Циклон для улавливания налипающей пыли

 

1.ЦИКЛОН ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ НАЛИПАЮЩЕЙ ПЫЛИ, содержащий корпус с входным и разгрузочным патрубками, бункер, осевую выхлопную трубу, в верхней части которой подвешена цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания путем улучшения качества снятия пыли, цепь снабжена лопастным закручивателем с асимметричными лопастями, при этом верхний участок закручивателя размещен в выхлопной трубе. 2.Циклон по П.1, о тл ич ающ и и с я тем, что закручиватель выполнен в виде крестовины из двух взаимно пересекающихся пластин, имеюi щих различную ширину ребер. 3.Циклон по П.1, отличаю (Л щийся тем, что верхний конец цепи жестко закреплен в верхней части выхлопной трубы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„11304 аиО В 04 С 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3650786./23-26 (22) 05. 1О ° 83 (46) 23,12.84. Бюл. 9 47 (72) Н.Д.Афанасьев, О.С.Ковалев и К.M.Ëèòâèíåíêî (71) Волжский филиал Ленинградского государственного научно-исследовательского и проектного института основной химической промышленности (53) 621.928.37(088.8) (56) 1.Авторское свидетелвство СССР

У 157671, кл. В 04 С 5/103, 1961.

2. Патентная заявка Японии .

Ф 55-70361 кл. В 04 С 5/22, 1978 (прототип), З.Авторское свидетельство СССР

У 850225, кл. В 04 С 5/22, 1979, (54) (57) 1. ЦИКЛОН ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ

НАЛИПА10ЩЕЙ ПЫЛИ, содержащий корпус с входным и разгрузочным патрубками, бункер, осевую выхлопную трубу, в верхней части которой подвешена цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания путем улучшения качества снятия пыли, цепь снабжена лопастным закручивателем с асимметричными лопастями, при этом верхний участок закручивателя размещен в выхлопной трубе, 2. Циклон по п.1, о т л и ч а юI шийся тем, что закручиватель выполнен в виде крестовины из двух взаимно пересекающихся пластин имеюФ с щих различную ширину ребер. Я

3. Циклон по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что верхний конец цепи жестко закреплен в верхней С: части выхлопной трубы.

1130409

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от пыли и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства.

Известен циклон для упавливания 5 налипающей пыли, состоящий из корпуса .с патрубками для ввода газа, отвода очищенного газа.и устройство для снятия налипающей пыли, которое выполнено в виде рамки, установленной по оси циклона с жестко укрепI ленной на ней крыльчаткой, В этом. циклоне для вращения рамки используют энергию отходящего газа. Закрученный поток отходящего газа на- . правляется в выходной патрубок и приводит во вращение крыльчатку, расположенную ниже выходного патрубка (! ).

Конструкция этого циклона должна быть достаточно жесткой и, чтобы не

: нарушить аэродинамики входного потока, она должна иметь малую парусность. Однако выполнять одновременно

25 эти условия, особенно для крупногабаритных циклонов, практически невозможно. Нарушение аэродинамики входного потока приводит к снижению общей эффективности очистки газа.

Кроме того, циклон имеет достаточно низкую надежность .работы и неудобен в эксплуатации из-за наличия скоростных подшипниковых узлов, недоступности всех элементов устройства для обслуживания, возможности появления 35 дебалансов, которые могут быть образованы в результате неравномерного оседания пыли на элементах рамки.

Кроме того, налипающая пыль оседает на крыльчатке и внутренней поверх- 40 ности выходного патрубка, поскольку в выходном газовом потоке также содержится пыль, хотя и в меньших количествах, чем во входном потоке. Залепленная пылью крыльчатка не играет 45

Роль закручивателя, а уменьшение проходного сечения выходного патрубка из-за налипания пыли приводит к заклиниванию крыльчатки. В том и другом случае вращение рамки прекраща- 50 ется, а также возрастет гидравлическое сопротивление циклона.

Известен циклон для улавливания налипающей пыли, содержащий корпус с. . бункером, входной и выходной патруб- 55 ки и устройство для снятия налипающей пыли, выполненное в виде свободно подвешенной цепи, расположенной по оси циклона. Вращающийся газовЫй поток вовлекает во вращение нижний участок цепи, одновременно прижимая его к поверхности корпуса. Двигаясь по поверхности корпуса, участок цепи счищает пыль, налипшую на нее, которая осыпается в бункер 1 2 ).

Однако ввиду того, что парусность цепи невелика, она вращается медленно и с малой амплитудой вращения.

Поэтому очистке подвергается только нижняя часть поверхности корпуса. Для работы на средне и тем более сильно налипающей пыли циклон не пригоден.

Амплитуду и скорость вращения цепи можно было бы повысить за счет применения, например, полых, но большего размера ее звеньев, но при этом искажается аэродинамика входного пото" ка и, как следствие этого, снижается эффективность очистки газов. В известном циклоне происходит осаждение пыли на внутренней поверхности выходного патрубка. Низкая эффективность очистки обусловлена еще тем, что цепь равномерно скользит по внутренней поверхности корпуса, приглаживая к ней липкую пыль.

Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания путем улучшения качества снятия пыли.

Цель достигается тем, что в циклоне для улавливания налипающей пыли, содержащем корпус с входным и разгрузочным патрубками, бункер, осевую, выхлопную трубу, в верхней части которой подвешена цепь, цепь снабжена лопастным закручивателем с асимметричными лопастями, при этом верхний участок закручивателя размещен в выхлопной трубе.

Причем эакручиватель может быть выполнен в виде крестовины из двух взаимно пересекающихся пластин, имею. щих различную ширину ребер, Кроме того верхний конец цепи жестко закреплен в верхней части выхлопной трубы.

На фиг ° 1 изображен циклон, продольный разрез; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — закручиватель, выполненный из пластин общий вид.

Циклон содержит входной патрубок

1, корпус 2, осевую выхлопную трубу

3, закручиватель 4, усиливающий передвижение цепи по поверхности корпуса и обеспечивающий снятие пыли с выхлопной трубы, цепь 5, бункер 6, 1130409 разгрузочный патрубок 7. На фиг ° 2 приспособление показано пунктирной линией.в движении вдоль внутренней стенки трубы.

Циклон работает следующим образом.

Запыленный газ по тангенциально . установленному входному патрубку 1 со скоростью около 20 м/с вводят в корпус 2, в котором газовый поток 10 закручивается, пыль под действием центробежных сил отбрасывается к стенке корпуса, а очищенный газ через трубу 3 выбрасывается в атмосферу или поступает в другой аппарат 15 очистки газа. В выхлопной трубе газовый поток с высокой скоростью до инерции продолжает вращаться, вовлекая в круговое движение по внутренней поверхности патрубка за- 20 кручиватель 4, в результате этого нижерасположенный участок цепи 5 совершает сложные движения — вращение по окружности и хаотичное перемещение по образующей корпуса, одна- 25 временно прижимаясь к поверхности корпуса, и тем самым цепь счищает налипшую на нее пыль, .которая осыпается в бункер 6. Хаотичное перемещение нижнего участка цепи по обра-. .зующей корпуса обусловлено расположением закручивателя 4 относительно элементов циклона, а именно: верхний участок закручивателя расположен внутри патрубка, а нижний — в конусной части циклона. При вращении по окружности на нижний участок цепи действует центробежная сила, направленная перпендикулярно оси и под некоторым (непрямым ) углом к образую- 40 щей конической части (нижний участок цепи соединен с закручивателем 4 в точке, расположенной в конической части циклона ). Центробежную силу, направленную перпендикулярно оси циклона, можно разложить на две составляющие . нормальную составляющую, направленную перпендикулярно образующей конической части, и силу, направленную вверх по образующей (параллельно образующей ). За счет последней силы цепь устремляется вверх. При вращении, скользя по поверхности корпуса, участок цепи встречает на своем пути наросты. пыли (локальные или сплошные ), ударяясь о них, вращение замедляется, в результате резко снижается центробежная сила и нижний участок цепи под действием силы тяжести падает вниз. Затем снова усиливается вращение и участок цепи поднимается (подбрасывается) вверх. При отсутствии наростов пыли падение вниз участка цепи происходит за счет жесткого (нешарнирного ) крепления цепи s верхней части циклона. При вращении происходит постоянное скручивание верхнего участка цепи и вращение замедляется, снижается центробежная сила и нижний участок цепи падает вниз. Далее цепь раскручивается и все повторяется сначала. Таким обра-: зом, нижний участок цепи практически постоянно совершает хаотичные переме щения по образующей корпуса вниз вверх.

Ввиду того, что парусность цепи мала, нарушение аэродинамики входного потока газа практически не происходит, а нарушение аэродинамики выходного потока закручивателем не сказывается отрицательно йа эффективности очистки газа.

Различная длина лопастей закручи-. вателя 4 исключает зарастание пылью внутренней поверхности трубы 3 и самого приспособления, а также дополнительно способствует снятию пыли с поверхности корпуса, поскольку закручиватель, совершая движение по по-., вер сности трубы, прижимается к ней то длинными, то короткими ребрами, в результате чего происходит их постоянное соударение. Колебания от соударения передаются и на корпус.

Поскольку закручиватель 4 непосредственно соединен с нижним участком цепи, колебания в первую очередь передаются на этот участок цепи. Поэтому на сложное его движение по поверхности корпуса накладываются еще и колебания.

Опытным путем установлено, что оптимальная ширина лопастей закручивателя составляет 0,2-0,4 диаметра выхлопной трубы. При шйрине лопастей менее 0,2 диаметра выхлопной трубы парусность закручивателя недостаточна для осуществления быстрого перемещения участка цепи по поверхности корпуса (скорость движения закручивателя ниже скорости вращения выходного газового потока ), в результате чего снижается эффективность снятия пыли, При ширине лопастей более

0,4 диаметра выхлопной трубы парус-.

1130409 ность закручивателя достаточно высокая, однако уменьшается радиус его вращения и, следовательно, снижается линейная скорость его движения по поверхности трубы, 5

Установлено, что наиболее рациональным является пересечение пластин закручивателя 4 под прямым углом, а оптимальная разница в ширине его ребер должна составлять 20-30%. При 10 пересечении пластин под другим углом (непрямым ) и разнице в ширине пластин более 30% парусность закручивателя значительно колеблется, При ко лебаниях же парусности происходит 15 затормаживание скорости передвижения приспособления 4. При разнице в ширине ребер менее 20% амплитуда колебаний закручивателя 4 недостаточна для эффективного снятия пыли с внут- 20 ренней поверхности трубы. Не обязательно, чтобы ширина всех ребер была различной, достаточно, чтобы ширина хотя бы одного ребра была больше или меньше других. 25

Отклонения от указанных оптимальных размеров, естественно, снижают эффективность снятия пыли с поверхности корпуса и выходного патрубка, однако эффективность снятия налипаю- З0 щей пыли все равно намного выше чем в известном циклоне, Экспериментальная проверка эффективности работы циклона проведена на монбкальцийфосфатной пыли.Резуль- 35 таты сравнительных испытанйй предлагаемого циклона, известного циклона (2 j и базового объекта (3.) представлены в таблице. В циклоне (3 ) устройство для снятия налипающей пыли вы- 40 полнено в виде стержня, расположенного по оси циклона и закрепленного одним концом в бункере, и винтовой пружины, установленной концентрично на упругом стержне.

Из таблицы видно, что по основным показателям предлагаемый циклон пре-: восходит известные циклоны, испытывавшиеся в одинаковых условиях.

Эффективность очистки газа и гидрав- 50 лическое сопротивление во всех трех циклонах примерно одинаковы в начальный период работы (несколько менвшее значение эффективности очистки газа в базовом объекте объясняется небольшим искажением в нем аэродинамики входного газового потока ). По истечении суток непрерывной работы циклон $2 3 практически забивается пылью, чем свидетельствуют резкое снижение эффективности очистки газа (с 97,5 до 70% )и повышение гидравлического сопротивления (с 700 до 1200 н/м ).

В то время, как в предлагаемом циклоне значения эффективности очистки газа и гидравлического сопротивления через сутки непрерывной работы остаются неизменными, несколько понижается эффективность очистки газа (с 95 до

93% ) и повышается гидравлическое сопротивление (с 700 до 750 н/м ) в

2 циклоне (3 ), циклон начинает немного забиваться. Через 8 суток непрерывной работы предлагаемый циклон слегка забивается (эффективноть очистки газа снизилась с 97,5 до 96%, а гидравлическое сопротивление повысилось с 700 до 750 н/м ). Циклон (3 ) за такое же время непрерывной работы практически забился C,ýôôåêòèâíîñòü упала до 72%, а гидравлическое сопротивление выросло до 1280 н/м ), Применение предлагаемого циклона в непрерывных технологических процессах позволит за счет сокращения числа остановок повысить выпуск того или иного продукта, например, в производстве суперфосфата, монокальцийфосфата и т.д, Предлагаемый циклон прост по конструкции, его эксплуатация не представляет трудностей, при проведении профилактических проверок и ремонтов цепь с устройством легко можно вынимать из циклона, для этого в верхней части делают небольшой люк, Ожидаемый экономический эффект от внедрения циклона в одном производстве монокальцийфосфата составит

152 6 тыс,руб. в год, 1130409

Предлагаемый

Показатели

500

500

500

Диаметр, мм

1 условная скорость газа в сечении циклона, м/с

2,6

2,6

2,6

Входная запыленность газа, .г/м

4,5

4,5

4,5

Эффективность очистки газа в начальный период, Х через 1 сут непрерывной работы через 8 сут непрерывной работы

97,5

97,5

70

97,5

72

700

700

700 через I сут непре,рывной работы

750

1200

700 через 8 сут непрерывной работы

1280

750

Время пробега циклона между чистками, сут

1-1,2

Гидравлическое сопротивление циклона в начальный период, н/м

1130409

ЗНИИПИ. Заказ 9485/13 i Тираж 550 . Подаисыое фщщад ППБ "Пвтант" ° r,Óàãoðîä, ул.Проектная, 4