Вихровий пиловловлювач

Реферат: Вихровий пиловловлювач містить циліндричний корпус, завихрювач потоку газу, розташований у верхній частині корпусу, вихідну трубу (зверху корпусу), осьовий завихрювач (у нижній частині корпусу), зрізаний конус (у верхній частині осьового завихрювача первинного потоку). Діаметр нижньої частини осьового завихрювача збільшений до величини d2=1,11,2D0, а верхньої – d3=0,70,8D0. UA 106242 U (54) ВИХРОВИЙ ПИЛОВЛОВЛЮВАЧ UA 106242 U UA 106242 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до апаратів очищення пилоподібних матеріалів з газів і може бути використана для уловления пилу в харчовій, хімічній, металургійній, будівельній та фармацевтичній галузях або скрізь, де необхідне очищення газів зі збереженням якості пилоподібного матеріалу для його подальшого використання. Найбільш схожим за конструктивними властивостями є вихровий пиловловлювач, який описаний в патенті на корисну модель України № 90412 кл. В04С 3/00, 2014 р., і включає циліндричний корпус, завихрювач вторинного потоку газу, розташований у верхній частині корпусу, вихідну трубу (зверху корпусу), осьовий завихрювач (у нижній частині корпусу) та відбійну шайбу у вигляді диска. Недоліком даної конструкції є її громіздкість, яка в процесі роботи забивається матеріалом, внаслідок потрапляння його в "кармани" під плоскими дисками, і це призводить до зниження ефективності пиловловлення. Задачею корисної моделі є удосконалення її конструкції в нижній циліндричній частині, а саме - осьового завихрювача первинного потоку, в якому, при збереженні рівноваги вхідних моментів руху газів М2:М1=2:1 та вирівнення їх співвідношень до витрат потоків L2:L1=2:1, зменшиться поверхня, спроститься конфігурація конструктивних елементів, і це приведе до зменшення прилипання та осадження пилоподібного матеріалу, спроститься його рух до бункера та збільшиться ефективність вловлення апарату. Вказана задача досягається тим, що плоскі диски, у верхній частині нижнього осьового завихрювача аналогового пиловловлювача, замінюються на зрізаний конус (під кутом α = 60°), всередині якого знаходиться збільшений вдвічі по ширині витискувач для первинного потоку газу. Ознаками аналога, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, є наявність циліндричного корпусу з завихрювачем вторинного потоку і осьового завихрювача первинного потоку, в яких досягається рівновага моментів закручених потоків. На рисунку зображений вихровий пиловловлювач, який працює по принципу рівноваги вхідних моментів руху газів. У нього спрощена конструкція осьового завихрювача, витриманий кут природного відколу частинок пилоподібного матеріалу, завдяки чому первинний потік спрямовано, не осаджуючись на стінках завихрювача, піднімається догори, а зважені частинки легко зсипаються до бункеру, тим самим підвищується ефективність пиловловлення. Вихровий пиловловлювач складається із циліндричного корпусу 1, тангенційного входу зовнішнього периферійного потоку 2, осьового нижнього улаштування 3 з завихрювачем 4, з приосьової труби виводу очищеного повітря 5, конічного бункеру (пилозбірника) 6. Цілеспрямоване введення первинного закрученого потоку повітря у внутрішню приосьову частину корпусу 1, використовується за допомогою осьового нижнього (первинного) улаштування 3 із завихрювачем 4. За допомогою плоского дна відбійної шайби 7, потік повітря відбивається, закручується та виштовхується, обертаючись навколо витискувача 11, виходить крізь отвір 12 між конусними оболонками 9 та 10 у сепараційний простір пиловловлювача, де змішується з вторинним потоком, який надійшов із тангенційного входу 2. Частинки, які відсепарувалися, крізь отвір 13 зсипаються у бункер 6. Верхня частина пиловловлювача кріпиться до нижньої за допомогою фланців 14. Вихровий пиловловлювач працює наступним чином: запилений газ може потрапляти до корпусу одночасно по центральному приосьовому вводу 3 із завихровувачем 4 та тангенційному або уліточному зовнішньому вході 2 газового потоку. Вторинний потік, який подається через завихровувач 2, рухається з верхньої частини корпусу 1 вниз. В процесі руху він поступово змішується з приосьовим потоком, який рухається знизу догори через завихровувач 4 між двома конусними оболонками 9 та 10 крізь отвір 12, обтікаючи центральний витискувач 11. Первинний запилений потік піднімається по центральній частині догори, поступово змішується з периферійним, який перед цим звільняється від забруднюючих частинок, під дією відцентрових сил потоку, які переходять у зовнішній шар, і далі рухаються вниз до отвору 13 між зовнішньою оболонкою 8 шайби 7 у бункер 6. Вторинний потік в нижній частині повертає догори, і далі, рухаючись разом з первинним потоком, звільняється у приосьовому закрученому потоці від залишок частинок, протягом руху по висоті Н, і в очищеному стані виходить через трубу 5 на подальше очищення або в атмосферу. Виконання вихрового пиловловлювача полягає у вигляді осьового завихрювача з шайбою у нижній його частині, і зрізаним конусом - у верхній його частині, завдяки яким знижується налипання пилу в зоні завихрення первинного осьового завихрювача і спрощується потрапляння твердих частинок пилоподібного матеріалу до бункера 6. Розширення витискувача 11 вдвічі, дає можливість зменшити площу завихрення запиленого газу і збільшити швидкість його виходу у сепараційну зону апарата. 1 UA 106242 U 5 10 Експериментальні дослідження проводилися на запиленому сухим молоком повітрі 3 концентрацією 10 %, сухих частинок густиною 1200 кг/м . Параметри пиловловлювача були наступними: радіус корпусу r0=50 мм, радіус нижнього корпусу r6=65 мм, радіус осьового завихрювала r2=60 мм, радіус шайби r6=60 мм, радіус вводу первинного потоку r1=35 мм, радіус вихлопної труби r4=30 мм, висота сепараційної зони Н=230 мм, висота патрубка первинного потоку а1=45 мм, висота патрубка вторинного потоку а2=90 мм, ширина патрубка первинного та вторинного потоку b1=b2=20 мм, діаметр витискувача d5=20 мм, діаметр обтікання первинного потоку d3=80 мм висота камери вторинного входу а2=50 мм, 3 3 розходи нижнього пилового потоку L1=27/м /год., а верхнього - L2=54 м /год. В процесі пиловловлення досягнута ефективність заявленої корисної моделі η=98,6 %, аналогової конструкції η=93-95 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 1. Вихровий пиловловлювач, що містить циліндричний корпус, завихрювач потоку газу, розташований у верхній частині корпусу, вихідну трубу (зверху корпусу), осьовий завихрювач (у нижній частині корпусу), зрізаний конус (у верхній частині осьового завихрювача первинного потоку), який відрізняється тим, що діаметр нижньої частини осьового завихрювача збільшений до величини d2=1,11,2D0, а верхньої – d3=0,70,8D0. 2. Пиловловлювач за п. 1, який відрізняється тим, що верхня частина нижнього осьового завихрювача має циліндричну обичайку у вигляді зрізаного конуса з діаметром отвору d 1=0,7D0. 3. Пиловловлювач за п. 1, який відрізняється тим, що в зоні осьового завихрювача збільшено витискувач до d5=0,2D0. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2