Газоочисник типу циклон

Газоочищувач типу циклон, що має циліндричний корпус з тангенціальним вхідним і осьовим вихідним патрубками, в нижній частині якого ступінчато розташовані одна під другою циліндричні обичайки з утворенням кільцеподібних пиловловлюючих каналів між ними, співвісних з віссю циклона і сполучених зверху з очисною камерою, закріплені за допомогою ребер до корпусу і між собою, що відрізняється тим, що днища кожного кі 28626 лку 8, котра при заданому навантаженні відкривається, вивантажуючи його в бункер-накопичувач 9. Решта пилу (в основному мілкого і отже менш абразивного), продовжує гвинтоподібний рух разом з очищаємим потоком, і під дією тієї ж відцентрової сили досягає осаджувальної поверхні чергової циліндричної обичайки 6, потрапляє у відповідний кільцевий канал 7, виходить із контакту з очищаємим газом і періодично розвантажується в бункернакопичувач 9. Таке поетапне виведення пилу із очищаємого газового потоку захищає весь корпус апарата від абразивного зносу і значно знижує вторинний винос частинок. Порівняємо ефективність пиловловлення двох циклонів однакового розміру, звичайної і пропонованої конструкції. Для розрахунку скористаємось формулою, вивід якої виконано із врахуванням турбулентності потоку всередині апарата і при відсутності вторинного виносу пилу (див. Расчет эффективности циклона, в котором, помимо сил инерции, действуют другие силы. Бызов В.Ф., Жовтуха Г.А., Мулявко В.И. и др. Кривой Рог, 1989. - 9 с. деп. в УкрНИИНТИ, № 1294. - Ук. 89). Якщо за основу взяти циклон НДІОГАЗ типу ЦН-15 і скористатися співвідношенням його геометричних розмірів (див. Пылеулавливание и очистка газов. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Изд-во "Металлургия", 1968, 499 с.), то формула після необхідних перетворень приймає вид: æ 6,96ra d2HQ n+1 1 ö a E = 1 - exp ç (1) ×å 4 ÷ , ç ÷ h(n + 1) i =1 Di ø è де rа, dа - густина і діаметр частинки; Н, Q - загальна висота і продуктивність циклонного апарата; h - динамічна в'язкість газу; n, Dі - кількість циліндричних обичайок та їх діаметри Нехай звичайний циклон (n=0) якийсь монодисперсний пил уловлює з ефективністю 80%, тобто проскок складає 20%. 2 æ 6,96ra daHQ ö ÷ = 0,2 , (2) exp ç ç ÷ hDi4 è ø тоді 6,96rad2HQ a (3) = ln 0,2 = -1,609 , hDi4 Пропонований апарат цей же пил уловлюватиме з ефективністю n +1 1 ö æ 1 E = 1 - exp ç - 1,609 (4) ×å 4 ÷ , ç (n + 1) i= 1 Di ÷ è ø Нехай всередині газоочисника розташовані чотири циліндричних обичайки (n=4), діаметри яких в долях діаметра апарата відповідно дорівнюють Dі=(1,08-0,08і)·(D1), а їх робочі висоти становлять одну п'яту частину від загальної висоти його циліндричної частини. Тоді сума дорівнює 5 1 å D4 = 12,08 , i= 1 i а ефективність 1 æ ö E = 1 - expç - 1,609 ´ × 12,08 ÷ = 98% . 5 è ø Поставлена задача досягається тим, що у відомому газоочиснику-циклоні, що має циліндричний корпус з тангенціальним вхідним і осьовим вихідним патрубками, в нижній частині якого ступінчасто розташовані одна під другою циліндричні обичайки, з утворенням кільцевих пиловловлюючих каналів між ними, співвісних з віссю циклона і сполучених зверху з очисною камерою, закріплених за допомогою ребер до корпусу і між собою, згідно з винаходом днища кожного кільцевого каналу виконані нахиленими в протилежні сторони під кутом більшим за статичний кут природного укосу вловлюваного пилу, споряджені мигалками для випуску вловленого пилу в додатково установлений бункер-накопичувач і виконують роль скріплюючих конструкцію ребер, при цьому ефективність пиловловлення розраховується за формулою: æ 6,96ra d2HQ n+1 1 ö a E = 1 - exp ç ×å 4 ÷ , ç ÷ h(n + 1) i = 1 Di ø è де rа і dа - густина і діаметр частинки; Н, Q - загальна висота і продуктивність циклонного апарата по повітрю; h - динамічна в'язкість газу; n, Dі - кількість циліндричних обичайок та їх діаметри (за перший приймається діаметр циклонного апарата). Автоматичне звільнення кільцевих каналів від уловленого пилу, по мірі його накопичення там до певної кількості, забезпечує безперервне пиловловлення навіть при значному зростанні концентрації пилу в очищаємому газі, що збільшує ефективність роботи газоочисника типу циклон. На кресленні зображено пропонований апарат з частковим розрізом (фіг. 1, 2). Газоочисник типу циклон має футеровану зносостійким матеріалом вхідний завиток 1 з тангенціальним патрубком 2, для подачі запиленого газу, і осьову вихлопну трубу 3, для виводу очищеного газу. В циліндричному корпусі 4 за допомогою днищ 5, що мають форму еліптичних дисків зігнутих навпіл з утворенням кута в основі більшого за кут статичного природного укосу для даного пилу, ступінчасто закріплені співвісні з ним циліндричні обичайки 6, які утворюють між собою і корпусом вертикальні кільцеві канали 7. Причому, днища 5 мають у основі своєрідні мигалки 8 для випуску в бункер-накопичувач 9 вловленого пилу. В нижній частині циклона закріплений полий зрізаний конус 10 з малим отвором внизу. Газоочисник-циклон працює таким чином. Забруднений газ поступає в циклон по тангенціальному патрубку 2. Під дією сили інерції відбувається первинне очищення газу: основна маса пилу притискається до футерованої поверхні завитка 1 і, здійснюючи гвинтоподібний рух вниз по його внутрішній поверхні, потрапляє в перший кільцевий канал 7, утворений першою циліндричною обичайкою 5 і корпусом 4. Розміри кільцевих каналів, тобто їх ширина, вибираються такими, щоб газовий потік в них був ламінарним. Розрахунок і експерименти показали, що ширина каналу 7 може досягати 5 см і зменшуватись при наближенні його до осі циклона. Потрапивший до каналу 7 пил осідає на похиле днище і зісковзує по ньому на мига 2 28626 Якщо довжину циліндричних поверхонь взяти більшою в 1,88 рази, що відповідає розмірам звичайного циклону з урахуванням його конічної частини, то ефективність буде ще більша - 99,93%. Значне збільшення ефективності, малий знос деталей апарата дозволяють впровадити його на металургійному заводі для очищення аспіраційних викидів агломераційних машин і чавуноливарних вагранок. Фіг. 1 3 28626 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4