Секційний пиловловлювач

1. Секційний пиловловлювач, що містить корпус, тангеційний вхідний патрубок, осьові: вихідний та пиловипускний патрубки і жалюзійний відокремлювач, який відрізняється тим, що жалюзійний 3 Остання секція жалюзійного відокремлювана напроти пиловипускного патрубка має суцільне дно. На Фіг.1 показаний пиловловлювач (загальний вигляд). На Фіг.2 - жалюзійний відокремлювач (вид знизу, схематично). Пиловловлювач складається з корпусу 1; тангеційного вхідного патрубка 2; осьових патрубків: виходу очищеного повітря 3 і пиловипускного 4; жалюзійного відокремлювача 5, який складається з чотирьох секцій 6, 7, 8; 9, жалюзі 10 і суцільного дна 11. Працює пиловловлювач наступним чином. Вхід пилоповітряної суміші здійснюється тангеційно через патрубок 2 в корпус 1, де вона гвинтоподібно рухається зверху вниз. Після входу в апарат на потік діє відцентрова, сила, за рахунок якої відбувається пошарове розділення потоку, і до жалюзійного відокремлювача 5 потік підходить розділеним на два: біля стінки корпуса 1 рухається грубодисперсний потік, а навколо жалюзійного відокремлювача 5 -дрібнодисперсний. Жалюзійний відокремлювач 5 є другим ступенем очистки: при проходженні через щілинки між жалюзі відбувається доочистка, вже пошарово розділеного потоку, від дрібнодисперсних частинок пилу і винесення вже очищеного потоку через патрубок 3. Вторинна очистка повітря від пилу здійснюється послідовно у напрямку до пиловипускного патрубка при проходженні секцій 6, 7, 8, 9 відокремлювача. Потік з дрібнодисперсним пилом підходить до жалюзійного відокремлювача 5, де повітря огинає жалюзі під кутом меншим за 180 , але більшим за 90 і проходить всередину відокремлювача 5 звідки виводиться через патрубок виходу очищеного повітря 3. Частинки пилу, які несе цей потік, не встигають за повітрям за рахунок своєї інертності, стискаються з жалюзі і відбиваються від них або в потік, який рухається вздовж стінки корпуса апарата 1 з великодисперсним пилом, або знов підходять до жалюзі, знов стикаються з ним і знов відбиваються від них і підходять до наступної секції по ходу руху потоку, знов стикаються з жалюзі, знов підходять до наступної секції і так далі, доти, доки не попадуть в потік, який відтранспортує їх до пиловипускного патрубка 4 вниз у бункер (на кресленні не показаний). Для зменшення швидкості руху пилогазового потоку через щілини між жалюзі кожної секції відокремлювача 5 необхідно змінити площу їх живого перерізу, що призведе до збільшення сил інерції, які діють на частинку пилу, яку він переносить, а значить і зменшить можливість її проскакування всередину відокремлювача, чого ми і хочемо уникнути. З рисунку ясно, що площа живого перерізу кожної секції відокремлювача визначається, як відстанню між жалюзі (перпендикуляр ОВ - найкоротша відстань між жалюзі), так і кількістю жалюзі. Виходячи з умови забезпечення зменшення швидкості проходження пилоповітряного потоку через жалюзійний відокремлювач в кожній з його секцій, задаємося, що перпендикуляр ОВ є постійним для всіх секцій (const) і тоді кількість жалюзі в кожній наступній секції в напрямку до пиловипускного 50404 4 патрубка буде збільшена прямо-пропорційно відношенню діаметрів кожної наступної секції до попередньої, залишаючи постійною цю швидкість вздовж кожної секції пиловловлювача. Враховуючи, що до кожної наступної секції відокремлювача підходить кількість пилоповітряної суміші, яка зменшена на ту кількість її, яка вже пройшла через попередню секцію жалюзійного відокремлювача і була виведена через патрубок 3 виходу очищеного повітря, тобто менша, збільшуючи кількість жалюзі в кожній наступній секції жалюзійного відокремлювача 6, 7, 8, 9 в напрямку до пиловипускного патрубка, тим самим збільшуємо площу живого перерізу кожної наступної секції відносно попередньої в тому ж напрямку, завдяки чому забезпечуємо зменшення швидкості руху пилоповітряної суміші через отвори між жалюзі, яка є оптимальною для даного типу пилу. Збільшити кількість жалюзі в кожній секції 6, 7, 8, 9, залишаючи постійною відстань між ними, можна тільки збільшуючи діаметр цих секцій. При цьому швидкість проходження пилоповітряної суміші через щілини між жалюзі відокремлювача в межах кожної секції лишається постійною. Нами проведені дослідження запропонованого апарата на стандартному експериментальному стенді національного університету „Львівська політехніка" для стандартного експериментального пилу з медіанними діаметрами (50 і 8).10-6м з різним співвідношеннями діаметрів секцій відокремлювача. Всього було досліджено сім типів жалюзійних відокремлювачів з наступними відношеннями діаметрів 6,7,8, 9 секцій зверху вниз у напрямку до пиловипускного патрубка: - перший - 0,34 ;0,48 і 0,52 ; . - другий - 0,44 ;0,58 і 0,62 ; - третій - 0,54 ; 0,68 і 0,72 ; - четвертий - 0,64 ; 0,78 і 0,82; - п'ятий - 0,74 ; 0,88 і 0,92 ; - шостий-0,84; 0,98 і 1,0; - сьомий -0,94; 1,0 і 1,0. Оптимальним є апарат, відношення діаметрів секцій жалюзійного відокремлювача якого зверху вниз зменшується і складає 0,64 ; 0,78 і 0,82. Тобто відношення діаметра жалюзійного відокремлювача секції 6 до діаметра жалюзійного відокремлювача секції 7 дорівнює 0,64 , відношення діаметра жалюзійного відокремлювача секції 7 до діаметра жалюзійного відокремлювача секції 8 дорівнює 0,78 , відношення діаметра жалюзійного відокремлювача секції 8 до діаметра жалюзійного відокремлювача секції 9 дорівнює 0,82, а це - четверта модель, яка забезпечує рівномірне зменшення швидкість проходження пилоповітряної суміші через щілини між жалюзі всіх чотирьох секцій .відокремлювача. Це збільшення діаметра кожної наступної секції жалюзійного відокремлювача розраховано на ЕОМ таким чином, що при відношенні діаметра жалюзійного відокремлювана секції 6 до діаметра жалюзійного відокремлювана секції 7, яке дорівнює 0,64 , при відношенні діаметра жалюзійного відокремлювана секції 7 до діаметра жалюзійного відокремлювана секції 8, яке дорівнює 0,78 , від 5 50404 ношення діаметра жалюзійного відокремлювана секції 8 до діаметра жалюзійного відокремлювана секції 9 дорівнює 0,82, швидкість проходження пилоповітряної суміші через жалюзійний відокремлювач буде зменшуватися рівномірно в кожній з усіх чотирьох секціяй. Для кожної секції визначається кількість повітря, яке має пройти через неї та визначається швидкість її проходження Пояснюється така величина оптимального співвідношення діаметрів секцій відокремлювача тим, що тільки в такому варіанті ми, залишаючи незмінною відстань між жалюзі в кожній секції відокремлювача, а тим самим і швидкість проходження пилоповітряної суміші крізь них, ми досягаємо постійного рівномірного зменшення швидкості, руху пилоповітряної суміші через отвори між жалюзі кожної секції відокремлювача збільшенням в тому ж напрямку діаметрів секцій відокремлювача. Всі виділені з такого потоку великодисперсні частинки пилу опускаються донизу вздовж циліндричної, а потім вздовж конічної частини корпуса апарата, а дрібніші частинки пилу, які відбиті жалюзі відокремлювача також опускаються донизу вздовж відокремлювача до патрубка 4 і далів бункер. При сталій швидкості руху потоку в корпусі апарата і зменшенні її при проходженні через отвори між жалюзі, значно зменшуються підсоси газу в системі, а по центру пиловловлювача з бункера його рухається вторинний гвинтоподібний вихор знизу вверх зі значно меншими радіусом і 6 швидкістю, що виключає або зменшує кількість захопленого ним пилу, а це в свою чергу призводить до збільшення ефективності пиловловлення. Було запропоновано два типи апаратів: перший - де жалюзійний відокремлювач виконаний зі суцільним дном 11, другий - де жалюзійний відокремлювач відкритий знизу. Тобто в першому варіанті виконання жалюзійний відокремлювач 5 в нижній своїй частині навпроти патрубка виходу пилу має суцільне дно 11 , яке служить для збору пилу, який проскочив разом з потоком через жалюзі всередину відокремлювача і запобіганню попадання пилу з вторинного вихоря, який рухається з бункера апарата вверх також середину відокремлювача і змішування його з очищенним в апараті повітрям. Проведені дослідження запропонованої конструкції пиловловлювача довели, що ефективність пиловловлення значног зростає при наявності у жалюзійному відокремлювачі суцільного дна, що пояснюється відбиванням вторинного вихоря і неможливості його проходження всередину відокремлювача. На експериментальному стенді національного університету „Львівська політехніка" проведені порівняльні дослідження запропонованого пиловловлювача з циклоном ЦН-11, результати яких наведені в табл. 1. В якості експериментального пилу прийнято кварцовий пісок із медіанним діаметром . -6 (8,32,50) 10 м. Таблиця 1 Порівняльні дослідження пиловловлювачів Витрата повітря, м3/год. 1000 2000 3000 3500 1000 2000 3000 3500 1000 2000 3000 3500 Ефективність роботи, Медіанний діаметр -6 Найближчого пилу, 10 м Запропонованого аналога 8 91,0 84,4 91,9 87,5 92,5 88,6 91,8 87,4 32 93,1 91,1 94,3 92,9 95,2 93,5 94,6 92,8 50 96,6 95,1 97,3 95,8 97,5 96,7 97,2 95,9 Запропонована конструкція пиловловлювача дозволяє зберегти постійною швидкість руху пилогазового потоку в корпусі пиловловлювача і зменшити її при проходженні через щілини між жалюзі відокремлювача в напрямку до пиловипускного патрубка. Таким чином в наведеній конструкції відбувається: вирівнювання потоків усередині корпуса апарата, заспокоєння потоку, зниження швидкості турбулентних вихорів, зменшення радіусу вторинного вихору, який рухається гвинтоподібно Гідравлічний тиск, Па Найближчого Запропонованого аналога 900 1200 1100 1500 1360 1600 1400 1650 900 1200 110.0 1500 1360 1600 1400 1650 900 1200 1100 1500 1360 1600 1400 1650 знизу вверх назустріч руху пилогазової суміші, яка рухається зверху донизу і виключається підсос газу в системі, а це в свою чергу значно підвищує ефективність роботи апарата, і знижує його гідравлічний опір. Як видно з таблиці 1, нам вдалося збільшити ефективність пиловловлення в запропонованому пиловловлювачі на 2-3 в порівнянні з циклоном ЦН-11, зменшивши гідравлічний опір його в 1,2-1,4 рази. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 50404 8 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