вихревой пылеуловитель

Формула изобретения

ВИХРЕВОЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ, включающий цилиндрический корпус с осевыми входной и выхлопной трубами, патрубок для ввода вторичного потока газа, пылесборник, цилиндрическую проницаемую вставку, снабженную лопастями, отличающийся тем, что вставка выполнена в виде двух секций, причем лопасти нижней секции установлены под положительным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного наружного потока, а лопасти верхней секции установлены под отрицательным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пылеочистному оборудованию для очистки газов от пыли под действием центробежной силы, под действием которой взвешенные частицы отбрасываются на внутреннюю поверхность аппарата и оседают, и может быть использовано в сухих фильтрах в горной, энергетической и других отраслях промышленности.

Известны вихревые пылеуловители для сухой очистки газа, содержащие цилиндрический корпус с бункером, патрубки для первичного и вторичного подвода газа, завихритель, экранирующую проницаемую вставку цилиндрической формы, которая может быть выполнена с наклонными в сторону вращения газового потока отверстиями [1] или с кольцевыми периферийными отводами пылегазовой смеси [2]

Однако указанные конструкции устройств имеют существенный недостаток: имеет место рикошет частиц пыли от стенки корпуса, что отрицательно влияет на коэффициент сепарации и разделительную способность аппарата.

Известен также вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус с осевыми входной и выхлопной трубами, патрубок для вторичного подвода газа, пылесборник, экранирующую вставку с прорезями, перекрытыми пластинами, завихритель, установленный во входной трубе [3]

Однако наличие вставки с прорезями, пеpекpытыми пластинами, значительно увеличивает сопротивление аппарата, а следовательно, повышает энергетические затраты. Радиальные струи, возникающие при работе аппарата, разрушают тангенциальный закрученный вторичный поток, что снижает эффективность работы аппарата. Кроме того, данный завихритель отличается сложностью конструкции, трудоемкостью изготовления и монтажа.

В основу предлагаемого изобретения положена задача создать такой вихревой пылеуловитель, который позволил бы повысить эффективность пылеулавливания по всей высоте аппарата, снизить аэродинамическое сопротивление, расход электроэнергии на привод дымососа, был бы прост в конструкции.

Задача решается тем, что предлагается пылеуловитель, включающий цилиндрический корпус с осевыми входной и выхлопной трубами, патрубок для ввода вторичного потока газа, пылесборник, цилиндрическую проницаемую вставку, снабженную лопастями, в котором согласно изобретению вставка выполнена в виде двух секций, причем лопасти нижней секции установлены под положительным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного (наружного) потока, а лопасти верхней секции установлены под отрицательным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного потока.

Направляющие лопасти нижней секции цилиндрической проницаемой вставки, установленные под положительным углом к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного (наружного) потока, способствуют увеличению окружной скорости внутреннего потока в нижней части аппарата.

Направляющие лопасти верхней секции цилиндрической проницаемой вставки, установленные под отрицательным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости наружного потока, создают эффект эжекции твердых частиц из периферийного слоя внутреннего потока в наружный.

Предлагаемый вихревой пылеуловитель позволит обеспечить эффективное завихрение обоих потоков газа, предотвратит рикошет твердых частиц и снизит возможное появление побочных вихрей, ухудшающих аэродинамику аппарата.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1.

Пылеуловитель со встречным закрученным потоком включает вертикальный цилиндрический корпус 1. Внутри корпуса 1 установлена цилиндрическая проницаемая вставка с подвижными лопастями, выполненная в виде двух секций 2. Лопасти нижней и верхней секций устанавливаются на необходимый угол одновременно при помощи приводного кольца, фиксируемого стопорным винтом. Внутри корпуса установлен также патрубок 3 первичного потока газа с вытеснителем 4. Внизу корпуса имеется тангенциальный патрубок 5 для подвода первичного потока газа, вверху корпуса установлен тангенциальный патрубок 6 для подвода вторничного потока. Выход очищенного газа осуществляется через выхлопную трубу 7. Для отражения вторичного закрученного потока установлена подпорная шайба 8, для сбора пыли пылесборник 9.

Пылеуловитель со встречным закрученным потоком работает следующим образом.

Запыленный газовый поток подают через тангенциальный патрубок 5, где он, пройдя патрубок 3 с вытеснителем 4, закручивается и поступает во внутреннее пространство между лопатками нижней секции цилиндрической вставки 2. Здесь за счет действия вытеснителя 4 с обтекателем запыленный газовый поток образует расширяющийся вверх конус. Вторичный газовый поток, поступающий через тангенциальный патрубок 6, образует пристеночный поток, напpавленный вниз, навстречу внутреннему потоку.

Из внешнего потока частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам аппарата и устремляются в нижнюю часть аппарата. Направляющие лопасти нижней секции цилиндрической вставки установлены под положительным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости наружного потока и способствуют увеличению тангенциальной составляющей внутреннего потока, что приводит к увеличению эффективности пылеулавливания.

Оставшаяся часть вторичного газа в нижней части аппарата, отразившись от подпорной шайбы 8, переходит во внутренний поток, увеличивая тем самым скорость его закручивания. Под действием центробежной силы частицы пыли из внутреннего потока отбрасываются к лопастям цилиндрической вставки, попадают в межлопастное пространство и под действием вторичного потока в нижней секции вставки устремляются вниз.

Направляющие лопасти верхней секции вставки установлены под отрицательным углом атаки к тангенциальной составляющей вектора скорости наружного потока и создают эффект эжекции твердых частиц из периферийного слоя внутреннего потока в наружный, что обеспечивает высокую степень очистки газа, который удаляется из пылеуловителя через выхлопную трубу 7.

Уловленный материал через зазоры, образованные подпорной шайбой 8 и корпусом 1, удаляется в пылесборник 9. Уклон подпорной шайбы 8 выбирается не менее величины угла естественного откоса материала.

Основным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является то, что в корпусе предлагаемого аппарата между выхлопной трубой и патрубком первичного потока установлена цилиндрическая проницаемая вставка, выполненная в виде двух секций с подвижными лопастями, устанавливаемыми под разными углами атаки по отношению к тангенциальной составляющей вектора скорости вторичного (наружного) потока, что предотвращает рикошет частиц от внутренних стенок цилиндрического корпуса к его центру, усиливает завихрение первичного (внутреннего) потока, создает эффект эжекции твердых частиц из периферийного внутреннего слоя потока в верхней части аппарата, что обеспечивает высокую степень очистки газа от частиц пыли.

На основании проведенных на модели лабораторных исследований при скорости газа в аппарате 5 м/с оптимальные углы установки лопаток цилиндрической проницаемой вставки составляют 7 9^о. При других углах установки лопастей верхней и нижней секции вставки появляются паразитные вихри, которые ухудшают пылеотделение и увеличивают аэродинамическое сопротивление аппарата. При этом фракционный состав пыли был, 0 6 мкм 42,7 5 10 мкм 16 10 15 мкм 9,3 15 20 мкм 6 20 25 мкм 7 более 30 мкм 19

При данных параметрах степень очистки газа от пыли составила 98,7

На практике оптимальный угол установки лопаток может быть определен экспериментально в зависимости от скорости газа в аппарате и фракционного состава уноса.