверстиями, выполненными во внутренней стенке трубопровода на участке первой четверти длины витка по ходу движения пылевоздушного потока.
Корпус может быть выполнен, по меньшей мере, в виде двух витков трубопровода.
К каждому из витков трубопровода может быть подсоединено, по меньшей мере, два пылеосадителя.
В качестве пылеосадителя может быть применен циклон.
В качестве пылеосадителя может быть применен рукавный фильтр.
В качестве пылеосадителя может быть применена осадительная камера.
Поперечное сечение спирального трубопровода может иметь прямоугольную конфигурацию.
Поперечное сечение спирального трубопровода может иметь конфигурацию эллипса.
Поперечное сечение спирального трубопровода может иметь конфигурацию ромба.
Поперечное сечение спирального трубопровода может иметь конфигурацию кольца.
Поперечное сечение спирального трубопровода может иметь конфигурацию круга.
Площадь поперечного сечения на выходе витка трубопровода по ходу движения пылевоздушного потока может превышать площадь поперечного сечения на входе в виток.
Предложенное техническое решение обеспечивает кардинальное упрощение конструкции спирального трубопровода, так как не требует присоединения к нему других конструктивных элементов, кроме трубок, соединяющих его с пылеосадителями. Это, в свою очередь, обеспечивает упрощение технологии изготовления спирального трубопровода и снижение трудоемкости этого процесса.
Присоединение входного патрубка одного из пылеосадителей трубкой к отверстию, выполненному в наружной стенке трубопровода на участке первой четверти длины витка, и соответственно входного патрубка другого пылеосадителя трубкой к отверстию, выполненному в наружной стенке трубопровода на участке четвертой четверти длины витка по ходу движения пылевоздушного потока,
направление трубок навстречу движению пылевоздушного потока в витке, и сообщение выходных патрубков каждого из пылеосадителей с отверстиями, выполненными во внутренней стенке витка трубопровода на участке первой четверти длины витка по ходу движения пылевоздушного потока, обеспечивает разделение выводимого из витка трубопровода газовоздушного потока пыли по фракциям.
При этом в пылеосадитель, расположенный первым по ходу поступления в виток газо-воздушного потока пыли, будет поступать порошок наиболее крупной фракции, например, 80-250 мкм, во второй пылеосадитель, расположенный вторым по ходу поступления в виток газовоздушного потока пыли, будет поступать порошок менее крупной фракции, например, 10-80 мкм.
На участках первой и четвертой четверти длины витка трубопровода концентрированный порошок с воздухом последовательно поступает через входные патрубки в пылеосадители, расположенные первым и, соответственно, вторым по ходу поступления в виток газо-воздушного потока пыли, пыль осаждается и ссыпается в пылеприемник.
Поскольку в каждом из пылеосадителей скорость воздуха ниже, чем скорость «витания» самой мелкой фракции порошка, то в нем происходит осаждение выводимой из витка фракции порошка. Очищенный воздух из пылеосадителей отводится через выходные патрубки на участках первой четверти длины витка трубопровода и вновь втягивается в общий поток пылевоздушной смеси витка трубопровода. Это происходит благодаря превышению более чем в 10 раз величины динамического давления пылевоздушного потока у наружной стенки витка спирального трубопровода по сравнению с величиной статического давления у внутренней стенки на всей длине витка трубопровода.
Присоединение к виткам трубопровода более двух пылеосадителей на 1, 2, 3, 4 четвертях витка, а также увеличение количества витков трубопровода, позволит повысить степень разделения выводимой из газовоздушного
потока пыли по фракциям и достичь очистки воздуха до 99%, поскольку первый по ходу потока пылеосадитель улавливает более крупные фракции пыли, каждый последующий пылеосадитель - более мелкие. При этом для разделения крупных частиц пыли на дробные фракции к первому витку трубопровода можно подсоединить более двух пылеосадителей (циклона, рукавных фильтра, осадительных камер) через некоторые расстояния между ними.
Суммарное сечение входных патрубков не должно превышать 2-3% от сечения спирального витка трубопровода. Суммарное сечение выходных патрубков может быть несколько больше суммарного сечения входных патрубков для создания отрицательного давления в пылеосадителях.
Сущность полезной модели поясняется рисунком.
Центробежный пылеулавливатель содержит зонд 1 приема запыленного газа или воздуха, воздуховод 2, соединяющий зонд 1 со спиральным витком - воздуховодом 3 и трубопровод 4, соединяющий вытяжной вентилятор 5 со спиральным витком 3. Центробежный пылеулавливатель содержит по меньше мере два пылеосадителя 6 и 11. Входной патрубок 7 пылеосадителя 6 сообщен трубкой 8 с отверстием, выполненным в наружной стенке трубопровода на участке первой четверти длины витка 3.
Входной патрубок 12 второго пылеосадителя 11, смещенного в четвертую четверть спирального трубопровода 3, сообщен трубкой 13 с отверстием, выполненным на участке четвертой четверти длины витка 3 по ходу движения пылевоздушного потока. Трубки 8 и 13 направлены навстречу движению пылевоздушного потока в витке 3. Выходные осевые патрубки 9 и 14 каждого из пылеосадителей 6 и 11 сообщены соответственно трубками 10 и 15 с отверстиями, выполненными во внутренней стенке трубопровода на участке первой четверти длины витка 3 по ходу движения пылевоздушного потока.
Центробежный пылеотделитель может работать как на нагнетательных, так и на всасывающих пневмотранспортных линиях.
Предложенный центробежный пылеотделитель работает следующим образом.
Запыленный газ или воздух под действием разряжения, создаваемого вытяжным вентилятором 5, по трубопроводу 2 поступает в спиральный виток 3. Под действием центробежных сил все частицы пылевоздушной смеси пыли будут приближаться к наружной стенке витка 3. Траектория движения частиц пыли будет разная, чем мельче частица пыли, тем длиннее у нее траектория пути движения к наружной стенке витка 3. В конце первой четверти витка 3 собирается наиболее загрязненная часть пылевоздушного потока, состоящая, как правило, из самой крупной фракции в пределах 80-250 мкм. Под действием центробежной силы и динамического давления концентрированный поток порошка пыли с воздухом через трубку 8, направленную навстречу основному потоку, и трубку 7 поступает в пылеосадитель 6.
Пыль осаждается и ссыпается в пылеприемник. Частично обеспыленный воздух (около 80%) через осевой выходной патрубок 9 пылеосадителя 6 и патрубок 10 поступает в основной поток в конце первой четверти витка 3 и вновь участвует в движении основного потока, из которого уже более мелкие частицы пыли поступают на осаждение в следующий пылеосадитель 11. Увеличивая количество витков 3 трубопровода 4 и присоединенных к ним пылеосадителей 6, 11 и т.д. возможно достичь очистки газа до 99%.
В предложенной системе пылеотделения рабочими режимами могут быть режим разряжения или режим давления, создаваемые вытяжным вентилятором.
Возможна очистка воздуха или газа до 99% путем увеличения перепада давления по сечению спирального трубопровода, например, изменением формы сечения трубы.