Пиловловлювач

1. Пылеуловитель, содержащий цилиндро-конический корпус с пылевыпускным, входным и выходным патрубками, инерционный отделитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно снабжен герметичным цилиндро-коническим бункером, причем, отношение диаметра цилиндрической части корпуса к диаметру цилиндрической части бункера составляет 1,11-1,15, а отношение их высот составляет 2,4-2,5. 2. Пылеуловитель п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что диаметр пылевылускного патрубка аппарата равен диаметру пылевыпускного патрубка бункера. Изобретение относится к химической, машиностроительной и другим областям народного хозяйства, где возникает необходимость улавливания пыли, упругой и хрупкой стружки. Сущность изобретения заключается в выравнивании давления внутри аппарата, уменьшению вторичного восходящего вихря в нем. На фиг.1 - общий вид пылеуловителя, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху. Пылеуловитель состоит из циклона 1, состоящего из цилиндрической 2 и конической 3 частей, входного тангенциального патрубка 4, расположенного в верхней части корпуса 1 и осевого воздухоотводящего патрубка 5, переходящего в инерционный отделитель 6 с жалюзями 7. В нижней части конической части 3 корпуса 1 аппарата по его оси расположен пылевылускной патрубок 8, осуществляющий вывод отделившейся пыли в герметический бункер 9, состоящий из цилиндрической 10 и конической 11 частей и имеющий пылевыпускной патрубок 12, рас положенный по его оси. Отношение диаметра цилиндрической части 2 корпуса 1 циклона Д к диаметру цилиндрической 10 части бункера 9 Ді составляет 1,1-1,15, а отношение высот Н цилиндрической части корпуса Н к высоте бункера Ні составляет 2,4-2,5. Диаметр пылевыпускного отверстия 8 циклона равен диаметру пылевыпускного патрубка 12 бункера 9, Пылеуловитель работает следующим образом. Ввод запыленного воздуха производится через патрубок 4 тангенциально внутрь корпуса 1 циклона. При движении пылевоздушной смеси внутри корпуса 1 сначала вдоль его цилиндрической 2, а затем конической 3 частей крупные частицы пыли известным образом отделяются (под действием центробежных сил) и выводятся из аппарата через пылевыпускной патрубок 8. Окончательная очистка воздуха происходит при прохождении пылевоздушной смеси через инерционный отделитель 6 к воздухоотводящему патрубку 5. № 3987682/26, от 15.09.83 г. СА) о 12723 Отделенная в аппарате пыль выводится из аппарата через пылевыпускной патрубок 8 в бункер 9. Так как пыль транспортируется к бункеру небольшим количеством воздуха, то входя в бункер 9 опять же пылевоздушная 5 смесь продолжает совершать вращательное движение внутри его корпуса, сначала вдоль его цилиндрической части 10, а затем конической части 11 и пылеэыпускному отверстию 12 с клапаном, предотвращающим 10 подсос воздуха (на чертеже не показан). Имея бункер такой формы, мы не меняем направление движения потока, а только успокаиваем его, позволяя за счет затухания скорости воздуха отделить твердые части- 15 цы. В обычном случае в циклоне в корпусе его 1 существует первичный вихрь сверху вниз от входного патрубка 4 до пылевыпуск-ного патрубка 8, а из бункера идет восходя- 20 щий вихрь снизу вверх вдоль оси аппарата, с радиусом меньшим радиуса первичного вихря и с меньшей скоростью. Входящий поток циклона представляет собой ядро вихря, в котором скорость убы- 25 вает в направлении от периферии к центру; на оси вихря скорость равна нулю. В выхлопной трубе вихревой характер сращения сохраняется. Благодаря этому кинетическая энергия осевой части потока меньше, чем 30 периферийной. Практически часто оказывается, что полная энергия осевых слоев меньше энергии воздуха в пространстве, в которое истекает газ. Вследствие этого внутренняя полость Истекающего потока 35 оказывается заполненной наружным воздухом, образующим обратный вихрь. Если истечение происходит непосредствен но в атмосферу, то частицы газа разлетаются, как только прекращается ограничивающее 40 влияние стенок выхлопной трубы, по прямолинейным лучам, касательным к их прежним траекториям. Из изложенного следует, что истечение газа из циклона осуществляется не по всему 45 сечению выхлопной трубы, а по ее кольцевой наружной поверхности. Очень важным является и то, что заполнения нижней части конуса осевшей пылью (в случае отсутствия бункера) до уровня, где радиальные состав- 50 ляющие скорости потока уже способны размывать осадок, осаждение прекращается. В связи с этим для обеспечения бесперебойной работы циклоны должны дополнительно снабжаться герметическими бункерами on- 55 ределєиной формы, что и предлагается автором. Нами на экспериментальном стенде Львовского политехнического института на стандартной кварцевой пыли проведены ис пытания 3 типов бункеров, отличающихся формой бункера: 1) цилиндро-конический, 2) прямоугольный 3) конический. Преимущества предлагаемой формы бункера очевидны, Из опыта исследования и эксплуатации циклонов хорошо видно, что D их нижней части устанавливается пониженное давление, при недостаточной герметизации пылевып ускн ог о тра кта про исх од ит очень интенсивный подсос воздуха, сводящий на нет эффект сепарации. В предлагаемом выполнении бункера под влиянием совместного д ействия его и цикл она в нем устанавливается такое давление, при котором подсос через пылевыпускное отверстие 8 невозможен. Пусть по тем или иным причинам разряжение в циклоне и бункере различно, тогда тем, где разряжение больше, чем разряжение в бункере, начинается подсос газа, и убыль газа в бункере будет восполняться через другие элементы, и таким образом, в разделах установится циркуляция газа в очищенный газ, что вызвано, в основном, неравномерностью распределения скоростей и давлений. В бункере конической формы меньше интенсивность циркуляции, что благотворно влияет на коагуляцию мелкодисперсных частей, в нем более или менез постоянная скорость радиального стока. Но конический бункер сразу же сужает поток, поэтому для уменьшения радиальных скоростей движения потока с целью выделения из него частиц пыли, поэтому нами предложена цилиндроконическая форма бункера с определенным соотношением его радиусов и высот. Эти размеры выбраны D зависимос ти от д иаметра и высоты сам ого аппарата. Нами проведены испытания пылеуловителя с производительностью 1000-3500 м3/ч с различными типоразмерами бункера. Пыль - кварцевый песок. Данные испытаний приведены в табл.2. Таким образом соотношение Д/Ді ~ 1,11 - 1,15 позволяет получить максимальную эффективность очистки воздуха от пыли, что обьясняется выбором оптимального размера движения потока в аппарате и бункере с минимальной турбулизацией потока. В таблице 3 приведены данные по определению оптимального отношения высоты корпуса 1 аппарата Н к высоте бункера 9 Ні для кварцевой пыли размером 32 мкм. Максимальную эффективность улавливания пыли мы получили при отношении Н/Ні = 2,4-2.5, что объясняется опять же успокоением потока, снижением скорости 12723 его движения, а тем самым увеличением пыссоотношениемдиаметровкорпусаи бункелевыделения. ра равным 1,11-1,15 и соотношением их выДля выравнивания потоков внутри аппасот равным 2,4-2,5. рата очень важное значение имеет диаметр пылевыпускного отверстия 8 корпуса 1. На- 5 Предложенный пылеуловитель был исми были испытаны три варианта соотношепытан на том же экспериментальном стенде ния диаметров пылевыпускных патрубков Львовского политехнического института в корпуса 1 и бункера 9 т.е. отношение диасравнении с пылеуловителем-прототипом метра патрубка 8 - di и патрубка 12 - d2. (пол. решение на авт.свид. СССР Ьк 3987628 Данные приведены в табл.4, 10 от 15.09.83 г.) и показал эффективность улавливания стандартной кварцевой пыли с меПреимущество отношения диаметров диальным диаметром 32 мкм на 2-4% а с патрубков 8 и 12 равное 1 (т.е. di - cfc) очеразмером 50 мкм на 3-5% выше. видны. Испытания проводились в аппарате Таблица 1 пп 1 23 45 67 89 10 Размер пыли, мкм Скорость воздуха во входном патрубке, м/с 55 10 10 15 15 20 20 25 25 Эффективность улавливания пыли; % при различной форме бункера 1 3 96,9 97,2 98,1 98,3 98,4 98,6 98,5 98.7 98,7 98,9 32 50 32 50 32 50 32 50 32 50 2 94,5 94,9 95,3 95,8 96,1 96,6 96.4 96,8 96,2 96,5 95,8 96.1 96.1 96,7 96,6 97,2 97.1 97,4 96,8 97,1 Таблица 2 №№ пп 1 1 Расход воздуха, м3/ч Размер пыли, мкм Диаметр корпуса Д, мм Диаметр бункера, Ді мм Отношение Д/ Д і 2 3 32 4 400 400 400 400 5 400 355 348 345 500 450 435 431 6 1 U267 1,15 1.16 1 1,11 1,15 Т.16 1000 2 1500 32 500 500 500 500 Эффективность улавливания пыли, 7 95,6 96,9 96,7 94,1 97,0 98,1 97,9 96,5 8 12723 Продолжение табл. 2 1 2 3 4 5 6 7 3 2000 32 4 2500 32 5 3000 32 630 630 630 630 700 700 700 700 800 800 800 800 600 568 560 548 700 612 609 603 800 727 700 696 690 666 640 615 593 1 1,11 1.125 1,15 1 1,143 1,15 1,16 1 1,1 1,143 1,15 1,16 1,2 1,25 1.3 1,35 97,2 98.3 98,4 98,2 96,9 98,5 98,2 96,5 97,0 98.3 98.7 98,4 96,8 96,7 96,3 95,9 95,3 BOO > 800 800 800 80D Таблица 3 Расход воздуха. м3/ч Отношение диаметров Д/Д1 1000 1,13 2000 1,13 3000 1.13 Высота корпуса, Н, мм 1200 1200 1200 1200 1200 1300 1300 1300 1300 1300 1800 1800 1800 . 1800 1800 Высота бункера Hi, мм Отношение Н/Н1 Эффекшвность улавливания, 522 500 486 480 461 566 542 524 520 499 782 750 727 720 692 2,29В 2,4 2,469 2.5 2,603 2,2952,4 2,4788 2,5 2,605 2,302 2,4 2,475 2,5 2,6 95,6 96,9 97,0 96,8 95,4 97,5 98,5 98,5 98,4 97,4 97,3 98,7 98,7 98,6 97,4 10 12723 Таблица А Расход Размер пыли, воздуха, м3/ч мкм 300 50 . 2000 50 Отношение улавливания пыли, % 0,8 0,9 1 1,1 1.2 0,8 0,9 1 1000 50 Эффективность 1,1 1,2 0,8 0,9 1 1.1 1.2 риг I 96,9 98,0 98,9 98,1 96,8 96,3 97,8 98,6 97,9 96,4 95,396,4 ^ 97,2 96,5 95,2 12723 Упорядник Замовлення 4080 Техред М.Моргентал Коректор Н.Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарЫа, 101