Пылеотделитель

 

Изобретение относится к технике очистки газов от дисперсных примесей и позволяет повысить эффективность обеспыливания газа при высоких транспортных концентрациях частиц в потоке путем регулирования расхода газа через приемник и крутки потока в сепарационных элементах. Транспортируемый дисперсный материал в патрубке 2 ввода под действием центробежных сил концентрируется у периферии и с частью газа поступает в приемник 3, где выделяется из потока. Газ с неотсепарированными частицами из патрубка 2 и приемника 3 поступает в вихревую камеру 1, где закручивается и выводится через патрубок вывода в радиально-аксиальном направлении и по периферии через окно 4 в патрубок 2. Величина потока регулируется положением шиберов 9, 10, 11. Повышение эффективности обеспыливания газа достигается благодаря тому, что в стенке камеры выполнено окно 4, сообщающееся с патрубком 2 ввода, при этом щели 5, 6 и окно 4 снабжены регулируемыми шиберами 9, 10, 11, а углы между радиусами, проходящими через центры окна и щелей, составляют 100-140°, вихревая камера 1 снабжена размещенной на ее торцовой стенке противоположно патрубку вывода и соосно ему обечайкой с диаметром, большим диаметра патрубка вывода и шириной 0,15-0,25 щирины камеры, а осевой патрубок вывода очищенного газа заглублен в вихревую камеру на расстояние 0,3-0,4 ширины камеры . 2 ил. (Л СО со o

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 01 D 45/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956039/31-26 (22) 23.09.85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики при Томском государственном университете (72) М. В. Василевский, Ж. А. Анисимов, А. Т. Росляк и П. Н. Зятиков (53) 621.928.37 (088.8) (56) Патент США № 1953948, кл. 55 — 1, 1957.

Авторское свидетельство СССР № 874126, кл. В 01 D 45/12, 1979. (54) ПЫЛЕОТДЕЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к технике очистки газов от дисперсных примесей и позволяет повысить эффективность обеспыливания газа при высоких транспортных концентрациях частиц в потоке путем регулирования расхода газа через приемник и крутки потока в сепарационных элементах. Транспортируемый дисперсный материал в патрубке 2 ввода под действием центробежных сил концентрируется у периферии и с

ÄÄSUÄÄ 1337121 А1 частью газа поступает в приемник 3, где выделяется из потока. Газ с неотсепарированными частицами из патрубка 2 и приемника 3 поступает в вихревую камеру 1, где закручивается и выводится через патрубок вывода в радиально-аксиальном направлении и по периферии через окно 4 в патрубок 2. Величина потока регулируется положением шиберов 9, 10, 11. Повышение эффективности обес пыл ивания газа достигается благодаря тому, что в стенке камеры выполнено окно 4, сообщающееся с патрубком 2 ввода, при этом щели 5, 6 и окно 4 снабжены регулируемыми шиберами 9, 10, 11, а углы между радиусами, проходящими через центры окна и щелей, составляют

100 — 140, вихревая камера 1 снабжена размещенной на ее торцовой стенке противоположно патрубку вывода и соосно ему обечайкой с диаметром, большим диаметра патрубка вывода и шириной 0,15 — 0,25 ширины камеры, а осевой патрубок вывода очищенного газа заглублен в вихревую камеру на расстояние 0,3 — 0,4 ширины камеры. 2 ил.!

33712

55!

Изобретение относится к технике очистки газов от дисперсных примесей, преимущественно в установках пневмотранспорта порошкообразных материалов.

Цель изобретения повышение эффективности обеспыливания газа при высоких транспортных концентрациях частиц в потоке путем регулирования расхода газа через приемник и крутки потока в сепарационных элементах.

На фиг. 1 изображен пылеотделитель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Пылеотделитель содержит криволинейную вихревую камеру 1 с патрубком 2 ввода и приемником 3, сообщающихся между собой посредством окна 4 и щелей 5, 6, расположенных относительно друг друга под углом 100 — 140 . В камере закреплен осевой патрубок 7 вывода очищенного газа и обечайка 8. Окно 4 и щели 5 и 6 снабжены шиберами 9, 10 и 11 для регулирования их проходных сечений. Патрубок 2 соединен с приемником 3.

Устройство работает следующим образом.

Транспортируемый дисперсный материал в патрубке 2 ввода под действием центробежных сил концентрируется у периферии и с частью газа поступает в приемник 3, где вследствие перегрузки и инерционных сил выделяется из потока. Газ с неотсепарированными частицами из патрубка 2 и приемника 3 поступает в вихревую камеру

1, где закручивается и выводится в радиально-аксиальном направлении через патрубок

7 и по периферии через окно 4 в патрубок

2. При этом в ядре закрученного потока, находящегося между торцовыми пограничными слоями, радиальные скорости газа много меньше, чем в пограничных слоях, а центробежные силы в зоне у выходного патрубка и на границе вынужденного вихря максимальны, поэтому частицы, приходящие в область интенсивной крутки потока из погранслоев в аксиальном направлении, выходят в ядро и направляются на периферию камеры, откуда попадают в патрубок

2. В контуре патрубок 2 — приемник 3-вихревая камера 1 — патрубок 2 формируется циркуляционный поток за счет эжектирующего действия, создаваемого шибером

9, причем величина этого потока регулируется положением шиберов 9, 10 и 11. Этот поток в зависимости от дисперсности и концентрации пыли, а также аутогезионных характеристик подбирается таким образом, чтобы он был достаточным для вывода отсепарированных частиц из вихревой камеры, сепарации в канале транспорта частиц в приемник, и был малым, чтобы не допустить вымывания пыли из приемника. Частицы, поступающие из канала патрубка в вихревую камеру, проходят в два раза боль5

1О

1

2 шее расстояние до окна 4, чем частицы, выходящие из приемника и расположенные ближе к поверхности камеры, что обеспечивает Павновероятную возможность разгрузки потоков, поступающих из канала патрубка и приемника при повышенной концен трации мелкой пыли в этих потоках.

Указанный угол 100 — 140 расположения окна 4 по отношению к щелям 5 и 6 объясняется необходимостью обеспечения достаточного времени сепарации частиц относительно линий тока газа, в патрубке

2, приемнике 3, вихревой камере 1 (чем больше угол, тем больше время сепарации) .

Для того. чтобы частицы отсепарировались в патрубке 2, время прохождения частиц при воздействии центробежных сил на них от окна 4 до щели, сообщающейся с приемником 3, должно быть меньше или равно времени прохождения газа от окна

4 до щели 5. В противном случае частицы попадут в камеру 1.

Аналогично для частицы, попавшей в приемник 3, необходимо время выхода ее из криволинейного потока газа за счет сил инерции при повороте потока.

Частицы, находящиеся на конце шибера 11, также должны иметь время прохождения пути до окна 4, а частицы, находящиеся на конце шибера 10 должны иметь еще большее время, чтобы достичь окна 4.

В реальном процессе, который носит вероятностный характер, в вихревой камере сильная турбулизация потока происходит в щелевых вводах потоков, так как около щелей наблюдается сильный градиент скоростей газа. Если щели поместить ближе к окну 4, т.е. угол между окном 4 и щелью

6 сделать меньше 100, произойдет резкое уменьшение эффективности, так как частицы вместо того, чтобы войти в окно 4, размываются турбулентными пульсациями.

Если увеличить угол между окном 4 и щелью 5 свыше 140, эффективность также будет ниже. Это объясняется тем обстоятельством, что частицы выходят из щелевой зоны на периферию в сильно турбулизированный поток и не попадают в окно 4.

Роль обечайки заключается в том, что она ограждает зону формирования вынужденного вихря. Известно, что в вихревой камере в приосевой области формируется вынужденный вихрь, в котором газ вращается как твердое тело. Этот вихрь берет начало на торцовой поверхности. Там, где этот вихрь берет начало, имеет место интенсивное подтекание к нему газа B погранслое (как у смерча), что приводит к повышенному уносу частиц (в месте подтекания радиальные скорости газа больше. чем окружные). Если эту зону обтекания оградить, то подтекание будет происходить «ерез зону интенсивного вращения газа, т.е. газ в погранслое у торца и по поверхнос1337121

Формула изобретения

Пылеотделитель, содержащий криволинейную вихревую камеру, приемник в ее нижней части, патрубок ввода, сообщающиеся между собой посредством щелей, осевой

15 патрубок вывода очищенного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обеспыливания при высоких транспортных концентрациях частиц в потоке путем регулирования расхода газа через

20 приемник и регулирования круткп потока, в стенке камеры выполнено окно, сообшающееся с патрубком ввода, при этом щели и окно снабжены регулируемыми шпберами, а углы между радиусами, проходящими

25 через центры окна и щелей, составляют

100 — 140, вихревая камера снабжена размещенной на ее торцовой стенке противоположно патрубку вывода и соосно ему обечайкой с диаметром, большим диаметра патрубка вывода и шириной 0,15 — 0,25 ширины камеры, а осевой патрубок вывода очищенного газа заглублен в вихревую камеру на расстояние 0,3 — 0,4 ширины камеры. — A

cl3 Z

Составитель С. Горяйнова

Релактор М. Товтин Техред И. Верее Корректор 11. Муска

Заказ 4073/9 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по ледам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., л. 4,5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, х.т. Проектная, 4 ти обечайки, взаимодействуя с ядром потока, раскрутится, а затем с внутренней стороны обечайки уже с малым количеством частиц присоединится к вынужденному вихрю.

В вихревой камере на криволинейной поверхности за счет вихрей Тейлора — Гетлера, газ отжимается к торцовым поверхностям и в пограничном слое у торцовых поверхностей движется в сторону оси. В ядре потока между этими слоями радиальные течения газа к оси незаметны по сравнению с радиальными течениями в погранслоях. Около поверхностей обечайки и патрубка для вывода очищенного газа газ двигается навстречу в аксиальном направлении и раскручивается, взаимодействуя с ядром потока. Частицы переходят в ядро и перемещаются на периферию. При определенных соотношениях диаметров и длин патрубка вывода очищенного газа и обечайки этот процесс протекает наиболее интенсивно. Эти соотношения найдены из эксперимента.

Так, например, с увеличением заглубления патрубка очищенного газа запыленность очищенного газа уменьшается при фиксированных значениях размеров обечайки и с увеличением диаметра обечайки и величины ее заглубления, причем заметна тенденция к установлению постоянства запыленности при заглублении больше, чем на 1)3 ширины камеры. В диапазоне изменений заглубления обечайки (ширины) от

0,15 до 0,25 ширины камеры, а также увелиА чения ее диаметра запыленность очищенных газов уменьшается незначительно.

При заглублении осевого патрх бка 7 вывода очищенного газа на 0,3 — 0,4 ширины камеры, обечайки на 0,15 — 0,25 ширины камеры и регулировании потоков положением шиберов запыленность на выходе пз пылеотделителя уменьн(ается в 5 — 10 раз.