Вихоровий пилоуловлювач

1. Вихоровий пилоуловлювач, що містить циліндричний корпус, завихрювач потоку газу, розташований у верхній частині корпусу, вихідну трубу, осьовий завихрювач - у нижній частині корпусу, який відрізняється тим, що завихрювач потоку 3 - діаметр вихлопної труби, d3 - 0,6 0,7d0; - діаметр вводу первинного потоку, d1=0,5d0; - діаметр обтикателю, d2-0,15 d0; - діаметр відбійної шайби, dш-0,9 0,95d0; - висота робочої зони, Н - 2,5 3,0d0; - висота камери вводу вторинного потоку , h2 d0; - висота камери первинного потоку, h1=0,5h2 Деякі елементи цих пилоуловлювачів можуть бути змінені, але співвідношення діаметрів первинного потоку d1 відносно діаметру вторинного потоку d0 залишають незмінними d1=0,5d0 і співвідношення потоків L2:L1=2:1. Даному співвідношенню витрат запиленого газу належать співвідношення моментів кількості руху, які розраховуються відповідно рівняння для тангенційних і уліточних завихрювачів 3 r3 r 2 3 в , Mbx 2LVbx 2 3 r r2 3 в де 2 - густина газу, Vbx - вхідна швидкість, r3,rb - зовнішній і внутрішній радіуси завихрювачів. Розрахунок вхідних моментів кількості рухів для співвідношення L2:L1 = 3:1 та d1=0,5d0 дає співвідношення моментів М2:М1=4:1. Це приводить до того, що внутрішній вхід гальмує обертання, знижуючи швидкість обертання потоку як по всьому об'єму пилоуловлювача, так і у внутрішньому шарі, що в кінцевому випадку знижує ефективність пилоуловлення. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності пилоуловлення за рахунок вирівняння співвідношень витрат потоків L2:L1 і моментів кількості руху М2:М1=2:1 Конструктивно це досягається наступним чином: Фіг.1 Збільшення діаметру нижнього осьового завихрювача до величини d1=0,9 1,0d0 та d2 =0,5 0,6d0. Для здійснення такої пропозиції потрібно по периметру d4 виконати циліндричну обичайку, а у верхній частині осьового завихрювача виконати дві кришки у вигляді зрізаних корпусів з діаметрами нижньої частини d2=0,5 0,6d0 та d1=0,9 1,0d0. Діаметри нижньої основи d4=0,2d0 і d5 =0,5d0 d3. Корпус вихорового завихрювача в нижній частині виконано з розширенням діаметром d10=1,2 1,3d0. Ознаками прототипу, що збігаються з істотними ознаками корисної моделі, є наявність циліндричного корпусу з вихідною трубою і тангенційним або уліточним вторинним завихрювачем, основного потоку, що подається з верхньої частини корпусу, і нижнього осьового завихрювача первинного потоку. Робота устрою по прототипу не забезпечує співвідношення крутних моментів кількості руху відповідно до співвідношення витрат потоків. Це негативно впливає на інтенсивність обертового руху потоку в зоні сепарації як у внутрішньому приосьовому шарі, так і в зовнішньому - пристінному. Гальмування обертового руху знижує величини відцентрових сил і фракційні ефективності пилоуловлення частинок пилу, особливо дрібних фракцій. 52244 4 На Фіг.2 зображений вихровий пилоуловлювач , працюючий по принципу зустрічних закручених потоків згідно корисної моделі. Вихоровий пилоуловлювач складається із циліндричного корпусу (1), тангенційного входу зовнішнього периферійного потоку (2), осьового нижнього входу 3 з завихрювачем 4, з приосьової труби виводу очищеного газу 5, пилозбірника 6. Для цілеспрямованого вводу первинного закрученого потоку газу у внутрішню приосьову частину корпусу 1, використовують завихрювач 3, який складається із плоского дна 7, зовнішньої 8 і внутрішньої 9 циліндричних оболонок, які у верхній частині мають конічні кришки 10 та 11 з обтікачем потоку 12, між якими утворюється кільцевий отвір 13. В цілому така конструкція нижньої частини забезпечує утворення вхідного моменту кількості руху у потрібному співвідношенні Мbx2:Мbx1, рівного співвідношенню витрат потоків L2:L1. За такою конструкцією нижнього осьового завихрювача, досягається мета корисної моделі по підвищенню ефективності пилоуловлення за рахунок інтенсифікації обертання потоку. Вихоровий пилоуловлювач працює наступним чином: запилений газ може поступати в апарат одночасно по центральному приосьовому вводу 3 із завихрювачем 4 або через тангенційний або уліточний зовнішній вхід 2 газового потоку. Вторинний потік, який подається через завихрювач 2 рухається з верхньої частини корпусу 1 вниз. В процесі руху він поступово змішується з приосьовим потоком, який рухається знизу догори через завихрювач 4 між двома конічними оболонками 10 та 11 через отвір 13. Піднімаючись догори, нижній приосьовий потік поступово змішується з зовнішнім, і вони виходять у вихідну трубу 5. В забрудненому потоці газу, що обертається, під дією відцентрових сил, зважені частинки пилу спрямовуються на його периферію, а звідти, разом з вторинним потоком, опускаються біля стінок вниз до конічної оболонки 10, і по отвору 16, між оболонками 10 та 14, зсипаються в конічний бункер 6 і далі в тару. Первинний запилений потік піднімається по центральній частині догори, поступово змішується з периферійним, який перед цим звільняється від забруднюючих частинок, і, рухаючись догори, звільняється під дією відцентрових сил потоку, що обертається, від частинок пилу, які переходять у зовнішній шар, і далі рухаються вниз до отвору 16, по якому частинки пилу рухаються донизу разом з частиною потоку, який продовжує обертання в пиловій камері 6 і сприяє значному розділенню. Вторинний потік в нижній частині повертає догори, і далі, рухаючись разом з первинним потоком, звільняється у при осьовому обертаючому потоку від залишку частинок, протягом руху по висоті Н, і в очищеному стані виходить через трубу 5 на подальше очищення або в атмосферу. Виконання вихорового пилоуловлювача полягає у вигляді приосьового завихрювача з відносними зовнішнім і внутрішнім діаметрами d1=0,9 1,0d0 i d2=0,5 0,6d0 при відношенні височин вхідних патрубків h2:h1=2:1 при однаковій їх ширині b, з виконанням розширення корпусу пилоуловлювача в нижній частині до d10=1,2 1,3d0, причому, у 5 52244 осьовому пилоуловлювачі вставлена циліндрична оболонка. Зовні циліндричні оболонки виконані з конічними кришками між якими знаходиться отвір 13, для виходу запиленого первинного закрученого потоку, і спуску пилу 16, що дозволяє значно інтенсифікувати процес розділення потоку на пилогазовий потік і відокремлений вторинний потік газу з залишками частинок в місці повороту вторинного газу з руху донизу на рух догори. За рахунок таких співвідношень інтенсифікується також обертання газу, досягається співвідношення моментів кількості руху до Мbx2:Мbx1 рівного співвідношення L2:L1 як у внутрішній приосьовій частині, так і в зовнішній. Це підвищує рівень відцентрових сил і ефективність пилоуловлення. Порівняні експериментальні дослідження проводили на лабораторних моделях "вихрових пиловловлювачів": 6 модель 1 виконана по рекомендаціях протитоку і мала наступні параметри (Фіг.1): d0=100мм; d1=14мм; d2=14мм; в2=в1=18мм; а1=45мм; а2=90мм; Н=200мм; dш=85мм. модель 2 виконана з удосконаленням нижнього осьового завихрювача у відповідності до деклараційного патенту. Осьовий завихрювач мав такі параметри: d2=d0=100мм; d1=60мм; d5=50мм; d4=10мм. Експериментальні дослідження проводили на пиловидному барабані з таким гранулометричним складом: 1-15мкм-25,5%; 15-30мкм-21,8%; 3060мкм-21,8%; 60-130мкм-20%; більше 1мкм-10,9%. Густина - 1530кг/м3. Запиленість повітря 10%. Одержані наступні результаті експериментальних досліджень (таблиця 1). Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 6 Найменування моделі. Місто введення пилу Модель 1 .Нижній вхід -//- Верхній вхід Обидва входи Модель 2. Нижній вхід Верхній вхід Обидва входи Витрати повітря м3/год Запилена ефективність 2% 65 135 200 65 135 200 88 91 93 90 92 97 Таким чином заявлена корисна модель вихрового пилоуловлювача має суттєві переваги перед існуючими апаратами. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 52244 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