Акустичний пиловловлювач

Акустический пылеуловитель, содержащий корпус, тангенциальный входной, осевой выхлопной и пылевыпускной патрубки, акустический излучатель и инерционный отделитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что акустический излучатель выполнен в виде сирены, снабженной ротором, причем ротор акустической сирены через редуктор жестко закреплен на выхлопном патрубке, установленном совместно с инерционным отделителем с возможностью вращения вокруг вертикальной оси пылеуловителя. пылеуловителя и установлен на расстоянии, которое удовлетворяет соотношение где L - расстояние первого акустического излучателя от пылеуловителя; і - расстояние второго акустического излучателя от оси второго патрубка, а с целью создания скрещенных акустических полей, первый акустический излучатель установлен перпендикулярно второму. К недостаткам известной конструкции следует отнести сложность конструкции, большую энергоемкость и недостаточную эффективность улавливания пыли В основу изобретения поставлена задача создания пылеуловителя, в котором акустический излучатель выполнен в виде сирены, имеющей возможность вращаться вместе с выхлопным патрубком и инерционным отделителем вокруг вертикальной оси, чем обеспечивается создание разности ско с > со ю о о О 13206 ростей вращения пыли и конструкции, за счет чего увеличивается эффективность процесса пылеулавливания. Поставленная задача достигается тем, что в пылеуловителе, содержащем кор- 5 пус с тангенциальным входным патрубком, осевым выхлопным пылевыпускным патрубками, акустический излучатель и инерционный отделитель, согласно изобретению, акустический излучатель выпол- 10 нен в виде сирены, снабженной ротором, причем ротор акустической сирены через редуктор жестко закреплен на выхлопном патрубке установленном совместно с инерционным отделителем с возможно- 15 стью вращения вокруг вертикальной оси пылеуловителя. Сущность изобретения заключается в оптимизации конструкции акустического излучателя путем создания в пылеуловителе 20 вращательного движения, как для инерционного отделителя и выхлопного патрубка, так и для ротора акустической сирены одним приводом, причем, соответствующие скорости их вращения вокруг вертикальной 25 оси аппарата создаются при помощи редуктора. На чертеже показан предлагаемый акустический пылеуловитель в разрезе. Акустический пылеуловитель состоит из 30 цилиндро-конического корпуса 1 с тангенциальным входным патрубком 2, осевым пылевыпускным патрубком 3. Внутри корпуса 1 коаксиально расположен инерционный отделитель 4, который вместе с выхлопным 35 патрубком для очистки воздуха 5, являющимся продолжением инерционного отделителя 4 в верхней части, имеет возможность вращения вокруг оси (привод вращения на чертеже не показан) пылеуло- 40 вителя. Фланец 6 служит для соединения через фланец 7 корпуса пылеуловителя 1 с корпусом акустического излучателя 8, состоящего из патрубка подачи сжатого воздуха 9 и рабочей камеры 10 с отверстием 11. 45 Ротор 12 через редуктор 13 жестко крепится к выхлопному патрубку 5 пылеуловителя и вращается вместе с ним. Ротор 12 имеет отверстия 14 (их количество зависит от необходимой мощности излучения: обычно 50 32 или 64), расположенными согласно отверстиям 11 рабочей камеры 10. Инерционный отделитель 4, выхлопной патрубок 5, ротор 12 и редуктор 13 вращается вокруг вертикальной оси аппарата. Ротор 12 име- 55 ет возможность вертикального перемещения. Работает акустический пылеуловитель следующим образом. Пылевоздушный поток через входной патрубок 2 тангенциально подается в цилиндрический корпус 1, где совершает винтообразное движение сверху вниз сначала вокруг выхлопного патрубка. При .этом под действием центробежных сил происходит первичная послойная очистка воздуха от пыли. Для усиления эффекта послойного разделения потока выхлопной патрубок 5 вращается вокруг своей оси, что способствует усилению действия центробежных сил и ускорению или разгону пылевых частиц. Затем уже послойно разделенный поток поступает в полость между корпусом 1, инерционным отделителем 4, проходит сквозь щели последнего и выводится из аппарата через выхлопной патрубок для очищенного воздуха 5, Придавая инерционному отделителю 4 возможность вращаться вокруг своей оси, мы тем самым способствуем усилению действия центробежных сил, и инерционных сил, а подбирая определенное соотношение скорости движения пылевоздушной смеси внутри аппарата и скорости вращения инерционного отделителя 4 и 5 мы добиваемся наибольшего эффекта пылеочистки. Из сказанного выше очевидно, что на частицы пыли в первую очередь действуют ЦеНТробеЖНЫе СИЛЫ fix'. mv R где m - масса частиц, г; V - скорость частиц, м/с; R - радиус вращения, м. Таким образом, в пылеуловителе мы уже добились увеличения скорости движения частиц пыли, нам хорошо было бы еще увеличить их массу, т. е. скоагулировать частицы. С этой целью к корпусу пылеуловителя 1 при помощи фланцев 6 и 7 прикреплен акустический излучатель 8, который работает следующим образом. Через патрубок 9 и рабочую камеру 10 (от сети сжатого воздуха) поступает сжатый воздух, откуда через отверстие 11 (их количество зависит от требуемой мощности^ излучения) подается в корпус 1 пылеуловителя. Акустические колебания в корпусе 1 происходят за счет прерывания этих поступающих через отверстия 11 струй воздуха вращающимся ротором 12 с отверстиями 14. Ротор связан жестко через редуктор 13 с выхлопным патрубком 5 и вращается вместе с ним вокруг вертикальной оси аппарата. В виду того, что скорость вращения 13206 ротора 12, зависящ ая от требуемой мощно сти излучателя, намного превышает скоро сть вращения инерционного отделителя 4 и выхлопного патрубка 5, установлен редук тор 13, позволяющий менять (в зависимости 5 от вида пыли, ее удельного веса, дисперсно сти и состава) соотношение скоростей их вращения. Ротор 12 установлен с возможно стью вертикального перемещ ения с целью изменения длины волны. 10 Ввиду того, что акустический излучатель 8 создает акустические волны, направленные в сторону конической части аппарата и пылевыпускного патрубка 3, он, во-первых, коагулирует, т. е. соединяет в агрегате 15 (масса частиц увеличивается в 5-8 раз), частицы пыли отде лившиеся в аппара те и движущ иес я под д ейс твием с илы вес а пылевыпускному патрубку 3, превращая, таким о бразо м, их обр а тно е движен ие 20 вверх, во-вторых, создает отраженную волну от конической части корпуса 1 аппарата, что усиливает процесс коагуляции частиц , втретьих, возможность вертикального пере мещения ротора 12 позволяет создать режим 25 "стоячей волны", что также способствует процессу коагуляции. Таким образом, в аппарате происходит: - пос ло й но е р азде ле ни е по ток а под действием центробежных сил; 30 Тип аппарата Размер пыли, Эффектив ха, м /ч 2 Расход возду мкм ность улавливания пыли Циклон 1000 32 86,2 Акустический коагулятор 3000 5000 1000 32 32 32 86,4 81,6 93,2 3000 5000 1000 3000 5000 1000 3000 5000 1000 3000 5000 1000 3000 5000 32 32 32 32 32 50 50 50 50 50 50 50 50 50 92,1 90,6 98,8 98,0 97,8 93,2 92,6 90,8 95,1 94,2 92,8 99,8 99,6 99,4 3 пп 1 - инерционное отделение пыли из воз духа при прохождении инерционного отде лителя 4; - коагуляция аэрозолей прямой волной сверху вниз и о тражен ная от конической части корпуса аппарата волной снизу вверх , что укрупняет частицы в 3-8 раз и во столько же раз усиливает действие первых двух эф фектов. Экспериментальные исследования пока3 зали, что при весовой концентрации 24 г/см и звуковом давлении 459 Па (Р = 147 дБ) на частоте 180 Гц средний медианный диаметр частиц увеличивается за 1 сек с 1,4 мкм до 4,1 мкм, при этом счетная концентрация ча5 стиц составляет (2-4) х 10 . Укрупнение частиц пыли приводит к увекличению среднего расстояния между частицами, что уменьшает степень взаимного возмущения частицами полей оттекания, т. е. значительно повышает эффективность пылеочистки. Испытания проводились на экспериментальном стенде Львовского политехническо го института кварцевой пылью с медианным диаметром частиц 32 и 50 мкм. Результаты испытаний приведены в таблице. Сравнительные данные показывают, что предложенное устройство имеет наибольшую эффективность. 3 Устройство для улавливания пыли 4 Циклон 5 Акустический коагулятор 6 Акустический пылеуловитель (предлагаемый) 13206 fO 8 Упорядник В. Батлук Замовлення 4104 Техред М.Моргентал Коректор Л. Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород. вул.ГагарІна 101