Пиловловлювач із конусним відокремлювачем

Пиловловлювач із конусним відокремлювачем, який містить циліндрично-конічний корпус, жалюзійний відокремлювач, вхідний, вихідний і пиловипускний патрубки, який відрізняється тим, що жалюзійний відокремлювач виконаний конічним з кутом при вершині конуса 15-17 градусів, а ширина кожної жалюзі відокремлювача рівномірно зменшується в напрямку до пиловипускного патрубка. (19) (21) a200713692 (22) 07.12.2007 (24) 25.11.2008 (46) 25.11.2008, Бюл.№ 22, 2008 р. (72) БАТЛУК ВІКТОРІЯ АРСЕНІЇВН А, U A, СУКАЧ РОМАН ЮРІЙОВИЧ, U A (73) БАТЛУК ВІКТОРІЯ АРСЕНІЇВН А, U A (56) SU 1456195 A1, 07.02.1989 UA 1990 U, 15.09.2003 UA 64885 C2, 15.03.2004 RU 2256486 C1, 20.07.2005 3 84822 Поставлене завдання вирішується тим, що пиловловлювач із конусним відокремлювач, який містить циліндрично-конічний корпус, жалюзійний відокремлювач, вхідний, вихідний і пиловипускний патрубки відрізняється тим, що згідно винаходу, жалюзійний відокремлювач виконаний конічним з кутом при вершині конуса, що його утворює 15-17 градусів, а ширина кожної жалюзі відокремлювача рівномірно зменшується в напрямку до пило випускного патрубка. На Фіг.1 показаний пиловловлювач (загальний вигляд зі знятою передньою стінкою). На Фіг.2 - жалюзійний відокремлювач , вид спереду. Пиловловлювач із конусним відокремлювачем складається з циліндрично-конічного корпуса 1,вхідного тангенційного патрубка 2, осьових патрубків: 3 - для виходу очищеного повітря і 4 - для виводу з апарата очищеного повітря. Патрубок виходу очищеного повітря 3 в своїй нижній частині переходить у жалюзійний відокремлювач5, який розташований коаксійно корпусу 1 і виконаний конічним у напрямку до пило випускного патрубка 4. Жалюзі 6 відокремлювача - вигнуті та розташовані з мінімальним кутом атаки ( кутом між напрямком руху потоку та площиною кожної жалюзі). Ширина жалюзі 6 рівномірно зменшується в напрямку до пило повітряного патрубка 4. Жалюзі приєднані до обичайок 7 і 8. Пиловловлювач із конусним відокремлювачем 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 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 кор 4 пуса 1, як зазначено вище , або знову стикаються з наступною жалюзі по ходу руху повітря і так далі до того часу, доки не попадуть в потік, який рухається до пило випускного 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 швидкості проходження пилогазового потоку через щілини між жалюзі відокремлювача 5 необхідно зменшити площу живого перерізу жалюзійного відокремлювача 5 в напрямку від вхідного патрубка 2 до пило випускного патрубка 4. Із Фіг.2 ясно, що площа живого перерізу жалюзійного відокремлювача 5 визначається формою жалюзі 6, що і визначає їх кількість. Враховуючи, що до кожної наступної жалюзі 6 відокремлювана 5 підходить кількість пилогазової суміші, яка зменшена на кількість її, яка вже пройшла через отвір між попередніми жалюзі 6 і яка потрапила всередину жалюзійного відокремлювана 5 і була виведена з апарата через патрубок виходу очи щеного 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, 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. Нами проведені дослідження запропонованого апарата на стандартному експериментальному стенді НУ „Львівська політехніка" на стандартному експериментальному пилу з медіанним діаметром (32 і 50).10-6м з різними кутами 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 пиловипускного патрубка 4 при витратах повітря 3000м 3/год (Таблиця 1). 5 84822 6 Таблиця 1 Визначення кута при вершині конуса, що утворює відокремлювач Розмір пилу, 10-6, м 32 32 32 32 50 50 50 50 50 Кут при вершині конуса, що утворює відокремлювач, 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 5, 15-17 градусів. При кутах ви щи х за 17 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 відокремлювача 5, щоб потім проскочити через щілини між його жалюзі 6. При зменшенні цього кута менше 15 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 15-17 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 95,1 95,8 97,2 97,6 97,5 95,3 93,9 91,8 93,1 92,8 94,0 95,1 97,2 98,3 98,5 97,8 96,2 95,1 94,3 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 р уху 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 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 конуса відокремлювача. У результаті експериментальних досліджень доведено, що більший об'єм повітря виходить зразу після входу в апарат, тому-то і ширина жалюзі б зменшується в напрямку від вхідного 2 до пиловипускного патрубка 4. На експериментальному стенді НУ „Львівська політехніка" були проведені порівняльні дослідження пиловловлювача із конусним відокремлювачем і пиловловлювача (прототип) на стандартному пилу - кварцовий пісок (таблиця 2). 7 84822 8 Таблиця 2 Порівняльні дослідження пиловловлювачів Ефективність Медіанний Продуктивність, роботи, % діаметр пилу, d м 3/год -6 10 , м прототип 1000 2000 3000 8 32 50 8 32 50 8 32 50 86,4 88,2 90,3 89,8 91,4 92,6 91,2 93,1 94,0 Експериментальні дослідження довели, що ефективність запропонованого апарата підвищується на 0,2-0,6%, а гідравлічний опір зменшився на 8-12Па, 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 в ерстка В. Клюкін Гідравлічний опір, Па запропонований апарат 90,9 93,8 94,0 93,1 95,8 96,0 95,6 97,5 98,3 прототип запропонований апарат 70 62 74 64 78 66 швидкість проходження повітря через щілини між жалюзі відокремлювана 5 є постійною і дорівнює 8-10м/с і є незмінною зверху від вхідного патрубка 2 до низу до патрубка виходу пилу 4; Всього цього спромоглися отримати за рахунок: по-перше конусності відокремлювана, а подруге - за рахунок рівномірного зменшення ширини жалюзі відокремлювана також зверху вниз. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601