Пиловловлювач з відокремлювачем із зворотним конусом

Пиловловлювач з відокремлювачем із зворотним конусом, який містить циліндричноконічний корпус, жалюзійний відокремлювач, 3 Поставлене завдання вирішується тим, що пиловловлювач з відокремлювачем із зворотним конусом, який містить циліндрично-конічний корпус, жалюзійний відокремлювач, вхідний, вихідний і пиловипускний патрубки відрізняється тим, що згідно корисної моделі, жалюзійний відокремлювач виконаний у вигляді зрізаного конуса, направленим своєю вершиною знизу вверх у напрямку до патрубка виходу очищеного повітря із кутом при вершині конуса, що його утворює 1216 градусів, а ширина кожної жалюзі відокремлювача рівномірно збільшується зверху вниз по всій її довжині в напрямку до пиловипускного патрубка. На фігурі 1 показаний пиловловлювач (загальний вигляд зі знятою передньою стінкою). На фігурі 2 - жалюзійний відокремлювач, вид спереду. Пиловловлювач з відокремлювачем із зворотним конусом складається з циліндричноконічного корпуса 1, вхідного тангенційного патрубка 2, осьових патрубків: 3 - для виходу очищеного повітря і 4 - для виводу з апарата пилу. Патрубок виходу очищеного повітря 3 в своїй нижній частині переходить у жалюзійний відокремлювач 5, який розташований коаксійно корпуса 1 і виконаний конічним у напрямку до патрубка 3 виходу очищеного повітря. Жалюзі 6 відокремлювача - вигнуті та розташовані з мінімальним кутом атаки (кутом між напрямком руху потоку та площиною кожної жалюзі). Ширина жалюзі 6 рівномірно збільшується по всій своїй довжині в напрямку до пилоповітряного патрубка 4. Жалюзі приєднані до обичайок 7 і 8. Пиловловлювач з відокремлювачем із зворотним конусом працює наступним чином. Пилоповітряна суміш надходить тангенційно в корпус 1 пиловловлювача через вхідний патрубок 2. Під дією відцентрових сил частинки пилу більшої маси відкидаються до циліндричної частини корпуса апарата 1, сповзають під дією сил тяжіння вниз спочатку вздовж циліндричної, а потім конічної частини його до патрубка виходу пилу 4 і через нього у бункер (на кресленні не показаний). Частинки пилу меншої маси, які захоплюються потоком вже очищеного від великих фракцій повітря, рухаються до жалюзійного відокремлювача 5, за рахунок своєї інерції не встигають за потоком, стикаються з жалюзі відокремлювача і після кількох зіткнень відбиваються у зворотному напрямку до стінки корпуса апарата, де захоплюються потоком більш масивних частинок пилу і разом з ними прямують до патрубка виходу пилу 4, а через нього до бункера. Число зіткнень залежить від маси та складу частинок і швидкості руху пилогазового потоку. Вторинна очистка повітря відбувається при проходженні його через жалюзі 6 відокремлювача 5, де повітря огинає жалюзі 6, а тверді частинки пилу попадають на них, відбиваються і в залежності від маси попадають або до стінки корпуса 1, як зазначено вище, або знову стикаються з наступними жалюзі по ходу руху повітря і так далі до того часу, доки не попадуть в 49452 4 потік, який рухається до пиловипускного патрубка 4. Очищене таким чином повітря, обминаючи жалюзі 6 з мінімальним кутом атаки, потрапляє в середину жалюзійного відокремлювача 5. У процесі очистки повітря від пилу дуже важливе значення має питання збереження постійними швидкості обертання потоку навколо жалюзійного відокремлювача 5 і швидкості проходження його через щілини між жалюзі 6 відокремлювача, для чого жалюзійний відокремлювач 5 виконаний конусним з певним кутом при вершині. Для підтримання постійної швидкості проходження пилогазового потоку через щілини між жалюзі відокремлювана 5 необхідно зменшити площу живого перерізу жалюзійного відокремлювана 5 в напрямку від вхідного патрубка 2 до пиловипускного патрубка 4. Із фігури 2 ясно, що площа живого перерізу жалюзійного відокремлювача 5 визначається формою жалюзі 6, яка і визначає їх кількість. Враховуючи те, що до кожної наступної жалюзі 6 відокремлювача 5 підходить кількість пилогазової суміші, яка зменшена на кількість її, яка вже пройшла через отвір між попередніми жалюзі 6 і яка потрапила всередину жалюзійного відокремлювача 5 і була виведена з апарата через патрубок виходу очищеного повітря 3, тобто менша на виведену попередньо кількість. Ми, зменшуючи ширину кожної щілини між жалюзі 6 в напрямку від вхідного патрубка 2 до пиловипускного патрубка 4 зверху вниз, за рахунок збільшення ширини конічної жалюзі, досягаємо вирівнювання швидкості проходження пилоповітряної суміші через щілини між жалюзі 6 відокремлювача 5 і швидкість її обертання в корпусі 1 апарата навколо жалюзійного відокремлювача 5, які є оптимальними для даного типу пилу. Зменшити площу живого перерізу жалюзійного відокремлювача 5 можна тільки зменшенням щілини між жалюзі в ньому зверху вниз. Крок жалюзі - це відстань між двома наступними жалюзі, тобто ширина щілини між ними (виміряна по перпендикуляру). Крім того для підтримання постійної в тому ж напрямку швидкості руху пилоповітряної суміші в корпусі апарата ми зменшуємо відстань між стінкою корпуса 1 і жалюзійним відокремлювачем 5, збільшуючи його конусність. За рахунок того, що при русі пилоповітряної суміші зверху вниз від вхідного патрубка 2 до пиловипускного патрубка 4 кількість повітря весь час зменшується через те, що значна його частинка проходить через щілини між жалюзі 6 відокремлювача всередину його, ми, зменшуючи прохід її між жалюзі 6 та корпусом 1, досягаємо рівномірності його швидкості обертання навколо жалюзійного відокремлювача 5, тобто і в корпусі апарата в тому ж напрямку. Нами проведені дослідження запропонованого апарата на стандартному експериментальному стенді НУ „Львівська політехніка" з стандартним експериментальним пилом експериментальному пилу з медіанним діаметром (32 і 50)·10-6 м з 5 49452 різними кутами а при вершині конуса, який утворює жалюзійний відокремлювач 5. Всього було досліджено одинадцять типів відокремлювачів з різним відношенням цього кута в напрямку від вхідного патрубка 2 до 6 пиловипускного патрубка 4 при витратах повітря 3000м3/год (Таблиця 1). В якості пилу був прийнятий кварцовий пісок з медіанним діаметром (32 і 50)·10-6м. Таблиця 1 Визначення кута при вершині конуса, що утворює відокремлював Розмір пилу, 10-6, м 32 32 32 32 50 50 50 50 50 Кут при вершині конуса, що утворює відокремлювач, α град. 5 7 10 12 14 15 16 17 18 19 20 5 7 10 12 14 15 16 17 18 19 20 У результаті експериментів доведено, що оптимальним є кут при вершині конуса, що утворює відокремлювач який дорівнює 12-16 градусів. При кутах вищих за 16 градусів стінки корпуса 1 апарата ближче притискаються до жалюзійного відокремлювача 5 і частинки пилу, які вже відкинуті на цей момент відцентровою силою до зовнішньої стінки корпуса 1 мають реальну можливість захопитися потоком повітря і почати рухатися разом з ним в сторону відокремлювана 5, щоб потім проскочити через щілини між його жалюзі 6. При зменшенні цього кута менше 12 градусів стінки корпуса 1 апарата віддаляються від відокремлювача 5, при цьому зменшується швидкість руху потоку всередині корпуса і відцентрової сили недостатньо для пошарового розділення потоку, запилене повітря не встигає пройти через щілини відокремлювача 5 за час його обертання навколо нього, тобто не вдається досягти постійних швидкостей як проходження потоку через жалюзійний відокремлювач, так і його обертання в корпусі навколо нього. Величина, яка дорівнює 12-16 градусів, є оптимальною тому, що при такому варіанті досягається постійна стала швидкість руху пилоповітряної суміші через отвори між жалюзі відокремлювача, тобто стабільна робота апарата. Ефективність роботи, % 91,9 92,8 93,9 95,4 95,8 97,2 97,6 95,5 94,3 93,9 91,8 93,1 92,8 94,0 96,7 97,2 98,3 98,5 95,8 95,2 94,1 93,3 Цю зміну кута конуса, який утворює відокремлювач розраховано на ЕОМ таким чином, що визначені: 1. Кількість повітря, яке пройшло через першу щілину між жалюзі по ходу руху пилоповітряної суміші зразу ж після входу її в апарат через патрубок 2; 2. Кількість повітря, яке після цього залишилося в корпусі апарата; 3. Кількість повітря, яке пройшло через другу по ходу руху потоку щілину між жалюзі 6; 4. Кількість повітря, яке після цього залишилося в корпусі апарата. І так далі, доки весь очищений потік не вийде з апарата через патрубок виходу очищеного повітря 3. Для кожної щілини між жалюзі визначається кількість повітря, яке має пройти через неї і по заданій швидкості її проходження визначається її ширина, а це в свою чергу визначає і кут конусності відокремлювача. У результаті експериментальних досліджень доведено, що більший об'єм повітря виходить зразу після входу в апарат, тому-то і ширина жалюзі 6 збільшується в напрямку від вхідного 2 до пиловипускного патрубка 4. На експериментальному стенді НУ „Львівська політехніка" були проведені порівняльні дослідження пиловловлювача із конусним 7 49452 відокремлювачем із зворотним конусом і прототипа на стандартному пилу - кварцовий пісок 8 (таблиця 2). Таблиця 2 Порівняльні дослідження пиловловлювачів Продуктивність, м3/год 1000 2000 3000 Медіанний діаметр пилу, δ 10-6, м 8 32 50 8 32 50 8 32 50 Ефективність роботи, % запропонований прототип апарат 86,4 91,2 88,2 94,0 90,3 95,1 89,8 93,6 91,4 96,1 92,6 97,2 91,2 95,9 93,1 98,1 94,0 98,7 Експериментальні дослідження довели, що ефективність запропонованого апарата підвищується на 5-6%, а гідравлічний опір зменшився на 100-140Па, що і необхідно було досягнути. Збільшення ефективності пиловловлення в запропонованому апараті досягається підтриманням оптимальних параметрів руху пилоповітряної суміші в ньому: - швидкість входу пилоповітряної суміші в апарат дорівнює 20-22м/с; Комп’ютерна верстка Л. Купенко Гідравлічний опір, Па запропонований прототип апарат 700 600 740 610 780 640 - швидкість проходження повітря через щілини між жалюзі відокремлювача 5 є постійною і дорівнює 8-10м/с і є незмінною зверху від вхідного патрубка 2 до низу до патрубка виходу пилу 4; - швидкість руху потоку всередині апарату складає 15-18м/с і є постійною зверху вниз. Всього цього спромоглися отримати за рахунок: по-перше конусності відокремлювача, а по-друге - за рахунок рівномірного збільшення ширини жалюзі відокремлювача також зверху вниз. Підписне Тираж 26 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