Двоступеневий вихровий пиловловлювач

Винахід призначений для вловлення дрібнодисперсних аерозолів з пилогазового потоку під дією гравітаційних, відцентрових, інерційних сил і сил ваги, може бути використаний в любій без винятку галузі промисловості. Відомий пиловловлювач (Авт. Свідоцтво СРСР №1650203 А1 SU МПК В01845/06 Бюл.19, 1991p.), що містить корпус з вхідним, вихідним, пиловипускним патрубками, жалюзійний відокремлювач з повздовжніми жалюзями. В цьому пиловловлювачі відбуваються такі ступені очистки: - під дією відцентрових сил тверді частинки відкидаються до стінки корпусу; - під дією сил ваги при русі виділених частинок в апараті; - під дією сил інерції при проходженні через відокремлювач. Проте відомий апарат не придатний до високоефективного вловлення дрібнодисперсних зволожених частинок через можливість зміщення в корпусі очищеного повітря і відокремлених частинок, що в свою чергу призводить до зменшення ефективності роботи апарату. Відомі вихрові пиловловлювачі (Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов, Спр. изд. Алиев Г.М., Ме таллургия, 1986, с.126-127), які містять циліндричний корпус з вхідними патрубками основного і допоміжного пилегазового потоку, вихідними патрубками очищеного повітря і пилу, завихрювачі і поворотну шайбу. Ці пиловловлювачі не можуть високоефективно вловлювати дрібнодисперсні частинки через неможливість впливу на очищене в апараті повітря. Якщо в якості допоміжного газу використовується пилогазовий потік, то перед виходом очищеного повітря в випускний патрубок можливе його зміщення не тільки з пилом, а і з запиленим повітрям допоміжного газу, а все це веде до значного зниження ефективності роботи. В основу винаходу поставлене завдання підвищити ефективність вловлення дрібнодисперсного пилу за рахунок створення пиловловлювача, в якому очищене у ви хровому пиловловлювачі повітря додатково очищається. Поставлене завдання вирішується тим, що у двоступеневому вихровому пиловловлювачі, який містить циліндричний корпус з вхідними патрубками основного і допоміжного пилегазового потоку, вихідними патрубками очищеного повітря і пилу, зави хрювачі і поворотну шайбу, згідно з винаходом вихідний патрубок очищеного повітря являється вхідним патрубком в додатковий корпус циліндрично-конічної форми, всередині якого коаксійно розташований жалюзійний відокремлювач, а діаметри обох корпусів дорівнюють один одному. Тангенційний ввод очищеного в циліндричному корпусі потоку в циліндрично-конічний корпус дозволяє додатково очистити повітря, яке в аналогах вже викидається назовні, від дрібнодисперсних частинок: поперше під дією відцентрових сил в корпусі апарату, а по-друге - при його проходженні через жалюзійний відокремлювач, що в свою чергу приводить до підвищення ефективності очищення. Виконання діаметрів двох корпусів пиловловлювача з однаковими діаметрами дозволяє зберегти постійною швидкість руху пилоповітряної суміші, що являється запорукою підвищення ефекту сепарації і веде до збільшення ефективності його роботи. На Фіг.1 показаний двосторонній вихровий пиловловлювач, вид спереду, зі знятою кришкою. Пиловловлювач складається з вхідного патрубка основного пилогазового потока 1 з завихрювачем 2, циліндричного корпусу 3, вхідного патрубка допоміжного газу 4, завихрювача 5, патр убка виходу чистого повітря 6 з циліндричного корпусу 3 і вхідного патрубка до циліндрично-конічного корпусу 6, патрубка виходу пилу з циліндричного корпусу 7, поворотної шайби 8, циліндрично-конічного корпусу 9, жалюзійного відокремлювача 10 з жалюзі 11, патрубка виходу очи щеного повітря 12, патрубка виходу пилу з циліндричноконічного корпусу 9-13. Пиловловлювач працює натупним чином. Пилоповітряна суміш вводиться в апарат у вигляді основного потоку через патрубок 1 і у вигляді допоміжного потоку через патрубок 4, де вони закручуються: відповідно перший - завихрювачем 2, а другий завихрювачем 5 і рухаються вони назустріч один одному. Перший потік (основний) рухається гвинтоподібно знизу вверх, а другий (допоміжний) потік рухається також гвинтоподібно зверху вниз. При цьому тверді частинки пилу відкидаються відцентровою силою до стінки 3 циліндричного корпусу і під дією гравітаційних сил вздовж неї рухаються зверху вниз до пиловипускного патрубка 7. Допоміжний потік газу виконує певну роль у процесі сепарації: - збільшує ефект відцентрової сили; - збирає і транспортує пил вздовж стінки корпусу у напрямку пиловипускного патрубка; - притискає пил до стінки корпусу; - захищає стінки корпусу від пилової корозії. У нижній частині корпусу на поворотній шайбі 8 допоміжний потік змінює напрямок руху, попадає в потік запиленого повітря, збільшуючи його ротацію. Очищений потік виводиться з апарату через патрубок 6, другий кінець якого являється тангенційним вводом у циліндрично-конічний корпус 9. Тобто потік, який у попередніх конструкціях апаратів попадав у навколишнє середовище, попадає у другу ступінь очистки, де по-перше іде виділення грубодисперсних частинок під дією відцентрової сили до стінок корпусу 9, а по-друге - інерційне виділення дрібнодисперсних частинок при проходженні потоку через жалюзійний відокремлювач 10. Повітряний потік проходить через отвори між жалюзі 11, виходить назовні через патрубок виводу очищеного повітря 12, а дрібнодисперсні частинки пилу за рахунок своєї інерції не встигають за потоком і попадають на жалюзі 11, відбиваються від неї (кількість зіткнень залежить від дисперсного складу, фізико-хімічних і морфологічних якостей пилу) в потік, що рухається вздовж стінки корпусу 12 вниз до пиловипускного патрубка 13. Таким чином, в апараті відбуваються наступні види очистки: - під дією відцентрової сили після входу в апарат 3 через вхідний патрубок 7; - під дією відцентрової сили, яка діє на допоміжний потік; - під дією гравітаційних сил при русі вздовж стінки корпусу 3 до пиловипускного патрубка 7; - під дією відцентрових сил після входу в апарат 9 тангенційно через патрубок 6; - під дією сил інерції при проходженні через відокремлювач 10; - під дією гравітаційних сил при русі вздовж стінки корпусу 9 в напрямку пиловипускного патрубка 13. Весь вловлений в апараті пил (в двох його корпусах) збирається, проходячи через патрубки 7 і 13, в спільному для них бункері 14. Таким чином, у запропонованій конструкції газ, очищений в корпусі 3 апарату, не викидається назовні і не забруднює навколишнє середовище (як в аналогах), а тим же патрубком виходу очищеного повітря 6 тангенційно подається в апарат 9 другої ступені очистки, де додатково проходить процес очистки, а все це призводить до значного підвищення ефективності очистки. Нами проведені порівняльні дослідження запропонованого пиловловлювача з прототипом на стандартному експериментальному стенді НУ "Львівська політехніка" на стандартному експериментальному пилу - кварцевому піску. Дані випробувань приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Витрати повітря, м 31год Розмір пилу, δ50 , мкм 1000 8 32 50 8 32 50 8 32 50 2000 3000 Ефективність пиловловлення, % Запропонованого апарату при відношенні діаметра циліндричного Прототипа корпусу до діаметра циліндрично-конічного корпусу 2/1 3/1 4/1 1/1 0,5/1 1/2 1/3 95,5 92,1 90,5 96,1 91,8 95,2 91,2 94,5 96,4 92,4 91,2 97,3 95,9 96,1 92,3 96,3 97,1 94,2 93,4 98,8 96,8 96,9 93,4 97,2 96,0 92,7 90,8 96,5 92,0 95,8 91,8 95,3 96,6 93,1 91,8 97,8 96,1 96,7 92,9 96,8 97,5 94,8 93,9 99,1 97,1 97,1 93,6 97,9 96,1 92,9 91,1 96,9 92,4 96,1 92,1 96,0 96,8 93,5 92,1 99,3 96,8 96,9 93,2 97,1 97,7 95,1 94,2 99,8 97,7 97,3 94,1 98,9 Переваги запропонованої конструкції очевидні при відношенні діаметрів першого корпусу 3 (циліндричного) до діаметра другого корпусу (циліндрично-конічного), як 1/1, тобто таких, що дорівнюють один одному.