Пиловловлювач із ступеневим відокремлювачем з бункером

Пиловловлювач із ступеневим відокремлювачем з бункером, що містить корпус, тангенційний 3 лоочисний апарат і бункер в одне ціле, причому бункер має циліндрично-конічну форму. 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 трьох секцій 6, 7, 8, жалюзі 9, бункера 10, патрубка виходу пилу з бункера 11. Працює пиловловлювач наступним чином. Вхід пилоповітряної суміші здійснюється тангеційно в корпус 1 через патрубок 2, 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 потік підходить розділеним на два: біля стінки корпуса рухається трубодисперсний потік, а навколо вихлопного патрубка - дрібнодисперсний. Жалюзійний відокремлювач 5 є другим ступенем очистки, при проходженні через нього відбувається доочистка, вже пошарово розділеного потоку, від дрібнодисперсних частинок пилу, а після проходження через щілини його виноситься з апарату через патрубок 3. Вторинна очистка повітря від пилу здійснюється послідовно у напрямку до пиловипускного патрубка при проходженні секцій 6, 7, 8 відокремлювача. Для підтримання постійної швидкості руху пилогазового потоку через щілини між жалюзі кожної секції відокремлювача необхідно зменшити площу їх живого перегину. З Фіг.2 ясно, що площа живого перетину кожної секції відокремлювача визначається, як відстанню між жалюзі (перпендикуляр ОВ - найкоротша відстань між жалюзі), так і кількістю жалюзі. Виходячи з умови дотримання постійної швидкості проходження пилоповітряного потоку через жалюзійний відокремлювач в кожній з його секцій, задаємося, що перпендикуляр ОВ є постійним для всіх секцій (const), тоді кількість жалюзі в кожній наступній секції в напрямку до пиловипускного патрубка буде зменшена прямопропорційно відношенню діаметрів кожної наступної секції до попередньої. Враховуючи, що до кожної наступної секції відокремлювача підходить кількість пилоповітряної суміші, яка зменшена на кількість її, яка вже пройшла через попередню секцію жалюзійного відокремлювача і була виведена через патрубок 3 виходу очищеного повітря, тобто менша, ми, зменшуючи кількість жалюзі в кожній наступній секції 6, 7, 8 в напрямку до пиловипускного патрубка, тим самим зменшуємо площу живого перетину кожної наступної секції відносно попередньої в тому ж напрямку завдяки чому забезпечуємо постійну швидкість руху пилоповітряної суміші через отвори між жалюзі, яке є оптимальною для даного 42581 4 типу пилу. Зменшити кількість жалюзі в кожній секції 6, 7, 8 залишаючи постійною відстань між ними, можна тільки зменшуючи діаметр цих секцій. Це зменшення діаметра кожної наступної секції жалюзійного відокремлювана розраховано на ЕОМ таким чином, що при відношенні діаметра жалюзійного відокремлювана секції 6 до діаметра жалюзійного відокремлювана секції 7, яке дорівнює 4/3, і при відношенні діаметра жалюзійного відокремлювача секції 7 до діаметра жалюзійного відокремлювача секції 8, яке дорівнює 3/2, швидкість проходження пило повітряної суміші через жалюзійний відокремлювач буде однаковою для всіх трьох секцій. 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, досягаємо постійної швидкості руху пилоповітряної суміші через отвори між жалюзі відокремлювача зменшенням 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 і аж в бункер 10, звідки видаляються через пиловипускний патрубок 11. Експериментальні дослідження довели, що оптимальними умовами роботи апарату є: - висота бункера складає 1/3 висоти корпуса апарата; - відношення діаметра корпуса до діаметра бункера дорівнює 1,11÷1,15; - форма бункера - циліндрично-конічна; - діаметр вихідного патрубка пилу в апараті дорівнює вхідному діаметру бункера. При зменшенні швидкостей руху потоку в корпусі апарата і при проходженні через отвори між жалюзі згідно закону Бернуллі, збільшується статичний тиск навколо відокремлювача. При наявності наведених вище оптимальних умовах роботи апарата значно зменшується підсос газу в місці стику корпуса з бункером, а по центру пиловловлювача з бункера пиловловлювача рухається вторинний гвинтоподібний вихор знизу вверх зі значно меншими радіусом і швидкістю, що виключає або зменшує кількість захопленого ним пилу, а це в свою чергу призводить до збільшення ефективності пиловловлювання. На експериментальному стенді національного університету "Львівська політехніка" проведені дослідження запропонованого пиловловлювача з прототипом, результати яких наведені в таблиці 1. В якості експериментального пилу прийнято кварцовий пісок із медіанним діаметром (8,32,50)·10-6м. 5 42581 6 Таблиця 1 Порівняльні дослідження пиловловлювачів Витрата пові- Медіанний діаметр Ефективність роботи, % тря, м3/год. пилу,10-6м Запропонованого Прототипу 1000 8 92,0 84,4 2000 92,9 87,5 3000 93,5 88,6 3500 92,8 87,4 1000 94,1 91,1 2000 95,3 92,9 3000 96,2 93,5 3500 95,6 92,8 1000 97,6 95,1 2000 98,3 95,8 3000 98,51 96,7 3500 98,2 95,9 Запропонована конструкція пиловловлювача дозволяє зберегти постійними, як швидкість руху пило газового потоку в корпусі пиловловлювача, так і при проходженні через щілини між жалюзі відокремлювача, а наявність герметичного циліндрично-конічного бункера вирівнює тиски всередині корпуса апарата і в бункері. Якщо ж тиск в корпусі і бункері різний, то там, де тиск менший, почнеться підсмоктування газу і таким чином в апараті встановиться циркуляція підсмоктаного газу в очищений газ, що зразу зрушує рівномірність розподілення швидкостей і тисків, а це зразу ж знижує ефективність його роботи. Гідравлічний тиск, Па Запропонованого Прототипу Таким чином в наведеній конструкції відбувається: вирівнювання потоків усередині нього, заспокоєння потоку, зниження швидкості турбулентних вихорів, зменшення радіуса вторинного вихору, який рухається гвинтоподібно знизу вверх назустріч руху пилогазової суміші, яка ухається зверху донизу і виключається підсос газу в місці стиску корпуса з бункером, 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 46% в порівнянні з прототипом, зменшивши гідравлічний опір його в 1,2-1,4 рази. 7 42581 8 9 Комп’ютерна верстка C.Чулій 42581 Підписне 10 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 – 42, 01601