Пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу і генератор турбулентності

1. Пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу, що включає вхідний та вихідний патрубки, корпус з розміщеними в ньому з можливістю обертання розпилювачем рідини віялового типу, генератором турбулентності, виконаним з прутків у вигляді чарункуватої решітки, встановленої над розпилювачем рідини віялового типу, який відріз C2 2 (19) 1 3 потоку фракцій пилу з розміром частинок менше за 10 мкм. Задачею винаходу є удосконалення пристрою для уловлювання дрібнодисперсного пилу, в якому за рахунок запропонованого співвідношення розміру конструктивних елементів та їх розташування забезпечується підвищення надійності і ефективності процесу пиловловлювання фракцій пилу з розміром частинок менше за 10 мкм. В результаті підвищується ступінь очистки газу в цілому. Задачею винаходу є також удосконалення генератора турбулентності, в якому за рахунок запропонованого співвідношення розміру конструктивних елементів забезпечується стабільний високий ступень турбулентності пульсацій прохідного крізь чарункувату решітку газового потоку. Це забезпечує підвищення надійності і ефективності процесу пиловловлювання пристрою для уловлювання дрібнодисперсного пилу, особливо, коли у газовому потоку присутні фракції пилу з розміром частинок менше за 10 мкм. Поставлена задача вирішується запропонованим пристроєм для уловлювання дрібнодисперсного пилу, що включає вхідний патрубок, корпус з розміщеними в ньому розпилювачем рідини віялового типу, генератором турбулентності, виконаного з прутків у вигляді чарункуватої решітки, встановленої над розпилювачем рідини віялового типу, та вихідним патрубком, в якому відстань L, на якій встановлена чарункувата решітка від розпилювача рідини віялового типу, дорівнює довжині початкової ділянки формування турбулентного поля; ширина прутків b чарункуватої решітки і розмір чарунки Μ вибрані із умови збереження не менше 70 % живого перерізу вхідного патрубка. При цьому, ширина прутків чарункуватої решітки b становить 0,01...0,05 м, а розмір чарунки Μ становить 0,1 ехр17b. Прутки чарункуватої решітки виконані з елементів поверхні, що є погано обтічними для газового потоку. Зокрема, прутки є прямокутними, квадратними, чи круглими у перерізі. Поставлена задача вирішується також запропонованим генератором турбулентності, виконаним із прутків у вигляді чарункуватої решітки, в якому ширина прутків чарункуватої решітки b становить 0,01...0,05 м, а розмір чарунки Μ становить 0,1 ехр17b. При цьому, прутки чарункуватої решітки виконані з елементів поверхні, що є погано обтічними для газового потоку, зокрема, є прямокутними, квадратними, чи круглими у перерізі. Експериментально нами було встановлено, що при виборі ширини прутків чарункуватої решітки і розміру чарунки із умови збереження не менше 70 % живого перерізу вхідного патрубка, такими як ширина b 0,01...0,05 м і розмір чарунки Μ 0,1 exp17b, і встановлення такої чарункуватої решітки на певній відстані довжини початкової ділянки формування турбулентного поля до розпилювача рідини віялового типу, то на вході до активної зони пристрою для уловлювання дрібнодисперсного пилу досягається максимальна інтенсивність турбулентності газового потоку, що очищується. Таким чином, у кінці початкової ділянки формування турбулентного поля за чарункуватою решіткою (конструктивно - на вході газового потоку до факе 93291 4 лу розпиленої рідини таких пристроїв для уловлювання дрібнодисперсного пилу, як скрубер, корпус циклона і т.п.) ступень турбулентності газового потоку має максимальне значення, товщина дифузійного кордонного шару зменшується, в результаті чого ефективність пиловловлювання, особливо дрібнодисперсних фракцій, різко росте. За експериментальними даними авторів винесення дрібнодисперсних фракцій пилу (діаметром менше 5 мкм), знижується у 3...4 рази. Винахід пояснюється, але не обмежується малюнками, на яких зображено: на Фіг.1 - пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу; на Фіг.2 - генератор турбулентності. Пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу (Фіг.1) включає вхідний патрубок 1 для подачі газу, що очищається, електродвигун 2, корпус 3, в якому розміщені розпилювач рідини 4 віялового типу, трубопровід подачі 5 рідини, генератор турбулентності, виконаний з прутків 6 у вигляді чарункуватої решітки 7, і вихідний патрубок 8. Чарункувата решітка 7 встановлена над розпилювачем рідини 4 на відстані L, що дорівнює довжині початкової ділянки формування турбулентного поля. Ширина b прутків 6 чарункуватої решітки 7 і розмір чарунки Μ вибрані із умови збереження не менше 70 % живого перерізу вхідного патрубка 1. Причому, b становить 0,01...0,05 м, а М становить 0,1 ехр17b. Прутки 6 чарункуватої решітки 7 виконані з елементів поверхні, що є погано обтічними для газового потоку, і можуть бути прямокутними чи квадратними, чи круглими у перерізі. На Фіг.2 показаний генератор турбулентності (вигляд зверху), виконаний з прутків 6 у вигляді чарункуватої решітки 7. Розмір чарунок М, їх кількість та профіль прутків 6, з яких складається чарункувата решітка 7, може бути різним. Для ефективного уловлювання дрібнодисперсного пилу важливим є забезпечення умови збереження не менше 70 % живого перерізу вхідного патрубка 1. Пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу та генератор турбулентності, розміщений в ньому, працюють таким чином. Запилений потік газу по вхідному патрубку 1 проходить крізь чарунки М, утворені прутками 6 чарункуватої решітки 7 в зону зрошення, створювану розпилювачем рідини 4. В газовому потоці, що пройшов крізь чарунки чарункуватої решітки 7, виникають дрібномасштабні турбулентні пульсації. Причому, при ширині прутків b чарункуватої решітки 7 0,01...0,05 м і розмірі чарунки Μ 0,1 exp17b зберігається не менше 70 % живого перерізу вхідного патрубка 1. Ступінь турбулентності газового потоку найбільша на відстані L, що дорівнює довжині початкової ділянки формування турбулентного поля. На відстані L від чарункуватої решітки 7 встановлений розпилювач рідини 4 і тут починається активна зона пиловловлювання. Активна зона пиловловлювання створюється рідиною для зрошування, яка поступає до розпилювача рідини 4 по трубопроводу подачі 5 рідини. При обертанні розпилювача рідини 4 за допомогою електродвигуна 2 рідина зривається у вигляді крапель, які заповнюють зону у вигляді горизонтального факе 5 93291 лу на шляху руху газу. В результаті взаємодії газового потоку з чарункуватою решіткою 7 ступінь турбулентності газового потоку на відстані L (перед входом газового потоку до активної зони пиловловлювання) підвищується в кілька разів, за рахунок чого зменшується товщина дифузійного кордонного шару і різко зростає ефективність осадження дрібнодисперсного пилу, а величина винесення пилу знижується у 3...4 рази. Був виготовлений пристрій для уловлювання дрібнодисперсного пилу, в якому чарункувата решітка має розмір чарунки Μ 0,2 м, ширину у пере Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 різі прямокутник, b = 0,04 м, розмір живого перерізу вхідного патрубка 74 %. Чарункова решітка встановлена на відстані L = 0,27 м від розпилювача рідини віялового типу. Пристрій випробуваний для очистки запиленого газу мікробіологічного виробництва. При очистці запиленого газу з вмістом дрібнодисперсного пилу (з запиленістю біля 30 % пилом з середнім медіанним діаметром частинок 12-15 мкм, при витраті газу - 50000 м3/ч, швидкість газу 19,7 м/с) винесення пилу в атмосферу не перевищило 2 %. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601