устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции

Формула изобретения

Устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции, содержащее цилиндроконический корпус с тангенциально расположенным под углом 11° к горизонтали входным патрубком и соосно подсоединенным выходным патрубком, в центральной части корпуса соосно с ним расположенную винтовую вставку в виде металлической пластины с отогнутым внутрь нижним концом с образованием спирального желоба, прикрепленную к цилиндрической части корпуса, отличающееся тем, что внешняя часть спирального желоба винтовой вставки выполнена в виде полого канала, верхний и нижний торцы которого подсоединены к патрубкам, используемым для подвода и отвода теплоносителя или хладагента, а нижняя часть спирального желоба через патрубок выведена из верхней части конуса корпуса устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к инерционной очистке газов от пыли с параллельной утилизацией тепла очищаемых газов, а так же разделением пыли на фракции и может быть использовано в любой отрасли производства, где применяется очистка нагретых газовых потоков, в частности после сушильных агрегатов в пищевой и химической промышленности.

Наиболее близким по технической сущности является пылеуловитель, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциально расположенным под углом 11° к горизонтали входным патрубком и соосно подсоединенным выходным патрубком, а также с соосно расположенной в цилиндрической части корпуса винтовой вставкой в виде спирали с отогнутым внутрь нижним концом, образующим желоб. Эффективность очистки газов от мелких частиц в устройстве такой конструкции следует из математической модели движения частиц в запыленном потоке [патент №2260476 от 20.09.2005 г. Бюл. №26].

Недостатком изобретения является то, что оно может применяться только для очистки запыленных газовых выбросов.

Технической задачей изобретения является - расширение возможности использования известного пылеуловителя: 1 - повышение эффективности очистки запыленных газов от пыли; 2 - утилизация теплоты нагретых очищаемых запыленных газов; 3 - фракционирование пыли.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциально расположенным под углом 11° к горизонтали входным патрубком и соосно подсоединенным выходным патрубком, в центральной части корпуса соосно с ним расположенную винтовую вставку в виде металлической пластины с отогнутым внутрь нижним концом с образованием спирального желоба, прикрепленную к цилиндрической части корпуса, новым является то, что внешняя часть спирального желоба винтовой вставки выполнена в виде полого канала, верхний и нижний торцы которого подсоединены к патрубкам, используемым для подвода и отвода теплоносителя или хладагента, а нижняя часть спирального желоба через патрубок выведена из верхней части конуса корпуса устройства.

Технический результат заключается в возможности использования устройства, как пылеуловителя, утилизатора теплоты нагретых очищаемых запыленных газов, и сепаратора для разделения пыли на фракции.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - местный разрез Б - полая винтовая вставка с металлической пластиной отогнутой внутрь, образующей спиральный желоб.

Устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции (фиг.1) содержит корпус 1, состоящий из цилиндрической и конической частей; входной патрубок для ввода запыленных газов 2; выходной патрубок для выхода очищенного газа 3; патрубки 4 и 5, к которым подсоединен полый канал винтовой вставки; полая винтовая вставка 6 с металлической пластиной, отогнутой внутрь нижним концом, образующей спиральный желоб; патрубок для отвода мелкой фракции пыли или шлама 7.

Предложенное устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции работает следующим образом.

Запыленный нагретый газ через патрубок 2 поступает в корпус 1, где очищается от пыли, после чего отводится через выходной патрубок 3. Улавливаемая пыль разделяется на фракции, мелкодисперсная фракция пыли или шлам отводятся по желобу спирали из верхней части конуса корпуса устройства, крупнодисперсная фракция пыли - из нижней части конуса корпуса устройства. Раздельный вывод крупной и мелкой фракции улавливаемой пыли из конической части корпуса предложенного устройства предотвращает вторичный вынос мелких частиц из конической части в очищенный газовый поток, повышая эффективность очистки газов, а также позволяет решать задачи разделения твердых дисперсных материалов на фракции. Параллельно с очисткой нагретых запыленных газов решаются вопросы утилизации их тепла.

В нижний патрубок 4 полого канала винтовой вставки, подводится жидкость, имеющая температуру ниже температуры запыленного газового потока. В результате теплообмена, осуществляющегося через стенку полого спирального канала, жидкость нагревается, охлаждая газовый поток, и выводится через верхний патрубок 5. Эффект работы данного устройства достигается тем, что запыленный воздух, двигаясь в корпусе 1 с большой скоростью, обеспечивает высокие значения коэффициента теплоотдачи газ-стенка полого канала винтовой вставки - жидкость.

Дополнительный эффект очистки достигается при охлаждении очищаемого газового потока ниже точки росы, в результате на теплообменной поверхности образуется пленка конденсата, повышающая адгезию частиц пыли к поверхности желоба.

Предложенное устройство для пылеулавливания, утилизации тепла и разделения пыли на фракции является многофункциональным и позволяет: повысить эффективность очистки запыленных газовых выбросов, обеспечить разделение пыли на крупную и мелкую фракции, что достигается их раздельным выводом из конической части корпуса устройства; утилизировать тепло запыленных газов, что достигается возможностью подачи в полый канал винтовой вставки теплоносителя или хладагента.