Вихровий пиловловлювач

1. Вихровий пиловловлювач, що включає циліндричний корпус, газопровід основного забрудненого потоку газу з осьовим завихрювачем, обтічником та відбійною шайбою, закручувальний пристрій вторинного потоку газу, розташований у верхній частині циліндричного корпусу, патрубок для виходу очищеного газу, який відрізняється тим, що закручувальний пристрій вторинного потоку виконаний тангенціальним з шириною a=0,05...0,2D і висотою B=0,1...0,3D, де D -діаметр циліндричної частини корпусу, по осі газопроводу основного забрудненого потоку газу розташована зрівняльна трубка, яка на нижньому та верхньому кінцях має щілини. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що зрівняльна трубка виконана з дифузором в нижній частині. 3. Пристрій за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що обтічник основного потоку газу виконаний з діаметром в нижній частині, рівним діаметру зрівняльної трубки, і висотою h=0,2...0,5D. Корисна модель відноситься до засобів очищення газу від пилу і може бути використана в різних галузях промисловості для знепилення технологічних газів від різноманітних видів пилу (аерозолів). Відомий вихровий пиловловлювач включає циліндричний корпус, патрубок виводу чистого газу та патрубок вводу допоміжного газу, розташований у нижній частині пиловий бункер та осьову камеру з тангенціальним патрубком з лопатковим завихрювачем і обтічником. Осьова камера виготовлена з вікнами на бічній стінці та оснащена циліндричною обичайкою, закріпленою знизу відбійною шайбою, розташованою під вікнами осьової камери [А.с. СССР № 1281306, кл. В04С 3/06, 1987]. Недоліками вихрового пиловловлювача є складність експлуатації пристрою при знепиленні газів від дрібного, злинаючого пилу; утворення шкідливих потоків від циліндричної обичайки, які сприяють вторинному виносу уловленого пилу з надбункерної зони; необхідність постійного технічного обслуговування та чищення вікон в осьовій камері; значний гідравлічний опір апарату. Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявляемого є вихровий пиловловлювач [А.с. СССР № 1505592, кл. В04С 3/06, 1989]. Апарат включає циліндричну сепараційну камеру, нижній осьовий ввід закрученого первинного потоку, верхній ввід закрученого потоку, осьовий верхній вихлопний патрубок, розташований по вісі нижнього осьового вводу, відбивач у вигляді тіла обертання, відбійну шайбу. До недоліків апарату відносяться: - необхідність додаткового тягодуттьового обладнання для відводу очищеного газу від двох вихлопних патрубків; - складність конструкції внутрішніх елементів в нижній частині апарату, яка погіршує аеродинамічну ситуацію в надбункерній зоні та бункері; - наведена конструкція вводу закрученого вторинного потоку не забезпечує посилення центробіжних сил по висоті сепараційної зони. В основу корисної моделі поставлено завдання створення вихрового пиловловлювача, в якому за рахунок використання двох зустрічних потоків газу і введення нових конструкційних елементів забезпечується очистка газу від злинаючого, дрібнодисперсного пилу, що підвищує ефективність очистки та знижує гідравлічний опір і енерговитрати. Для вирішення поставленого завдання у вихровому пиловловлювачі, що включає циліндричний корпус, газопровід основного забрудненого потоку газу з осьовим завихрювачем, обтічником у формі тіла обертання та відбійною шайбою, тангенціальний закручувальний пристрій вторинного потоку газу, розташований у верхній CM in 00 о> 5852 частині циліндричного корпусу, патрубок для виходу очищеного газу, згідно корисної моделі закручувальний пристрій вторинного потоку виконано тангенціальним з шириною а=0,05 •- 0,2D і висо* тою в=0,1 ч- 0,3D, де D - діаметр циліндричної частини корпусу, по вісі газопроводу основного забрудненого потоку газу розташована зрівняльна трубка, яка на нижньому та верхньому кінцях має щілини. Зрівняльна трубка може бути виконана з дифузором в нижній частині. Обтічник основного потоку газу може бути виконаний у формі тіла обертання з діаметром в нижній частині рівним діаметру зрівняльної трубки і висотою h=0,2-b0,3D, де D - діаметр циліндричної частини корпусу. На Фіг. наведено схему вихрового пиловловлювача. В центрі циліндричного корпусу 1 в нижній його частині розташовано газопровід забрудненого газу 2 з розміщеним в ньому осьовим завихрювачем 3, зрівняльною трубкою 4 з дифузором 5, обтічником 6 та відбійною шайбою 7. Зрівняльна трубка на нижньому та верхньому кінцях має щілини 8. У верхній частині корпусу 1 розташований тангенціальний закручувальний пристрій 9. Розміри тангенціального закручувального пристрою вибирають із співвідношення: ширина a=0,05-^0,2D, висота B = 0 , 1 + 0 , 3 D , де D діаметр циліндричної частини корпусу, а кут нахилу вхідного патрубку може бути від 10 до 30°. У верхній частині корпусу виконано патрубок 10 для виходу чистого газу, а під корпусом розташований бункер 11 для збору вловленого пилу. Вихровий пиловловлювач працює таким чином. Забруднений газ подається по газопроводу 2 в нижній частині циліндричного корпусу 1. За допомогою осьового завихрювача 3 потік газу закручується обтічником 6 на зрівняльній трубці 4 та відбійною шайбою 7 рівномірно розподіляється в сепараційній зоні циліндричного корпусу 1 і рухається вверх. У верхній частині апарату через тангенціальний закручувальний пристрій 9 подається вторинний потік газу, при чому обертання забрудненого та вторинного потоків здійснюється в один бік. В периферійній зоні циліндричного корпусу 1 апарату вторинний потік газу підтримує закрутку основного потоку по всьому об'єму апарату. Вздовж стінок циліндричного корпусу 1 утворюється закручений потік газу, який рухається до низу. Біля відбійної шайби 6 вторинний потік газу повертається вверх та виходить разом з очищеним газом із апарату через патрубок 10. Зважені в потоці газу частинки пилу під дією центробіжних сил спрямовуються до стінок апарату, підхоплюються вторинним потоком та рухаються за спіраллю до бункера 11. Для того, щоб постійно відводити знепилений газ із надбункерного простору в осьову зону апарату на нижньому та верхньому кінцях зрівняльної трубки 4 існують щілини 9 відповідно для входу і виходу газу. При знепиленні великих об'ємів технологічних газів, для стабілізації аеродинамічної обстановки в бункері, вихід газу з надбункерного простору проводиться через дифузор 5 в нижній частині зрівняльної трубки 4. Необхідною умовою для вирішення поставленого завдання є виконання тангенціального закру чувального пристрою з розмірами: ширина a=0,05-H0,2D, висота в=0,1 -HO,3D, де D - діаметр циліндричної частини корпусу. Збільшення ширини більше 0,2 D приводить до інтенсифікації процесів сепарації з переходом в режим зваженого шару та змішуванню периферійних та очищених периферійних потоків, що небажано при знепиленні газів. При виконанні закручувального пристрою з шириною менше ніж a=0,05D додатковий потік не створює належної закрутки основного потоку газу в верхній частині корпусу. Експериментальне встановлено, що ефективна ступінь очищення одержується при виконанні закручувального пристрою з кутом нахилу, який дорівнює 10-30°. Збільшення кута нахилу вхідного патрубку більше 30° призводить до зменшення і загасання інтенсивності закрутки, погіршення транспортування вловленого пилу в бункер та спричиняє високий гідравлічний опір апарату. Технічний результат досягається також за рахунок того, що зрівняльна трубка має на нижньому та верхньому кінцях декілька щілин відповідно для входу і виходу газу з над бункерного простору в осьову зону апарату. Наявність вказаних щілин дозволяє безперервно виводити газ з над бункерної зони та зменшує вторинний винос вловленого пилу. Зрівняльна трубка також може бути виконана з дифузором в нижній частині, що розширюється в напрямку бункера. Це необхідно для того, щоб уникнути утворення в центральній частині бункеру вихрового ядра. При роботі пиловловлювача з максимальним навантаженням в бункер апарату надходить велика кількість пилу та газу. При таких умовах в зрівняльній трубці газ має велику швидкість, в бункері утворюється вихор і підхоплює частинки вловленого пилу. Для виключення утворення цього процесу і постійного виводу більшого об'єму газу призначений дифузор в нижній частині зрівняльної трубки. Обтічник основного потоку газу виконаний у формі тіла обертання, в нижній частині має діаметр рівний діаметру зрівняльної трубки і висоту h=0,2-^0,5D, де D - діаметр циліндричної частини корпусу. Зменшення висоти обтічника менш 0,2D погіршує рівномірність формування та розподілу потоку газу в сепараційній зоні циліндричного корпусу тому що, після завихрювача забруднений потік газу необхідно відтісняти з центральної зони для виключення змішування з чистим газом. Під дією центробіжних сил пил рухається до внутрішньої стінки, де і формується пиловий шар. При виконанні обтічника висотою більше 0,5 діаметру циліндричної частини корпусу має місце циркуляція чистого газу, під дією вторинного потоку, спостерігається налипання на внутрішні елементи пилу та збільшення гідравлічного опору апарату. Заявлені умови виконання обтічника дозволяють, не підвищуючи гідравлічний опір апарату в цілому, потоку забрудненого газу обертатися по всьому об'єму сепараційної зони не змішуючись з чистим газом. Це дозволяє забезпечити оптимальний аеродинамічний режим роботи вихрового пиловловлювача, підвищення ефективності очистки газу та сепарацію пилу по всьому об'єму сепараційної 5852 зони в запропонованому апараті. Як показала подальша експериментальна перевірка вихрового пиловловлювача діаметром 300 мм та 1000 мм, при знепиленні газів харчової промисловості, а 3 саме уловленні пилу сухого молока (р =1240 кг/м , медіанний діаметр частинок 10-30 мкм) ефективність очищення досягла 93%, в порівнянні з встановленими раніше високоефективними циклонами СК-ЦН-34, які мали ефективність очищення менше 85%. Вихід очищеного тщг Вторинний потік газу Вхід забрудненого nay Фіг. Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 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 - 4 2 , 01601