Мокрий пиловловлювач

Корисна модель призначена для очистки газів від дрібнодисперсних частинок і може бути використана в хімічній, металообробній, металургійній, нафтохімічній і інших галузях промисловості. Відомі способи відділення пилу рідинами, які базуються в захваті частинок рідини волокнами при пропусканні туманів через волокнистий шар з безперервним виводом з нього виловленої рідини. Ці способи відділення використовуються в різних конструкціях волокнистих і сіткових фільтрів, туманно-пиловловлювачів [Ужов В.Н. та ін. Очистка промислових газів від пороху. М; хімія 1981, с.228-242]. Недоліком відомих способів являється ненадійність роботи фільтрів - тумано-пиловловлювачів через заростання фільтрів внаслідок наявності в тумані значної кількості твердих частинок, при виникненні в шарі нерозчинних соляних відкладень, взаємодії солей з вуглекислим, сіркокислим і іншими газами. Відомі інерційні пиловловлювачі з відбиваючими стержнями [В.Н.Ужов, А.Ю.Вальдберг. Підготовка промислових газів для очистки. М, „Хімія", 1975р., с.109 -ПО, рис.4.12-4.13]. Наведені пиловловлювачі мають невеликі розміри, але ефективність вловлення частинок пилу в них незначна, тому що для цього використовується тільки одна сила - сила інерції. Найбільш близьким по технічній суті і досягненому позитивному ефекту є спосіб відділення частинок від рідини, який здійснюється відбиваючим бризковловлювачом [Гордон Г.М., Пейсахов І.Л. Пиловловлення і очистка газів від кольорової металургії. М., Металургія, 1977, с.136-137 рис.78]. Недоліком відомого способу є недостатня його ефективність, тому що для відділення частинок пилу також використовується тільки одна сила - сила інерції. У прототипі [Авторське свідоцтво СРСР №793608 МКВ В01D4512, бюл.1, 1981 рік] описаний відцентровоінерційний пиловловлювач, який включає циліндрично-конічний корпус, тангенційний вхідний патрубок, осьові вихідні патрубки чистого повітря і пилу, жалюзійний відокремлювач, що розташований коаксіально корпусу апарата пилоповітряна суміш гвинтоподібно рухається зверху вниз від тангенційного вхідного патрубка, пошарово розділяючись при цьому під дією відцентрових сил. Вже очищений потік поступає на доочищення шляхом проходження через щілини між жалюзі відокремлювача, де частинки пилу під дією сил інерції відбиваються від жалюзі відокремлювача в потік, який рухається вздовж стінки корпуса апарата вниз до пиловипускного патрубка. Очищене повітря, яке пройшло через відокремлювач, виводиться через вихлопний патрубок. Недоліком даного циклону є значне зниження ефективності його роботи через відсутність системи доочистки повітря від дрібнодисперсного пилу, який захопився потоком повітря і пройшов разом з ним через отвори між жалюзі відокремлювача, тобто того пилу ,який виноситься через патрубок виходу очи щеного повітря. В основу корисної моделі поставлене завдання створення пиловловлювача, в якому система доочистки повітря від дрібнодисперсного пилу, яка забезпечується змочуванням внутрішньої поверхні жалюзі відокремлювача, що дозволяє виділити з уже очищеного пилогазового потоку найдрібніші фракції і протранспортувати їх зверху вниз у напрямку до пиловипускного патрубка у конічне дно відокремлювача, а потім до фільтра для очистки води від пилу, звідки очищена вода насосом через систему трубопроводів знов подається у вер хню частину жалюзійного відокремлювача примусово до форсунок для води, розташованих на рівні нижнього краю патрубка для виходу очищеного повітря, що дозволяє за рахунок цього збільшити ефективність роботи апарата. Поставлене завдання вирішується тим, що в мокрому пиловловлювачі, що містить циліндрично-конічний корпус, тангенційний вхідний патрубок, осьові вихідні патрубки чистого повітря і пилу, жалюзійний відокремлювач, що розташований коаксіально корпусу апарата, який відрізняється тим, що згідно корисної моделі жалюзійний відокремлювач у нижній своїй частині навпроти патрубку виходу пилу має конічне дно для збору пило водяної суміші; зв'язане трубопроводом з фільтром для очистки води від пилу, розміщеним ззовні за межами корпусу апарата, насосом, розміщеним паралельно корпусу пиловловлювача після фільтра і трубопроводом для подачі води від фільтра через насос до форсунок, розміщених у вер хній частині жалюзі відокремлювача на рівні нижнього краю патрубка для виходу очищеного повітря. Робота пиловловлювача буде зрозумілою з рисунку і опису. На фігурі 1 наведений загальний вигляд пиловловлювача, вид спереду. Мокрий пиловловлювач складається з корпусу апарата 1, вхідного патрубка для вводу пилогазового потоку 2, патрубка 3 - для виведення очищеного повітря, патрубка 4 - для виведення вловленого в апараті пилу, жалюзійного відокремлювача 5, розташованого коаксійно корпусу апарата 1, жалюзі 6, конічного дна 7 - для збору пило водяної суміші трубопроводу 8 - для відведення пило водяної суміші з конічного дна 7 у фільтр 9, трубопроводу 10 - для відведення очищеної в фільтрі 9 води через насос 11 знов до верхньої частини жалюзі 6 відокремлювача 5. Працює пиловловлювач наступним чином. Пилоповітряна суміш через тангенційний вхідний патрубок 2 вводиться в простір, утворений корпусом апарата 1 і жалюзійним відокремлювачем 5, де за рахунок дії відцентрових сил після його входу в апарат тангенційно через патрубок 2 розділилося на два гвинтоподібних потоки: перший - вздовж стінки корпуса 1, другий - навколо жалюзійного відокремлювана 5. У другому потоці частинки пилу не встигають за рухом повітря, яке круто повертає в щілини між жалюзі 6 відокремлювана, через наявність сил інерції: які діють на них, попадають на жалюзі 6, відбиваються від них доти, доки не відіб'ються до стінки корпуса апарата 1 і не підхопляться першим потоком, що рухається до пиловипускного патрубка 4. Крім того, виконання частини корпуса конічним запобігає подальшому змішуванню виділеного пилу, що рухається вздовж стінки корпуса, з потоком, що йде на доочистку в відокремлювачі за рахунок збільшення відстані між ними. Очищений від грубодисперсного пилу потік, доочищений додатково в другій ступені очищення - жалюзійному відокремлювачі 5, проходить через щілини між жалюзі 6 усередину відокремлювача 5 і попадає під дію третьої ступені очищення - потоком води, який рухається вздовж жалюзі по її внутрішній стороні. Вода подається через систему водопостачання, яка складається з трубопроводу 10 і насоса 11, після очищення у фільтрі 9 до форсунок для води, розташованих у верхній частині жалюзі на рівні нижнього краю патрубка для виходу очищеного повітря 3, через які розпилюється на жалюзі 6 відокремлювача 5. Вода після попадання на жалюзі 6 у верхній їх частині опускається вниз по її внутрішній поверхні і при цьому захоплює дрібнодисперсні частинки пилу, які несуться разом з потоком, і транспортує їх вниз у конічне дно 7 - для збору пило водяної суміші, звідки по трубопроводу 8-у фільтр 9, де відбувається відокремлення пилу від води. Після цього очищена вода по трубопроводу 10 за допомогою насоса 10 подається примусово до форсунок для води, розташованих на рівні нижнього краю патрубка для виходу очи щеного повітря 3. Перевагою запропонованого пиловловлювача є те, що він має третю ступінь очищення - мокру очистку. Вода подається форсунками 9 на кожну жалюзі 6 з її внутрішньої сторони (сторони, яка повернута до осі апарата) і під дією сили ваги опускається по кожній жалюзі зверху вниз в напрямку до пиловипускного патрубка 4, проходячи через конічне дно 7, патрубок 8 до фільтра 9 для очищення води від дрібнодисперсного пилу в бункер фільтра (на кресленні не показаний), і патрубок 10 за допомогою насоса 11 до форсунок для води у верхню частину відокремлювача, тобто в прототипі процес очистки повітря від пилу відбувається в два етапи, і той дрібнодисперсний пил, який проноситься потоком через отвори між жалюзі 6 відокремлювача 5 вже не вловлюється і виноситься назовні через патрубок 3 виходу очи щеного повітря. У запропонованій конструкції апарату мокра доочистка повітря водою, що рухається по внутрішній стороні жалюзі 6 дозволяє виділити з потоку найдрібніші частинки пилу, які є найнебезпечнішими і звичайно тим самим збільшити ефективність пиловловлення. На багатьох підприємствах України вода є у дефіциті, що гальмує впровадження у виробництво цілого ряду мокрих пиловловлювачів, тому нами було поставлене завдання мінімізувати кількісні втрати води, що і було реалізовано у запропонованій конструкції апарата. У наведеній конструкції апарата вода необхідна не для насичення пилу водою, а тільки для зволоження дрібнодисперсного пилу для полегшення процесу його виділення від пилогазового потоку, для чого досить її витрати у кількості 2 літри на годину. Крім того у запропонованій конструкції система водопостачання є замкнутою, тобто вода одразу ж в системі пиловловлювача очищується від пилу у фільтрі і насосом через систему трубопроводів знов подається у верхню частину жалюзійного відокремлювача. Зменшення необхідної кількості води досягається за рахунок того, що змочуванню піддається тільки та невелика кількість дрібнодисперсного пилу, яка у звичайних апаратах викидається назовні разом з очищеним повітрям, тобто та частина пилу, яка значно впливає на ефективність роботи пиловловлювача. Проведені порівняльні дослідження запропонованого апарату та прототипу (таблиця 1), довели переваги першого. Експериментальний пил -кварцовий пісок з медіанним діаметром 50×10-6м. Таблиця 1 Ефективність пиловловлювача, % Витрати повітря, м 3/год. Запропонованого апарата Прототипу 1000 1500 2000 2500 3000 3500 97,0 97,3 98,2 98,9 99,4 98,8 96,0 96,8 97,2 97,9 98,8 98,0 Гідравлічний опір, Па Запропонованого Прототипу апарата 90 120 100 140 110 150 125 155 136 160 140 165 Як видно з таблиці 1, запропонований пиловловлювач має ефективність роботи на 1-2% вищу за прототип, забезпечуючи при цьому зниження гідравлічного опору, що пояснюється наявністю в запропонованому апараті третього мокрого ступеня очищення.