Газовий колектор агломашини

Винахід відноситься до чорної і кольорової металургії, зокрема, до агломераційного виробництва. Відомі газовідвідні тракти агломераційних машин, що містять вакуум-стояки від вакуум-камер, тангенціальне приєднані до газового колектора з пиловими бункерами (мішками), з'єднаного через газовідвід з пилоочисними апаратами і димососами (ексгаустерами) (див. наприклад, М.Я. Юдашкин «Пылеулавливание и очистка газов в чёрной металлургии». Металургія, 1984р., с.254, мал.ХІХ.2). Запилені гази, що відходять, пройшовши через колектор, у пилових бункерах якого осаджується частина пилу, послідовно надходять у пилоочисні апарати, димосос, димар, а з останнього - в атмосферу. Недоліком відомих устроїв-аналогів є, зокрема, те, що при проходженні запилених газів, що відходять, уздовж порожнини колектора порівняно невеликого (по габаритних умовах агло фабрик) діаметра інерційне осадження пилу в пилових бункерах (мішках) незначне, що, через високу запиленість газів, що виходять з колектора, погіршує роботу пилоочисного устаткування, прискорює знос і вихід з ладу ротора димососа, збільшує втрати утелізованого агломераційного пилу з викидами в навколишнє середовище і забруднення останнього. Найбільш близьким до пропонованого (що заявляється) приладу є газовий колектор агломашини, що містить приторцеву камеру з конусоподібною порожнистою вставкою з вершиною, спрямованою проти руху газів, із зазором по периметру між стінкою камери і зовнішньою стороною вставки, у якому встановлені газо-направляючі лопатки, а також розташовану поза вставкою ділянку газовідводу з торцевим входом (див. заявку №2002065165 від 21.06 2002 з рішенням про видачу патенту від 25.03.2003). Працює пристрій у такий спосіб: Запилений газовий потік обтікає вершину конусоподібної вставки, завихрюється на газо-направляючих лопатках, встановлених у зазорі по периметру між стінкою камери і зовнішньою стороною конусоподібної вставки, і надходить у вільний об'єм камери між вставкою і торцевим входом газовідводу, через який гази, що відходять, спрямовуються на газо-очистку. Зави хрення газопилового потоку направляючими лопатками обумовлює підвищену відцентрово-інерційну сепарацію пилу з газового потоку й осадження її в приторцевому бункері. Однак устрій-прототип має ряд істотних недоліків, найважливішими з яких є наступні: Зменшення прохідного перетину газового колектора в кільцевому зазорі вставки приводить до місцевого збільшення швидкості газового потоку на цій ділянці, що обумовлює істотний ріст газодинамічного опору. Раптове розширення поперечного перетину камери і, відповідно, різка втрата швидкості газового потоку на виході із зазору між стінкою камери і зовнішньою стороною конусоподібної вставки викликає утворення додаткових вихрів, що спотворюють сумарний вектор швидкості газового потоку, сформованого на газонаправляючих лопатках, що сприяє формуванню зворотного струму газів і руйнуванню закручення потоку. Ці фактори знижують ефективність осадження пилу й обумовлюють додаткові газодинамічні втрати тиску. Обертальний рух газопилового потоку в камері створює картину, характерну для фізичного вихору, тобто різкий градієнт тиску, спрямований від зовнішньої стінки камери до її осі, що призводить до перетікання разом із газовим потоком деякої частини пилових часток із зони підвищеного тиску в зону розрідження. Завдяки тому що ця, так називана, газова вирва спрямована у вн утрішню порожнину конусоподібної вставки, то пил, що потрапив у цей потік, заноситься в тупикову порожнину вставки, із якої йому немає виходу. Накопичуючись й обертаючи в цій порожнині пил швидко стирає стінки вставки, що призводить до виходу з ладу даного приладу. В основу пропонованого винаходу поставлене завдання удосконалення газового колектора агломашини, у якому шляхом забезпечення приладу новими конструктивними елементами і зміною конструкції існуючих забезпечується більш стійке завихрення газопилового потоку в приторцевій камері колектора, поліпшуються газодинамічні умови процесу осадження пилу, і послабляється абразивний вплив пилу на стінки конусоподібної вставки, в результаті чого підвищується ефективність пиловловлення в приторцевій камері газового колектора, зменшується запиленість агломераційних газів, що відходять, знижується газодинамічний опір тракту і забезпечується довгострокова надійна робота пилоосаджувальних елементів приторцевої камери колектора. Поставлене завдання вирішується тім, що в газовому колекторі агломашини, що містить приторцеву камеру з конусоподібною порожнистою вставкою з вершиною, спрямованою проти руху газів, із зазором по периметру між стінкою камери і зовнішньою стороною вставки, у якому встановлені газо-направляючі лопатки, а також примикаючу до торцевої стінки камери ділянку газовідводу, відповідно до винаходу, конусоподібна порожниста вставка виконана с лабіринтовими кільцевими щілинами для проходу газів, порожнини яких спрямовані проти руху основного газового потоку, а приторцева камера обладнана зворотним пустотілим конусом, що примикає своєю основою до конусоподібної порожнистої вставки і має отвір для проходу газів у вершині. Обладнання приторцевої камери зворотним пустотілим конусом, що примикає своєю основою до конусоподібної порожнистої вставки і має отвір для проходу газів у вершині, усуває раптове розширення прохідного перетину камери на виході з газо-направляючих лопаток і далі уздовж усієї довжині камери, що усуває умови для утворення вторинних вихрів із зворотним рухом газів, що руйн ують закручення пилогазового потоку, і сприяє його стабілізації. Збереження стійкості завихрення пилогазового потоку в приторцевій камері перед входом у газовідвід і більш рівномірний розподіл швидкостей по площені камери забезпечують ефективний відцентрово-інерційний вплив на пилові частки, що обумовлює посилення пиловловлення в приторцевій камері колектора, зменшення запиленості агломераційних газів, що відходять, зниження газодинамічного опору газового колектора, поліпшення умов і ефективності роботи газовідвідного тракту. Виконання конусоподібної порожнистої вставки з лабіринтовими кільцевими щілинами для проходу газів, порожнини яких спрямовані проти руху основного газового потоку, дозволяє значно збільшити загальний прохідний перетин даної ділянки колектора і, таким чином, зменшити градієнт швидкостей у кільцевому зазорі між стінкою камери і вставкою, що також сприяє зниженню втрати напору на даній ділянці газового колектора. Крім того, фільтрація частини газів крізь лабіринтові кільцеві щілини конусоподібної вставки в її внутрішню порожнину і далі через отвір у вершині зворотного конуса в газовідвід, що примикає до торцевої стінки колектора, виключають можливість замету пилових часток із приторцевої камери у внутрішню порожнину вставки, що сприяє зменшенню абразивного зносу і продовженню терміну служби пилоосаджувальних елементів камери. Приклад здійснення винаходу схематично представлений на кресленні, (див. Фіг.). Пристрій містить газовий колектор 1 з торцевою стінкою 2, торцевим газовідводом 3, вакуум-стояками 4 (від вакуум-камер агломашини, умовно не показаних) і пиловими бункерами 5. У торцевої стінки 2 мається приторцева камера 6, розташована поза приєднанням до колектора 1 вакуум-стояків 4 і оснащена конусоподібною порожнистою вставкою 7, вершина 8 якої спрямована проти руху газів (показаного стрілкою). У кільцевому зазорі 9 між стінкою камери 6 і зовнішньою стороною вставки 7 встановлені газо-направляючі лопатки 10. Під приторцевою камерою 6 розміщений бункер (бункера) 11, для збору уловленого пилу. Відповідно до винаходу, конусоподібна порожниста вставка 7 виконана з лабіринтовими кільцевими щілинами 12, порожнини яких спрямовані проти руху основного газового потоку (показаного стрілкою), а приторцева камера 6 обладнана зворотним пустотілим конусом 13, що примикає своєю основою до вставки 7 і має у своїй вершині отвір 14 для виходу газів, що проходять крізь кільцеві щілини 12 конусоподібної вставки 7. Для забезпечення оптимальних газодинамічних умов для руху газового потоку відношення сумарної площі перетину кільцевих щілин 12 конусоподібної вставки 7 до площі отвору для виходу газів 14 зворотного конуса 13 повинне бути не менш одиниці. Працює пристрій у такий спосіб: Запилені агломераційні гази через вакуум-стояки 4 надходять у газовий колектор 1, із якого відсмоктуються через газовідвід 3 у торцевій стінці 2 на пилоочистку. Просип і частина крупнішого пилу осідають у пилових бункерах 5. При вході в камеру 6 запилений газовий потік обтікає вершину 8 конусоподібної вставки 7, а потім розділяється на два потоки з різними концентраціями твердої фази (пилу). Основний газовий потік з високою концентрацією пилу продовжує свій прямолінійний рух до кільцевого зазору 9, де, за допомогою газонаправляючих лопаток 10, перетворюється у ви хровий потік. При виході з кільцевого зазору 9 у приторцеву камеру 6, завдяки наявності зворотного конуса 13, що примикає своєю основою до вставки 7,не відбувається різкої втрати його швидкості за рахунок раптового розширення поперечного перетину камери 6, як в устроїпрототипі, а продовжується стійке вихрове обертання потоку навколо зворотного конуса 13 із плавним зниженням його швидкості в міру просування вихору до торцевої стінки 2, що обумовлює підвищення ефективності сепарації пилу з газового потоку до стінок камери 6 і осадження її в бункерах 11, відкіля вона періодично вивантажується і повертається у виробництво. Друга частина газового потоку з низькою концентрацією пилових часток крізь лабіринтові кільцеві щілини 12 надходить у внутрішню порожнину конусоподібної вставки 7 і далі крізь отвір 14 у вершині зворотного конуса 13 у газовідвід 3, що примикає до торцевої стінки 2 газового колектора. При вході в лабіринтові кільцеві щілини 12 відбувається різка зміна напрямку вектора швидкості газового потоку на протилежне. При цьому пилові частки, володіючи значно більшою інерцією в порівнянні з газом, не попадають у ці щілини, а продовжують прямолінійний рух уздовж зовнішньої стінки конусоподібної вставки 7 разом з основним газовим потоком. Фільтрація частини чистих газів крізь внутрішні порожнини конусоподібної вставки 7 і зворотного конуса 13, до того ж не обтяжена різкими вихровими пульсаціями, виключає можливість замету пилових часток із приторцевої камери 6 у вн утрішні порожнини, що сприяє різкому зменшенню абразивного зносу і продовженню терміну служби пилоосаджувальних елементів. В описуваному винаході забезпечується стійке завихрення газопилового потоку в приторцевій камері колектора, поліпшення газодинамічних умов процесу сепарації пилу, і значне ослаблення контакту абразивного пилу зі стінками вставки, за рахунок чого підвищується ефективність пиловловлення в газовому колекторі, зменшується запиленість агломераційних газів, що відходять, знижується газодинамічний опір колектора, поліпшуються умови й ефективність роботи газовідвідного тракту агломашини, забезпечується довгострокова надійна робота пилоосаджувальних елементів.