пылеуловитель

Формула изобретения

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ, содержащий сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху осевой выхлопной патрубок, пылеотводы, имеющиеся по всей длине газохода, и расположенный под газоходом бункер, отличающийся тем, что, с целью повышения степени отделения пыли и отвода ее по фракциям, витки газохода расположены один над другим по образующей конуса, а пылеотводы выполнены в виде окон в наружной стенке газохода и снабжены продольными карманами, имеющими на нижних концах пылевыгрузочные устройства, завихритель снабжен центральным полым телом в виде обратного усеченного конуса с открытым нижним основанием и отверстиями в боковой поверхности, размещенными в шахматном порядке и снабженными отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками, при этом лопасти завихрителя установлены на наружной поверхности центрального тела по ходу вращения газового потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки газов с использованием вихревых потоков и может быть применено в угольной промышленности, в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства.

Известен вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, верхний и нижний завихрители. Верхний завихритель выполнен в виде сопл. Нижний завихритель состоит из камеры для подвода газов и трубы типа Вентури. Камера представляет собой цилиндр с переходом в верхней и нижней частях в усеченные конусы. Внутри камеры на ее оси установлен обтекатель, представляющий собой комбинацию двух конусов, направленных вершинами в противоположные стороны. Нижняя коническая часть камеры заканчивается рециркуляционным каналом. Ввод запыленного газа в цилиндрическую часть камеры осуществляется по тангенциальному патрубку [1]

Недостатком данного пылеуловителя является конструкция камеры подвода газа, в которой запыленный поток делится на два основной и дополнительный. Основной поток закручивается вокруг верхней конической части обтекателя и поднимается в трубу Вентури на очистку. Дополнительный поток закручивается вокруг нижней части обтекателя, опускается вниз по усеченному конусу, дойдя до рециркуляционного канала, изменяет свое направление на противоположное и сливается с основным потоком. Скорость движения основного потока значительно снижается сначала за счет отделения дополнительного потока. Затем снижение скорости потока происходит за счет подсоединения к нему ослабленного дополнительного потока. В этом пылеуловителе эффективность очистки зависит от скорости движения газового потока в камере перед трубой Вентури, следовательно, ослабление указанной скорости ведет к уменьшению степени очистки газа. Недостатком пылеуловителя является также и то, что он имеет неоправданно большие габариты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пылеуловитель, содержащий сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху-осевой выхлопной патрубок, и расположенный под газоходом бункер [2]

Однако это устройство имеет следующие недостатки. Выход запыленного газа в спиральную сепарационную камеру происходит на максимальном радиусе, и закрутка потока газа идет от периферии к центру камеры. Так как силы инерции, приложенные к твердым частицам запыленного газа, определяются по формуле Р= -m ²r, где m масса твердой частицы; угловая скорость, r радиус вращения, то по мере движения твердой частицы от периферии к центру уменьшением радиуса кривизны уменьшается и сила инерции. Мелкие частицы, имея малые силы инерции, вообще могут не отделяться, а уноситься потоком газа в атмосферу. Нет разделения твердых частиц по фракциям. Конфузор, расположенный над пылесборником, увеличивает скорость течения газа (создает тягу), что способствует засасыванию части пыли из пылесборника и выбросу ее в атмосферу, снижая тем самым степень очистки газа.

Целью изобретения является повышение степени отделения пыли и отвода ее по фракциям.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном пылеуловителе, содержащем сепарационную камеру в виде спирального газохода, витки которого расположены вплотную друг к другу, образуя в центре полость, снизу которой размещен лопастной завихритель, а вверху осевой выхлопной патрубок, пылеотводы, имеющиеся по всей длине газохода и расположенный под газоходом бункер, витки газохода расположены один над другим по образующей конуса, а пылеотводы выполнены в виде окон в наружной стенке газохода и снабжены продольными карманами, имеющими на нижних концах пылегрузочные устройства, завихритель снабжен центральным полым телом в виде обратного усеченного конуса с открытым нижним основанием и имеющим на наружной поверхности лопасти, расположенные по ходу вращения газового потока, а также отверстия в боковой поверхности, размещенные в шахматном порядке и снабженные отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками.

Выполнение сепарационной камеры и входного патрубка запыленного газа изолированно от выхлопной трубы чистого газа не позволяет смешиваться потокам частого и запыленного газа. Выполнение сепарационной камеры в виде газохода, уложенного по спирали, снабженного наружными продольными карманами различной длины, и завихрителя в виде обратного усеченного конуса, снабженного по наружной поверхности лопастями, расположенными по ходу вращения газового потока, и отверстиями, размещенными в шахматном порядке, снабженными козырьками, отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу от конической поверхности и образующими входные каналы во внутреннюю полость усеченного конуса, обеспечивает в различных частях завихрителя различным по массе твердым частицам запыленного газа получение необходимых центробежных сил инерции, позволяющим отбрасывать их к периферийным областям завихрителя, и попадание их в различные емкости для сбора этих твердых частиц, что и позволяет реализовать поставленную цель.

На фиг. 1 изображен вихревой пылеуловитель, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 пылеуловитель, продольный разрез; на фиг. 4 вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 узел Iна фиг. 3; на фиг. 6 сечение В-В на фиг. 5.

Пылеуловитель содержит вихревую сепарационную камеру 1, выполненную в виде усеченного конуса, образованного газоходом, витки которого уложены по спирали один над другим, опирающегося на цилиндрический участок 2. В нижней части пылеуловителя установлен бункер 3 с разгрузочным устройством 4, а в верхней части входной патрубок 5 запыленного газа и осевой выхлопной патрубок 6 чистого газа. Снаружи камера 1 снабжена продольными карманами 7-9 различной длины с разгрузочными устройствами, примыкающими к разгрузочному устройству 4. В наружной стенке газохода камеры 1 имеются окна 10-12, соединяющие ее с карманами 7-9. Внутри камеры 1 расположены крестовины 13, 14, между которыми размещен завихритель, представляющий собой центральное полое тело в виде обратного усеченного конуса 15 с открытым нижним основанием 16. На наружной поверхности конуса 15 имеются лопасти 17, расположенные по ходу вращения газового потока, а также выполнены отверстия 18, размещенные в шахматном порядке и снабженные отогнутыми по ходу вращения газового потока наружу козырьками 19.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Поток запыленного газа за счет разрежения, создаваемого за выхлопной трубой 6 главной вентиляторной установкой (не показана), подается в тангенциальный входной патрубок 5, а затем в вихревую камеру 1, в которой газовый поток закручивается. На твердые частицы пыли, находящиеся в очищаемом газе, будут действовать центробежные силы инерции, величина которых определяется выражением = -m r=-m, где m масса твердой частицы; угловая скорость вращения газового потока; r радиус кривизны среднего сечения витка газохода, образующего вихревую камеру; а вектор центростремительного ускорения, приложенного к каждой твердой частице. Под действием центробежных сил инерции твердые частицы будут перемещаться к периферийным областям вихревой камеры, причем, чем больше масса частицы, тем раньше она приобретет необходимую силу инерции, способную доставить ее к наружной стенке камеры. Поэтому самые крупные частицы раньше оказываются у наружной поверхности вихревой камеры и через окна 10 попадают в продольный карман 7 и под действием гравитационных сил перемещаются к его разгрузочному устройству. Так как радиус витков вихревой камеры по мере прохождения по ней запыленного газа все время увеличивается, то непрерывно будет увеличиваться и вектор ускорения, приложенный к каждой частице. Более мелкие частицы позже приобретут необходимую центробежную силу инерции и поэтому они окажутся у периферийной части вихревой камеры позже и попадут в окна 11, а затем в продольный карман 8, а по нему к своему разгрузочному устройству.

Частицы с еще меньшей массой необходимую силу инерции приобретут в конце вихревой камеры, где радиус кривизны максимальный. Они попадут через окна 12 в карман 9, а по нему к своему разгрузочному устройству.

После вихревой камеры практически очищенный газ поступает в цилиндрический участок 2 пылеуловителя с резко увеличенным объемом. Газ мгновенно теряет скорость и под действием гравитационных сил оставшиеся твердые частицы падают в бункер 3, а из него перемещаются в свое разгрузочное устройство 4.

Затем газ поступает на завихритель, вторично разгоняется и все, возможно оставшиеся, частицы пыли либо отбрасываются по лопастям 17 к внутренней стенке камеры 1 и падают в бункер 4, либо, перемещаясь вдоль конуса 15, ударяются o козырьки 19 и через отверстия 18 попадают внутрь конуса 15, а из него через отверстие 16 также в бункер 4.

Таким образом, вихревой пылеуловитель имеет четыре разгрузочных устройства, в которых размещены различные фракции твердых частиц, автоматически рапортированных во время очистки запыленного газа.