Пристрій для потоншення намелу вугільного пилу

Пристрій для потоншення намелу вугільного пилу, який складається з циліндричної камери з кількома тангенціальними соплами в ЗОВНІШНІЙ твірній, що зв'язані патрубками-резонаторами із спільним кільцевим розподільником і патрубком Винахід призначений для доподрібнення вугільного пилу, який подасться з точок повернення сепараторів першої ступені подрібнення, до середніх розмірів 10 - 20мкм і потоншення помолу до рівня Rgo 2 і R,/Re ітр Для стимулювання другого - збільшити амплітуду циклічних навантажень Af і їх частоту cot Перші дві величини збільшують використовуючи кілька щілинних тангенціальних вводів енергоносія на зовнішньому циліндрі камери і аналогічних, але направлених протилежно виводів газосуміші на внутрішньому циліндрі [4 - 6], а Юітр збільшують компактизуючи область вихрового руху, зокрема при подавленні турбулентності [5] Причиною циклічних навантажень є удари частинок, взаємні та об перешкоду, турбулентні пульсації тиску і перебування в акустичному полі Оскільки перша причина супроводить стирання і стимулюється разом з ним, а турбулізація понижує вихрову швидкість потоку і подавляє стирання, то для незалежної стимуляції втоми залишаються високочастотні і ультразвукові коливання Для їх генерації і підсилення використовують трубчасті резонатори з власною частотою сог = VS/4L, де Vs швидкість звуку, L - довжина резонатора, яка значно перевищує його поперечні розміри Для запобігання запилення, їх суміщають з соплами вводу енергоносія, з'єднавши із спільним кільцевим розподільником Тоді ВОНИ стають резонаторами Гельмгольца с довгим горлом і власною частотою 12 / сон = VS(S/LV) , де S - поперечний переріз сопла, V - об'єм розподільника Порожнини є резонатора1/? ми без горла з власною частотою сос = Vs(2r/Vc) де г - радіус вихідного отвору порожнини, a Vc - її об'єм Спільним ДЛЯ вихрових пристроїв [3 - 7] є газодинамічне збудження звуку і ультразвуку при незалежній подачі матеріалу, а також незмінність спектру підсилюваних частот Перше обумовлює відсутність негативного зворотнього взаємозв'язку подачі матеріалу і генерації, а друге - необхідність зміни компоновки пристрою при ЗМІНІ матеріалу В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити пристрій вихрового подрібнення шляхом стимулювання процесів стирання частинок і руйнування від утоми з допомогою акустичних коливань та стабілізації його роботи шляхом створення негативного зворотнього зв'язку між подрібненням І подачею матеріалу з метою забезпечення його ефективної і стабільної роботи в ролі другої ступені подрібнення пило-вуглевого палива га ТЕС В пропонованому пристрої, разом з усіма методами стимулювання стирання, які є в пристрояханалогах [3 - 7], використано новий - просторове групування дисперсних частинок в акустичних полях [8] (Нигматулин Н И Динамика многофазных сред Ч 1 - М Наука, 1987, с 364-374) При створенні стоячих хвиль між горизонтальними плоскими кришками камери на частинки буде діяти, окрім всіх інших, вібраційна сила [8], яка примушує їх збиратися поблизу площин на висотах 2л* = H л , f4 2 — k + arcsin —cos 2 [ Pi A|co| при високих частотах звуку для крупних частинках, або на висотах Н -К 2 при низьких частотах для дрібних частинках, або в проміжках між вказаними площинами з однаковим k для інших ситуацій Тут Н - висота камери, 49992 cos і Аз - частота і амплітуда стоячої звукової хвилі, рі і Р2 - густини енергоносія і матеріалу частинок, g = 9 8м/с2, k = 0,1,2, ,п - номер площини групування, n = 2HCOS/(TIVS) = 4Н/Л, - номер гармоніки стоячої хвилі, X - довжина стоячої хвилі Якщо створити і радіальні стоячі хвилі, то аналогічні за природою поверхні групування будуть циліндричними В цьому випадку роль земного тяжіння будуть виконувати аеродинамічні сили, які діють на частинки вздовж радіуса у вихровому потоці енергоносія Разом з площинами по висоті вказані поверхні утворять кільцеві лінії перетину Вібраційні сили примушують потік частинок шнуруватися поблизу цих ЛІНІЙ і тим самим стимулюють стирання Такий спосіб стимуляції стирання відсутній в пристрояханалогах [3 - 7] В пропонованому пристрої реалізовані такі конструктивні признаки із пристроів-аналопв [3 7], які максималізують стирання ЩІЛИННІ тангенціальні сопла-резонатори, з'єднані розподільником з подачею енергоносія, ЩІЛИННІ тангенціальні виводи газозавису в центрі камери В пропонованому пристрої є конструктивні признаки, відсутні у відомих технічних рішеннях [2 - 7] Радіуси камери Re, R, і її висота Н вибрані так, щоб співпали, або стали близькими кілька власних частот поперечних і радіальних коливань камери, з метою їх підсилення однією системою резонаторів Це сприяє шнуруванню частинок поблизу ЛІНІЙ перетину поверхонь групування для цих коливань і підвищує концентрацію частинок Для утворення негативного зворотнього взаємозв'язку подача матеріалу робиться через отвір у верхній кришці камери, який зроблено в тому МІСЦІ де швидкість потоку в камері максимальна і можливе підсмоктування матеріалу ззовні, оскільки надлишковий тиск в камері незначний Тоді при збільшенні подачі матеріалу швидкість потоку падає, тиск в камері зростає і підсмоктування зникає, а при зменшенні подачі - навпаки, підсмоктування зростає, тобто існує негативний взаємозв'язок Для стимулювання явищ втоми створена система високочастотних резонаторів Гельмгольца із змінним в широких межах об'ємом Vc, які встановлені на верхній кришці камери, що відвертає їх запилення і дає можливість змінювати підсилювану частоту Дня більш стійкої работи пристрою, в камеру через верхню кришку подаються ультразвукові коливання від окремого джерела Це дозволяє змінювати амплітуту циклічних навантажень Af і їх частоту cot в кілька раз, стимулюючи руйнування від утоми по незалежному каналу управління На фіг 1 зображено схематичний рисунок пристрою - вигляд спереду, а на фіг 2 - вигляд зверху в розрізі АА Пристрій складається з вхідного патрубка 1, кільцевого розподільника 2, патрубківрезонаторів 3, зовнішньої циліндричної стінки 4 з щілинними соплами 5, робочої камери 6, внутрішньої циліндричної стінки 7 з щілинами 8, труби 9 в нижній кришці 10, верхньої кришки 11, на якій встановлено резонатори Гельмгольца 12 з коротким горлом 13 і змінним резонуючим об'ємом 14, отвір 15 і клапан 16 до бункера 17, не газодинамічні джерела ультразвуку 18 Пристрій працює таким чином Енергоносій через вхідний патрубок 1 подається в кільцевий розподільник 2 і далі по патрубках-резон ато pax З через ЩІЛИННІ сопла 5 в ЗОВНІШНІЙ СТІНЦІ 4 попадає в камеру 6, де створює вихровий потік Він генерує акустичні низькочастотні коливання, які підсилює система резонаторів 3 і високочастотні та ультразвукові коливання, які підсилюються резонаторами Гельмгольца 12 з коротким горлом 13 і змінним резонуючим об'ємом 14 на верхній кришці 11 Ультразвук генерується не газодинамічними джерелами 18, також встановленими на верхній кришці Після досягнення необхідного рівня генерації, відкривається клапан 16 і через отвір 15 в кришці матеріал засмоктується із бункера 17, де накопичується грубий пил із звороту першої ступені подрібнення При цьому частота та Інтенсивність генерації падають, але джерела 18 дозволяють вийти процесу на стаціонарний режим роботи В робочій камері матеріал подрібнюється як описано вище і фракції необхідного розміру через щілини 8 у внутрішньому циліндрі 7 виносяться енергоносієм із камери в трубу 9 в нижній кришці 10 і далі попадають в систему подачі ПВП Оскільки ВИВІДНІ ЩІЛИНИ направлені протилежно швидкості потоку, то енергоносій при виході інвертує швидкість, захоплюючи з собою тільки найтоншу фракцію помолу БІЛЬШІ частинки, разом з новими надходженнями матеріалу, продовжують рух у камері і беруть участь в процесі подрібнення, який відбувається в неперервному режимі 49992 І7 a 15 18 h 6 12 •\ з Фіг. 1. Фіг. 2. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71