Золовловлювач

Винахід відноситься до галузі пилеочистки та може бути використаний при очистці повітря від золи, масел та інших хімічних реагентів в аерозольних системах. Відомі інерційні пиловловлювачі типу циклон, робота яких заснована на використанні відцентрових сил [Бергер М.И. и др. "Справочник по пыле- и золоулавливанию", Μ., Энергия, 1975, с. 55-70; Ужов В.И., Вальдберг А.Ю. "Подготовка промышленных газов к очистке", М., Химия, 1975, с. 110-131]. Циклони складаються з циліндричного чи конічного корпуса з тангенційним чи спіральним вхідним патрубком, вихлопною трубою чистого повітря чи пиловипускним отвором. Циклони прості за конструкцією, але мають значні розміри. Загальним недоліком таких пристроїв є низька ефективність вловлювання дрібних дисперсних частинок (не перевищує 85%). Найбільш близьким до запропонованого винаходу технічним рішенням є циклон за авторським свідоцтвом СРСР №793608 МКІ В01Д 45/12 від 7.01.1981 року. Пристрій має корпус з тангенційним вхідним та осьовим вихлопним патрубками, жалюзійним відокремлювачем. Збільшення ефективності пилевідокремлення за рахунок покращення гідродинамічних умов досягається виконанням пластин жалюзійного відокремлювача змінної ширини. Недоліком цієї конструкції являється недостатньо висока ефективність пилевловлення через необхідність в обладнанні його додатковим бункером для збору пилу, при під'єднанні якого до корпуса апарата можливі поперше підсоси повітря, а по-друге - утворення вторинного вихоря, який піднімає вже виділений з повітря пил з бункера знов в пиловловлювач, де можливе його з'єднання з пилеповітряною сумішшю. В основу винаходу поставлене завдання створення золовловлювача, в якому збільшення ефективності пилевловлення забезпечується суміщенням в одному корпусі: апарата для очистки повітря і бункера для збору виділеного в ньому пилу і за рахунок цього запобігається змішування пилу, що вже виділився з пилеповітряноі суміші і осів в бункері з пилом, що поступає в апарат. Поставлене завдання вирішується тим, що в золовловлювачі, який містить корпус з тангенційним вхідним та осьовим вихлопним патрубками, жалюзійним відокремлювачем згідно з винаходом в корпусі апарата додатково встановлений бункер для збору пилу, який являється його невід'ємною частиною, причому діаметр бункера дорівнює діаметру апарата, а висота складає 1/3 висоти корпуса апарата. На фіг. показаний запропонований золовловлювач. Золовловлювач складається з корпуса 1, який в нижній частині переходить в бункер 2, вхідного тангенційного патрубка 3, вихідного патрубка 4 для вихода чистого повітря, жалюзійного відокремлювача 5, розділяючого корпуса 6, люка 7 для очистки бункера від пилу, а фундаментної плити 8 і фланців 9. Працює золовловлювач наступним чином. Пилоповітряна суміш через вхідний патрубок 3 тангенційно попадає всередину апарата, де гвинтоподібне обертається зверху вниз спочатку навколо патрубка виходу чистого повітря 4, а потім навколо жалюзійного відокремлювача 5. Під час обертання здійснюється розділення потоку: під дією відцентрових сил крупніші частинки зміщуються до стінок корпуса 1 і під дією сил ваги опускаються вниз, дрібніші частинки пилу виділяються при проходженні потоку через жалюзі відокремлювача 5, де за рахунок сил інерції проскакують мимо отворів відокремлювача і відбиваються також до стінок корпуса 1 апарата. Всі виділені з потоку частинки пилу опускаються вниз спочатку вздовж циліндричної, а потім вздовж конічної частини 6 корпуса апарата в бункер 2, звідки видаляються через очисний люк 7. Таким чином, пилоочистний апарат і бункер об'єднані одним корпусом і являються одним суцільним апаратом для очистки повітря від пилу, а не допускаючи завдяки цьому змішування очищеного вже повітря з пилом, що виділився в апараті. Нами на експериментальному стенді Національного Університету "Львівська політехніка" проведені порівняльні випробування запропонованого золовловлювача з апаратом-прототипом, на експериментальнму пилу піску = - з медіанним діаметром 32 і 50 мкм. Дані випробування приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Порівняльні дослідження пиловловлювачів Розхід повітря у вхідному патрубку, м 3/г 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Ефективність вловлення пилу, % Запропонованого золовловлювача Прототипа Розмір пилу δ50=32 мкм δ50=50 мкм δ50=32 мкм δ50=50 мкм 84,0 85,9 81,1 83,8 84,7 86,3 82,1 84,5 85,1 86,9 82,9 85,0 85,9 87,2 83,1 85,2 86,2 87,8 83,5 85,8 86,5 88,2 84,1 86,2 Переваги запропонованої конструкції очевидні, що пояснюється зменшенням сили вторинного вихоря, який рухається знизу з дна бункера вгору в корпус апарата і зводить до мінімуму забруднення пилоповітряної суміші, що очищається з тою, що вже очистилася в апараті. На експериментальному стенді ми також провели дослідження впливу висоти бункера на ефективність пилоочистки на аналогічному пилу при розході повітря 3000 м 3/г. Дані досліджень приведені в таблиці 2. Таблиця 2 Залежність ефективності пиловловлення від висоти бункера Висота корпуса апарата, м Висота бункера, м 3 3 3 3 3 3 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Ефективність пилевловлення, % Розмір пилу δ50=32 мкм δ50=50 мкм 84,5 86,1 84,9 86,6 85,2 87,0 85,8 87,2 86,2 87,8 85,9 87,2 З таблиці видно, що при відношенні висоти корпуса апарата до висоти бункера такому, що дорівнює 3, ми отримали максимальну ефективність пиловловлення, тобто оптимальна висота бункера складає 1/3 висоти корпуса апарата.