Відцентровий пиловловлювач

Реферат: Винахід належить до відцентрового пиловловлювача, що може бути використаний у технологічних процесах при сухому очищенні газових потоків. Відцентровий пиловловлювач включає корпус з циліндричною і конічною частинами, тангенціально вхідний патрубок, що обладнаний генератором турбулентності, виконаним у вигляді решітки, осьовий вихідний патрубок, відвідний трубопровід, вхідний кінець якого встановлений на початковій ділянці вхідного патрубка, принаймні частина відвідного трубопроводу розміщена всередині корпуса по осі циліндричної частини з розташуванням вихідного його кінця на межі між циліндричною і UA 114500 C2 (12) UA 114500 C2 конічною частинами корпуса. Діаметр відвідного трубопроводу становить 0,08…0,11 від діаметра DK циліндричного корпуса пиловловлювача. Вставка має форму сполучених по основі прямого і зворотного прямих кругових конусів і встановлена симетрично по осі корпуса на відстані (0,08…0,11)DK від вихідного кінця відвідного патрубка з вертикальною орієнтацією вершин конусів, де DK - діаметр циліндричної частини корпуса пиловловлювача. Пиловловлювач дозволяє знизити винесення пилу, в тому числі, дрібнодисперсного, у 3-7 разів. UA 114500 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі очистки газів за допомогою устаткування з використанням вільних вихрових потоків, а саме відцентрового пиловловлювача, і може бути використаний у технологічних процесах, пов'язаних з переробкою, приготуванням, застосуванням і транспортуванням пилових сипучих матеріалів при сухому очищенні газових потоків від пилу у хімічній, текстильній, харчовій, металургійній, коксохімічній та інших галузях промисловості. Відомий відцентровий пиловловлювач (RU, патент № 2496584, опублікований 27.10.2013 [1]) містить циліндричний корпус з конічним днищем, обладнаним пиловипускним отвором, вхідний патрубок, тангенціально встановлений у верхній частині циліндричної частини корпуса, та осьовий вихідний патрубок. На стінці корпуса всередині відцентрового пиловловлювача, нижче вхідного патрубка, встановлена вставка у формі гвинтової поверхні, що має бортик зі щілиноподібними уловлювальними отворами. Відомий пристрій, виконаний таким чином, не дозволяє суттєво підвищити ефективність очистки газу, що містить мілкі фракції, через винесення пилу. Найбільш близький до пристрою, що заявляється, є відомий відцентровий пиловловлювач, що включає: корпус з циліндричною частиною і конічною частиною з днищем, обладнаним пиловипускним отвором, вхідний патрубок, тангенціально встановлений у верхній частині циліндричної частини корпуса, осьовий вихідний патрубок та вставку, виконану у формі сполучених по основі прямого і зворотного конусів (SU, 1005928 А, опубліковано 23.03.1983 [2]). В основі кожного з конусів вставки, що використана у відомому пристрої, лежить еліпс і площина їх сполучення знаходиться під кутом 30-45 °C до осі корпуса вставки. При цьому вставка в корпусі пиловловлювача встановлена таким чином, що вершини її конусів розташовані вздовж осі корпуса пиловловлювача. Крім того, більша вісь еліпса, що лежить в основі сполучених конусів вставки, розташована у площині, перпендикулярній до вихідного перерізу вхідного патрубка, і вставка розташована з певним розворотом її верхнього кінця (270° відносно площини вихідного перерізу вхідного патрубка). Зазначена вставка дозволяє знизити інтенсивність радіального стоку, що дозволяє підвищити ефективність очистки газу, проте ефективність очистки залишається невисокою, особливо, у разі, якщо газу, що очищається, містить дрібнодисперсний пил з низькою щільністю, характерною для хімічної, металургійної, коксохімічної та інших галузей промисловості. В основу винаходу поставлена задача удосконалення відцентрового пиловловлювача, в якому за рахунок запропонованого конструкторського виконання підвищується ефективність очистки газу за рахунок зниження винесення пилу (в тому числі, за рахунок уловлювання дрібнодисперсного пилу з низькою щільністю) та підвищується надійність роботи пиловловлювача за рахунок зниження забивання конічної частини корпуса вловлюваним матеріалом. При цьому винесення пилу знижується у 3-7 разів. Поставлена задача вирішується запропонованим відцентровим пиловловлювачем, що включає корпус з циліндричною частиною і конічною частиною з днищем, обладнаним пиловипускним отвором, вхідний патрубок, що встановлений тангенціально у верхній частині циліндричної частини корпуса, осьовий вихідний патрубок та вставку у формі сполучених по основі прямого і зворотного конусів, встановлену з вертикальною орієнтацією вершин конусів по осі, який додатково обладнаний генератором турбулентності, виконаним у вигляді решітки, встановленої на кінцевій ділянці вхідного патрубка, і відвідним трубопроводом, діаметр якого становить 0,08…0,11 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача. Вхідний кінець відвідного трубопроводу встановлений на початковій ділянці вхідного патрубка, і принаймні частина відвідного трубопроводу розміщена всередині корпуса по осі циліндричної частини з розташуванням вихідного його кінця на межі між циліндричною і конічною частинами корпуса. Вставка має форму сполучених по основі прямого і зворотного прямих кругових конусів і встановлена симетрично по осі корпуса на відстані (0,08…0,11) DK від вихідного кінця відвідного патрубка, де DK - діаметр циліндричної частини корпуса пиловловлювача. У кращому варіанті виконання відцентрового пиловловлювача висота вставки h становить 0,26…0,30 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача, а діаметр у місці сполучення конусів вставки dв становить 0,13…0,15 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача, а решітка генератора турбулентності встановлена на кінцевій ділянці вхідного патрубка на відстані 0,036 DK від місця перерізу довшої сторони тангенціально встановленого вхідного патрубка з корпусом пиловловлювача. Нами експериментально встановлено, що при обладнанні вхідного патрубка корпуса відцентрового пиловловлювача генератором турбулентності, встановлення відвідного трубопроводу для з'єднання вхідного патрубка з внутрішнім простором корпуса на межі між циліндричною і конічною частинами пиловловлювача, та застосування вставки, на яку попадає 1 UA 114500 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 відведений газовий потік, у формі сполучених прямих кругових конусів, дозволяє створити умови, за яких амплітуда пульсації швидкості газового потоку перевищує швидкість газового потоку та зниження радіальної складової газового потоку. В результаті винос пилу, в тому числі дрібнодисперсного пилу з низькою щільністю, знижується в 3…7 разів. Суть винаходу пояснюють креслення: фіг. 1 - відцентровий пиловловлювач, загальний вигляд; фіг. 2 - відцентровий пиловловлювач, показаний на Фіг. 1, вигляд зверху; фіг. 3 - решітка генератора турбулентності відцентрового пиловловлювача; фіг. 4 - вставка відцентрового пиловловлювача. Відцентровий пиловловлювач включає корпус, що має циліндричну частину 1 і конічну частину 2, а також вхідний патрубок 3, встановлений тангенціально у верхній частині циліндричної частини 1 корпуса, осьовий вихідний патрубок 4, генератор турбулентності 5, виконаний у вигляді решітки 6, встановленої на кінцевій ділянці вхідного патрубка 3, відвідний трубопровід 7 та вставку 8. Конічна частина корпуса пиловловлювача обладнана пиловипускним отвором 9. Вхідний кінець відвідного трубопроводу 7 встановлений на початковій ділянці вхідного патрубка 3, а принаймні частина відвідного трубопроводу 7 розміщена всередині корпуса по осі циліндричної частини 1 з розташуванням вихідного кінця трубопроводу 7 на межі між циліндричною 1 і конічною 2 частинами корпуса. Діаметр відвідного трубопроводу 7 становить 0,08…0,11 DK, де DK - діаметр циліндричної частини 1 корпуса. Вставка 8 має форму сполучених по основі прямого і зворотного прямих кругових конусів. Вона встановлена симетрично по осі корпуса на відстані b=0,08…0,11 DK від вихідного кінця відвідного трубопроводу 7 з вертикальною орієнтацією вершин конусів 10 і 11. Вставка 8 має розміри: висота h=(0,26…0,3)×DK, діаметр у місці сполучення конусів вставки dв=×DK, де DK є діаметр циліндричної частини 1 корпуса пиловловлювача. Решітка 6 (Фіг. 3) генератора турбулентності - 5 встановлена на кінцевій ділянці вхідного патрубка 3 на відстані а=0,036 DK від місця перерізу довшої сторони тангенціально встановленого вхідного патрубка 3 з корпусом 1 пиловловлювача. Відцентровий пиловловлювач працює таким чином. Запилений газовий потік надходить у тангенціально встановлений вхідний патрубок 3. Основний потік запиленого газу на кінцевій ділянці вхідного патрубка 3 потрапляє на генератор турбулентності 5, де в результаті взаємодії під час проходження через решітку 6, різко підвищується ступінь його турбулентності, амплітуда коливань і швидкість пульсацій. Далі обертальний запилений газовий потік потрапляє у циліндричну частину 1 корпуса пиловловлювача. Частина запиленого газу, що надходить у вхідний патрубок 3 ще на початковій її ділянці попадає до відвідного трубопроводу 7 і потрапляє у центральну зону корпуса на межі між циліндричною 1 і конічною 2 частинами корпуса на вставку 8, що виконує роль дифузора і сприяє зниженню радіальної складової швидкості потоку та підвищенню надійності роботи пиловловлювача за рахунок зниження вірогідності забивання конічної частини корпусу пиловловлювача вловлюваним матеріалом. В результаті підвищення ступеня турбулентності запиленого газового потоку, підвищення амплітуди коливань і швидкості пульсацій газу і пилу, а також зниження радіальної складової швидкості потоку запиленого газу, винесення пилу знижується та підвищується надійність роботи пиловловлювача за рахунок зниження вірогідності забивання конічної частини корпусу пиловловлювача вловлюваним матеріалом. Запропонований відцентровий пиловловлювач був випробуваний на ВАТ "Вінницький масложировий комбінат". У таблиці 1 наведені дані щодо характеристики відцентрового пиловловлювача Таблиця 1 DK, м 0,7 а, м 0,0252 dVT, м 0,07 b, м 0,07 dв, м 0,105 h, м 0,21 DK - діаметр циліндричної частини корпуса пиловловлювача; а - відстань від решітки генератора турбулентності, встановленій на кінцевій ділянці вхідного патрубка, до місця перерізу довшої сторони вхідного патрубка з корпусом пиловловлювача; dVT - діаметр відвідного трубопроводу; b - відстань від вихідного кінця відвідного трубопроводу до вставки (по осі); dв - діаметр у місці сполучення конусів вставки; h - висота вставки. 2 UA 114500 C2 Результати очистки газу від пилу різних медіанних діаметрів показані у таблиці 2. Таблиця 2 Медіанний діаметр пилу, мкм 3 Кінцева запорошеність, мг/м : ЦН-15 запропонованого Відносне зниження кінцевої запорошеності, рази 5 7 10 15 379 107 270 52 168 20 3,5 5,2 8,4 Як видно з наведених даних, винесення з пиловловлювача частинок пилу різних медіанних діаметрів знизилось у 3,5 … 8,4 разу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 1. Відцентровий пиловловлювач, що містить корпус з циліндричною частиною і конічною частиною з днищем, обладнаним пиловипускним отвором, вхідний патрубок, що встановлений тангенціально у верхній частині циліндричної частини корпуса, осьовий вихідний патрубок та вставку, виконану у формі сполучених по основі прямого і зворотного конусів, встановлену з вертикальною орієнтацією вершин конусів по осі, який відрізняється тим, що додатково обладнаний генератором турбулентності, виконаним у вигляді решітки, встановленої на кінцевій ділянці вхідного патрубка, і відвідним трубопроводом, діаметр якого становить 0,08…0,11 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача, вхідний кінець відвідного трубопроводу встановлений на початковій ділянці вхідного патрубка, і принаймні частина відвідного трубопроводу розміщена всередині корпуса по осі циліндричної частини з розташуванням вихідного його кінця на межі між циліндричною і конічною частинами корпуса, вставка має форму сполучених по основі прямого і зворотного прямих кругових конусів і встановлена симетрично по осі корпуса на відстані (0,08…0,11)DK від вихідного кінця відвідного патрубка, де DK - діаметр циліндричної частини корпуса пиловловлювача. 2. Пиловловлювач за п. 1, який відрізняється тим, що висота вставки h становить 0,26…0,30 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача, а діаметр у місці сполучення конусів вставки dв становить 0,13…0,15 від діаметра DK циліндричної частини корпуса пиловловлювача. 3. Пиловловлювач за п. 1, який відрізняється тим, що решітка генератора турбулентності встановлена на кінцевій ділянці вхідного патрубка на відстані 0,036 DK від місця перерізу довшої сторони тангенціально встановленого вхідного патрубка з корпусом пиловловлювача. 3 UA 114500 C2 4 UA 114500 C2 5 UA 114500 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6