Способ защиты вихревой трубы от эрозий

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ ОТ ЭРОЗИИ путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения ресурса при работе та двухфазных средах, защитный СЛОЙ создают в.виде вращающейся жидкостной пленки из смеси органических высокомолекулярных соединений парафинового , нафтенового и ароматического ряда. С41 00 100 о

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) (11) 3C59 F 25 В 9 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ - -"(®=- йч;(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н;;,„;;".„:,„,ц

Я ABT0PCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ББь ;ИОУ=;;-, (21 ) 3331108/24-06 (22) 28.08.81 (46) 15.05.83. Бюл. )) 18 (72) В.Е. Кирпиченко; В.A. Сафонов и З.Г. Зубко (71) Харьковский ордена Ленина авиа.ционный институт им. И.Е. Жуковского (53) 621.565.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 785611 кл. F 25 В 9/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 425021, кл. F 25 В 9/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 22885500662299, кл.,F 25 В 9/02, 1980. (54 ) (57) СПОСОБ ЗИЦИТЫ ВИХРЕВОЯ 1 РУ=

БЫ OT ЭРОЗИИ путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя, о т л и ч а ю щ и"й с я тем, что, с целью повышения ресурса при работе в двухфазных средах, защитный слой. создают s.âèäå вращающейся иидкостной пленки из смеси органических высокомолекулярных соединений парафннового, нафтенового и ароматического ряда.

1017886

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано для очистки технологических газов, имеющих избыточное дав-. ление, в частности, изобретение мо жет быть использовано в сухой доменной газоочистке с одновременной утилизацией части потенциальной энергии газов;

Известна вихревая труба с входной улиткой и кольцевым приемником 10 аэрозоля и рециркуляционным газопроводом для улавливания доменной пыли и разделения газа на охлажденный и подогретый потоки 1).

Однако в этой вихревой трубе наблюдается интенсивная локальная эрозия улитки, поскольку не предусмотрено мер по ее защите.

Известен способ защиты вихревой трубы от эрозии путем выполнения сте- 0 нок камеры энергетического разделения из твердых металлокерамических сплавов типа ВК8 или Т15К6, имеющих повышенную износостойкость при работе в абразивных средах 52J.

Эта вихревая труба в условиях доменного производства работает недостаточно эффективно вследствие того, что в месте поворота газового потока в улитке имеет место срезающее действие частиц пыли, где сосредо- З0 тачивается и прогрессирует износ.

Таким образом, известный способ не обеспечивает эффективной защиты от эрозии.

Наиболее близким к изобретению 35. является вихревая труба, в которой для обеспечения широкого диапазона регулирования вихревого эффекта улиточный сопловой ввод заключен в кольцевую камеру, имеющую индивиду- 40

,альный патрубок, а стенка улиточного соплового ввода выполнена из пористого материала. В данной вихревой трубе осуществлен способ ее защиты от эрозии путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя (3 ), 45

Однако при работе вихревой трубы на газе, загрязненном твердыми включениями, такой способ защиты малоэффективен, так как поступающий через.пористую стенку улитки сжатый 50 газ не может служить защитным экраном для поступающих на скорости ,210-280 м/с частичек пыли. Вследствие этого пористая стенка улитки подвержена интенсивному разрушению. 55

Цель изобретения — повышение ресурса при работе вихревой трубы в двухфазных средах.

Поставленная цель достигается тем, что s способе защиты от эрозии 60 путем создания на ее внутренней поверхности защитного слоя, последний создают в виде вращающейся жидкостной пленки из .смеси органических высокомолекулярных соединений .парафи- 65 нового, нафтенового и ароматического ряда.

На фиг. 1 схематически изображена вихревая труба, реализующая описываемый способ, на фиг. 2 — разрез

A-A на фиг. 1 при выполнении улитки с каналами; на фиг. 3 — разрез A-А на фиг. 1 при выполнении улитки из пористого материала.

Вихревая труба содержит улитку 1 с входным соплом 2, диафрагму 3 выхода холодного потока, камеру 4 энергетического разделения., коллектор

5 горячего газа с дроссель-клапаном 6, кольцевой приемник 7 аэрозоля, резервуар 8 с высококипящей жидкостью, а также каналы 9 (или поры ) для подачи этой жидкости на внутреннюю поверхность улитки. Улитка 1 также может быть выполнена из пористого материала.

СПособ реализуется следующим образом.

Поступающий в входное сопло 2 улитки 1 газ интенсивно закручивается, приобретая круговое вращение.

За счет эффекта Ранка происходит энергетическое разделение газа.

При этом холодный газ эвакуируется через диафрагму 3, а подогретый направляется по периферии .камеры 4 в коллектор 5 ° .Режим работы вихревой трубы регуЛируется дроссель-клапаном 6. Дисперсная фаза оседает в кольцевом приемнике 7. Для предотвращения эрозии улитки 1 тверями включениями на внутреннюю поверхность улитки подают высококипящую жидкость из резервуара 8 по специ-. альным каналам 9 в стенке улитки, или через ее поры. При этом достигается.высокая равномерность распределения жидкости по поверхности .улитки, .а это, в свою очередь, позволяет существенйо уменьшить удель ный расход высококипящей жидкости.

Подача высококипящей жидкости на внутреннюю поверхность улитки в условиях доменного производства предотвращает локальную эрозию улитки и стабилизирует процесс отделения дисперсной .фазы из несущей среды, так как жидкая пленка является, кроме того, осаднтельным ингредиентом. для аэрозолей доменного газа.

Проводились испытания улиток, выполненных из пористой нержавеющей стали или металлокерамики с танген«. циальными каналами для подвода высококипящей жидкости (гудрон, битум), В. качестве рабочего тела вихревой трубы использовался отходящий из доменной печи доменный газ, имеющий следующую характеристику: температура на выходе в вихревую трубу

Т - "453-473 К, давление P =

1,8 10 П

1017886

Фа .z

ВНИИПИ Заказ- 3515/36 Тираж 530 Подписное а филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4

Химический состав газа:. СΠ— .253

СО - 15%, и — 53%, Н2 — 7%.

Кинематическая вязкость газа

17,4 10 ем /c, запыленность газа на входе Ее= 3-5 г/м- удельный вес пыли гп= 3,.6 10 кг/м

Результаты технических испытаний показали, что хорошей нзносостой-костью в .абразивной среде обладает шлакокаменное литье.

Причем, наилучшие результаты получены при непользовании в качестве защитной жидкостной пленки гудрона и битума, подаваемых через тан- . генциальные .каналы 9 или через пористую нержавеющую сталь. Прн подаче через пористую стенку улитки природного rasa также происходит ее защита от эрозии, однако защитные качества природного газа более, чем в два ра эа, хуже по -сравнению с гудроном и битумом.

Использование предлагаемого спо» соба защиты вихревой трубы OT эрозМЯ с применением высококинящей защитной среды обеспечиваЕт возможность длительной. эксплуатации доменных газо-!

О ovHcTHex coopyaeiIRN, высокую надеж» ность системы газоочистки с одновременной утилизацией бросовой.потенциальной энергии доменного газа, минимальную остаточную. запыленность: 5 .как подогретого, так и охлажденного потоков, сокращение вксплуатацнонкях затрат.