двухступенчатая система пылеулавливания

Формула изобретения

Двухступенчатая система пылеулавливания, включающая вентилятор, трубопроводы, первый и второй вихревые пылеуловители, каждый из которых содержит цилиндрический корпус с верхним тангенциальным входным патрубком, завихрителем, соединенным с нижним входным патрубком, снабженным расположенной по оси корпуса пылеотбойной конической шайбой, осевым выходным патрубком и коническим бункером для сбора пыли, отличающаяся тем, что снабжена разделителем-концентратором, содержащим цилиндрическую вихревую камеру, сообщенную с входной камерой, имеющей тангенциальный ввод, в вихревой камере установлена осевая труба для вывода потока с меньшей концентрацией пыли, выход которой размещен с противоположной от входной камеры стороны вихревой камеры, на боковой поверхности вихревой камеры расположен боковой патрубок для вывода потока с большей концентрацией пыли, пылеуловители соединены между собой последовательно через концентратор-разделитель, при этом трубопровод подачи исходного газа соединен с верхним и нижним входными патрубками первого пылеуловителя и тангенциальным вводом в вихревую камеру концентратора-разделителя, который сообщен с выходным патрубком первого пылеуловителя, осевая труба вихревой камеры концентратора-разделителя соединена с завихрителем второго пылеуловителя, а боковой патрубок вихревой камеры соединен с тангенциальным входным патрубком второго пылеуловителя, осевой выходной патрубок которого сообщен с всасывающим патрубком вентилятора, при этом на трубопроводах подачи газа в пылеуловители и концентратор-разделитель установлены заслонки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам очистки газа от пыли, включающим несколько пылеулавливающих аппаратов, и может найти применение в различных отраслях промышленности - химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительной и других.

Систему пылеулавливания, как правило, подбирают индивидуально для каждого производственного процесса в зависимости от характера загрязнений и их концентрации в газовых выбросах.

Например, известна система обеспыливания гипсоварочного котла непрерывного действия, содержащая пылеосадительное оборудование и вентилятор для отвода очищенных газов. Пылеосадительное оборудование выполнено в виде последовательно соединенных разделителя-концентратора и вихревого инерционного пылеуловителя с двумя входами очищаемого газа, верхний осевой выход которого подключен к входу первого вентилятора, при этом входы вихревого инерционного пылеуловителя подключены к осевому выходу разделителя-концентратора, боковой тангенциальный выход которого подсоединен к входу второго вентилятора, осуществляющего подачу воздуха для аэрации в гипсоварочном котле (см. патент на полезную модель RU №56378 U1, опубликован 10.09.2006). Данная система не предназначена для очистки газа, содержащего значительное количество высокодисперсных частиц.

Из RU №19642 U1, 2001 известна система пылеулавливания, предназначенная для удаления из воздуха пылевидных частиц, образующихся при производстве анодной массы из нефтяного кокса. Система включает последовательно расположенные вихревые пылеуловители первой и второй ступени, каждый их которых имеет цилиндрический корпус, два входных патрубка запыленного воздуха, осевой выходной патрубок очищенного воздуха и конический бункер для сбора пыли. Исходный запыленный воздух поступает на входы первого пылеуловителя из камеры смешения, соединенной с бункером электрофильтра и с тягодутьевым устройством, выполненным в виде компрессора для получения сжатого воздуха. На входах пылеуловителя первой ступени установлены датчики давления, связанные с блоком управления, что позволяет регулировать подачу в него загрязненного воздуха. Однако известный пылеуловитель не обеспечивает надежное отделение высокодисперсных частиц пыли.

Из RU №2137528 С1, 1999 известна двухступенчатая система пылеулавливания, включающая первый и второй аппараты, каждый из которых содержит цилиндрический корпус с верхним тангенциальным входным патрубком, установленными в нижней части корпуса и соединенными между собой последовательно входным завихрителем и патрубком с пылеотбойной конической шайбой, с осевым выходным патрубком и коническим бункером для сбора пыли с пылевыпускным патрубком, снабженным шлюзовым затвором, вентилятор, всасывающий патрубок которого соединен с осевым выходным патрубком первого аппарата, а нагнетательный патрубок соединен через первый трубопровод с тангенциальным входным патрубком и через второй трубопровод с входным завихрителем второго аппарата. По совокупности существенных признаков и достигаемому результату данная двухступенчатая система пылеулавливания является наиболее близким аналогом предложенного технического решения. Ее недостатком является то, что она не позволяет достичь высокой степени очистки газа, содержащего высокодисперсные частицы.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности очистки газа, особенно содержащего высокодисперсные частицы.

Поставленная задача решается тем, что двухступенчатая система пылеулавливания, включающая вентилятор, трубопроводы, первый и второй вихревые пылеуловители, каждый из которых содержит цилиндрический корпус с верхним тангенциальным входным патрубком, завихрителем, соединенным с нижним входным патрубком, снабженным расположенной по оси корпуса пылеотбойной конической шайбой, осевым выходным патрубком и коническим бункером для сбора пыли, отличается от наиболее близкого аналога тем, что снабжена разделителем-концентратором, содержащим цилиндрическую вихревую камеру, сообщенную с входной камерой, имеющей тангенциальный ввод, в вихревой камере установлена осевая труба для вывода потока с меньшей концентрацией пыли, выход которой размещен с противоположной от входной камеры стороны вихревой камеры, на боковой поверхности вихревой камеры расположен боковой патрубок для вывода потока с большей концентрацией пыли, пылеуловители соединены между собой последовательно через концентратор-разделитель, при этом трубопровод подачи исходного газа соединен с верхним и нижним входными патрубками первого пылеуловителя и тангенциальным вводом в вихревую камеру концентратора-разделителя, который сообщен с выходным патрубком первого пылеуловителя, осевая труба вихревой камеры концентратора-разделителя соединена с завихрителем второго пылеуловителя, а боковой патрубок вихревой камеры соединен с тангенциальным входным патрубком второго пылеуловителя, осевой выходной патрубок которого сообщен с всасывающим патрубком вентилятора, при этом на трубопроводах подачи газа в пылеуловители и концентратор-разделитель установлены заслонки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показана предложенная система пылеулавливания, на фиг.2 - вид спереди концентратора-разделителя в разрезе, а на фиг.3 - вид сверху концентратора-разделителя.

Двухступенчатая система пылеулавливания содержит два вихревых пылеуловителя 1 и 2 на встречных закрученных потоках газа, каждый из которых включает цилиндрический корпус 3 с расположенным в его верхней части тангенциальным входным патрубком 4, осевым выходным патрубком 5 очищенного газа и пылевыпускным патрубком 6. Каждый пылеуловитель снабжен завихрителем 7, размещенным на входе установленного в нижней части корпуса патрубка 8, на конце которого по оси корпуса 3 расположена пылеотбойная коническая шайба 9. Осевой выходной патрубок 5 второго пылеуловителя 2 соединен с всасывающим патрубком вытяжного вентилятора 10. Пылеуловители 1 и 2 соединены между собой последовательно через разделитель-концентратор, включающий цилиндрическую вихревую камеру 12, сообщенную с входной камерой 11, имеющей тангенциальный ввод. В вихревой камере 12 установлена осевая труба для вывода потока с меньшей концентрацией пыли, выход 13а которой размещен с противоположной от входной камеры 11 стороны вихревой камеры, на боковой поверхности вихревой камеры 12 расположен боковой патрубок 13b для вывода потока с большей концентрацией пыли. Тангенциальный ввод в вихревую камеру 11 соединен с выходным патрубком 5 пылеуловителя 1, осевая труба 13а соединена с завихрителем 7, а боковой патрубок 13b соединен с входным патрубком 4 пылеуловителя 2.

Подачу запыленного газа в систему пылеулавливания осуществляют по трубопроводу 14, который соединен посредством трубопроводов 15 и 16 соответственно с концентратором-разделителем 11 и пылеуловителем 1, причем по трубопроводу 16 осуществляют подачу запыленного газа в верхний входной тангенциальный патрубок 4 и снабженный завихрителем 7 нижний входной патрубок 8. Патрубок 13а вывода газа с меньшей концентрацией пыли из разделителя-концентратора посредством трубопровода 18 соединен с завихрителем 7, размещенным на входном патрубке 8 пылеуловителя 2, а патрубок 13b вывода потока с большей концентрацией пыли посредством трубопровода 17 сообщен с входным тангенциальным патрубком 4 пылеуловителя 2. На пылевыпускных патрубках 6 пылеуловителей 1, 2 установлены шлюзовые затворы 19, а на трубопроводах - заслонки 20-24.

Система работает следующим образом. Поток запыленного газа поступает в систему пылеулавливания по трубопроводу 14 и далее по трубопроводу 16 подается на верхний тангенциальный входной патрубок 4 и во входной завихритель 7, размещенный на входе нижнего входного патрубка 8 первого пылеуловителя, при этом заслонка 20 находится в закрытом положении. Из осевого выходного патрубка 5 первого пылеуловителя 1 поток газа первой ступени очистки поступает на ввод разделителя-концентратора 11, откуда через осевую трубу 12 поток газа с меньшей концентрацией пыли по трубопроводу 18 поступает во входной завихритель 7 и патрубок 8 второго пылеуловителя 2, а через боковой патрубок 13 поток с большей концентрацией пыли по трубопроводу 17 поступает на тангенциальный входной патрубок 4 пылеуловителя 2. Очищенный поток из осевого выходного патрубка 5 пылеуловителя 2 поступает на всасывающий патрубок вытяжного вентилятора 10 и далее выбрасывается в атмосферу.

Предложенная двухступенчатая схема очистки запыленного газа позволяет на первой ступени очистки в пылеуловителе 1 отделить относительно крупные частицы пыли, далее в концентраторе-разделителе получить два потока газа, один из которых имеет большую концентрацию мелкодисперсных частиц пыли, а другой меньшую, и направить эти потоки на вторую ступень очистки в пылеотделить 2. Входящий во входную камеру 11 разделителя-концентратора поток закручивается и переходит в вихревую камеру 12, где большая часть пылевых частиц прижимается к внутренним стенкам вихревой камеры под действием сил тяжести и, вращаясь вокруг осевой трубы 13а, выносится через боковой патрубок 13b, а внутрь осевой трубы 13а поступает поток с меньшим содержанием пылевых частиц.

На вторую ступень очистки через тангенциальный входной патрубок 4 поступает поток газа с большей концентрацией пыли и движется по винтовой линии вниз. Поток газа с меньшей концентрацией пыли через входной завихритель 7 и патрубок 8 поступает в цилиндрический корпус 3 пылеуловителя 2 и движется вверх по винтовой линии с меньшим радиусом закрутки, чем поступивший через тангенциальный патрубок 4 поток, т.е. его движение происходит вблизи оси пылеуловителя 2, при этом направление вращения двух потоков совпадает. Под действием центробежных сил и при положительном воздействии указанного восходящего потока происходит эффективное отделение частиц пыли, отбрасываемых на стенки корпуса 3 пылеуловителя 2, которые далее под действием сил тяжести падают в бункер для сбора пыли. Очищенный газ выводится через патрубок 5 и вентилятор 10 в атмосферу.

При необходимости проведения очистки первого пылеуловителя 1 производят отключение пылеуловителя 1 с помощью задвижек 21 и 22, тогда весь запыленный поток газа из трубопровода 14 направляется в трубопровод 15 и по нему подается напрямую в разделитель-концентратор 11.

Пример.

Предложенная система пылеулавливания была использована в производстве карбида кальция при улавливании коксовой пыли с начальной концентрацией на входе в систему 4,5-8,5 г/м³, при этом содержание частиц коксовой пыли с размером до 15 мкм достигало 30%. На выходе из системы концентрация частиц пыли составляла 0,17-0,28 г/м³, причем содержание частиц с размером до 15 мкм составляло менее 8%. В аналогичной же системе пылеулавливания без установленного в ней разделителя-концентратора содержание частиц с размером до 15 мкм на выходе из системы составляло более 27%.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить эффективность очистки газа, особенно содержащего высокодисперсные частицы.