Устройство для очистки выбросов вагранок
Использование: очистка газов от пыли с одновременной утилизацией их тепла. Сущность изобретения: устройство содержит вагранку, пылеуловитель с форсунками для промывки газа, патрубки для подачи нагретого воздуха, полую жалюзийную решетку, трубчатый змеевик. Часть пылегазового потока направляется к завалочному окну, где воспламеняется и поджигает основной поток ваграночных газов, Тепло передается трубчатому змеевику. Газовые выбросы поступают в пылеуловитель, где попадают в зону действия горячего воздуха, закручиваются и, огибая кольцевой отбойник,выбрасываются в атмосферу. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К AST0PCK0MY СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ О . о 4 (21) 4917578/33 (22) 11.03.91 (46) 30.01,93. Бюл, М 4 (71) Белорусский политехнический институт (72) В,И,Глуховский и А.М.Лазаренков (56) Авторское свидетельство СССР М 1428894, кл. F 23 J 15/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ ВАГРАНОК (57) Использование: очистка газов от пыли с одновременной утилизацией их тепла. Сущность изобретения: устройство содержит Изобретение относится к устройствам для очистки выбросов вагранок с одновременной утилизацией тепла отходящих газов и может быть использовано в литейном производстве, а также в строительной промышленности. Известна система для очистки ваграночных газов, включающая плавильный агрегат, горелки для дожига окиси углерода и искрогасител ь, содержащий систему орошения, полый водоохлаждаемый отражатель, каплеуловитель, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для мокрой очистки ваграночных газов, содержащее дымовую трубу вагранки, установку дожигания, рекуператор, пылеуловител ь с водоохлаждаемым зонтом-отражателем, жалюзийную решетку, форсунки для промывки газа, Однако недостатком данного устройства является низкая эффективность пылеулавливания вследствие значительного уноса капель жидкости, содержащих в сво,,5U„„1791674 А1 вагранку, пылеуловитель с форсунками для промывки газа, патрубки для подачи нагретого воздуха, полую жалюзийную решетку, трубчатый змеевик. Часть пылегазового потока направляется к завалочному окну, где воспламеняется и поджигает основной поток ваграночных газов, Тепло передается трубчатому змеевику, Газовые выбросы поступают в пылеуловитель, где попадают в зону действия горячего воздуха, закручиваются и, огибая кольцевой отбойник, выбрасываются в атмосферу. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил, ем составе твердые частицы. Кроме того, выходящий из пылеуловителя ваграночный газ имеет, как правило, температуру точки росы (70 — 90 С), поэтому в устье дымовой трубы начинается интенсивная конденсация водяного пара. Образующиеся при этом капли осаждаются на корпусе пылеуловителя и окружающих его металлоконструкциях, вызывая коррозию и обмерзание в зимних условиях. Цель изобретения — повышение эффективности очистки ваграночных газов от пыли с одновременой утилизацией их тепла. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки выбросов вагранок, включающем вагранку, установку дожигания, рекуператор, пылеуловитель с водоохлаждаемым зонтом-отражателем, форсунки для промывки газа, выходящая дымовая труба содержит тангенциально расположенные по периметру патрубки для подачи нагретого воздуха и кольцевой отбойник, при этом высота дымовой трубы от 1791674 10 20 30 50 места ввода патрубков (Н) составляет 1-1,2 Од,т., где Од,т, — диаметр дымовой трубы. При этом рекуператор представляет собой двухзонную конструкцию, причем зона предварительного нагрева выполнена в виде полой жалюзийной решетки, которая одновременно является первичным каплеотделителем, а вторая зона — зона основного нагрева расположена в дымовой трубе вагранки в районе горения окиси углерода и выполнена в виде трубчатого змеевика.,;,Кроме того, целесообразно, чтобы отношение диаметров* кольцевого отбойника и дымовой трубы составляло 0,83 — 0,90. В результате применения данного устройства происходит подогрев очищенных в пылеуловителе газов (на 15 — 30 С), Двухзонная конструкция рекуператора позволяет использовать как физическое и химическое тепло отходящих газов, возникающее в результате горения окиси углерода, так и тепло конденсации водяных паров. Нагретые газы испаряют мелкие капли жидкости в дымовой трубе, предотвращают процесс конденсации за пределами МПУ и улучшают условия рассеивания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Кроме того, благодаря тангенциальному расположению патрубков для подачи нагретого воздуха возникают центробежные силы, которые отбрасывают взвешенные частицы к стенке и выводят их из газового потока. Совокупность этих факторов создает благоприятные условия для повышения эффективности очистки газов с одновременной утилизацией тепла, На чертеже показано предлагаемое устройство, Устройство очистки содержит вагранку 1 с дымовой трубой 2 и завалочным окном 3, установку дожигания 4, мокрый пылеуловитель 5 и рекуператор 6. Установка дожигания состоит из узла отбора 7, внутри которого расположены огнеупорные кирпичи, отводной трубы 8 с футерованными втулками, узла ввода 9, В туннели узла ввода смонтирован инжектор сжатого воздуха 10. Мокрый пылеуловитель 5 имеет цилиндрический корпус 11, конфузор 12, водоохлаждаемый зонт 13, систему орошения 14, В дымовой трубе пылеуловителя 15 равномерно по касательной установлены патрубки 16 для подачи нагретого воздуха, Устье дымовой трубы заканчивается кольцевым отбойником 17, который предотвращает вынос пленки жидкости и частиц в атмосферу. Рекуператор 6 является двухзонной конструкцией, Зона предварительного нагрева выполнена в виде полой жалюзийной решетки 18, которая одновременно служит первичным каплеотделителем, а зона основного нагрева представляет собой трубчатый змеевик 19 и расположена в дымовой трубе вагранки 2. Устройство работает следующим образом. Образующийся в процессе плавки пылегазовый поток движется вверх по дымовой трубе 2, При этом часть газов с высокой температурой и концентрацией окиси углерода отбирается из нижней зоны вагранки и направляется по отводной трубе 8 в район завалочного окна 3. Здесь горючие газы смешиваются с сжатым воздухом, поступающим через инжектор 10, и воспламеняются. Образующийся факел поджигает основной поток ваграночных газов, Происходит обезвреживание окиси углерода с выделением значительного количества тепла, которое передается рекуператору 19. Затем газовые выбросы поступают в пылеуловитель 5, где охлаждаются и очищаются от крупных и средних фракций пыли, Мелкие же частицы и капли, которые не обладают достаточной массой и выносятся газовым потоком из корпуса пылеуловителя 11, частично осаждаются в каплеотделителе 18, Одновременно с процессом пылеулавливания на наружной поверхности жалюзийных решеток происходит конденсация водяного пара, Выделяющееся при этом тепло нагревает атмосферный воздух, поступающий во внутренние полости каплеотделителя 18. Затем очищаемые газы попадают в зону действия горячего воздуха, который после предварительного нагрева в каплеотделителе 18 поступает в трубчатый рекуператор 19, дополнительно нагревается и подается в дымовую трубу 15 через патрубки 16. Здесь основной поток ваграночных газов закручивается и, огибая кольцевой отбойник 17 выбрасывается в атмосферу, а взвешенные частицы и капли в виде пленки осаждаются вниз на дно пылеуловителя. В таблице приведены результаты испытаний предложенного устройства на опытно-промышленной вагранке производительностью 0,5т/ч. Температура поступающего на очистку газа достигала 300-600 С, температура атмосферного воздуха после трубчатого рекуператора составляла 100350 С, а начальная запыленность не превышала 4,5 нм . Установка дожигания обеспечивала обезвреживание окиси углерода до 0,1%, а эффективность очистки устройства от твердых частиц при оптимальных режимах работы составляла 97-98%. Введение в дымовую трубу нагретого воздуха обеспечивало повышение температуры очи1791674 Показатели, определя ность очистки газ Отношение диаметров ника и дымовой трубы щенных газов на 15-30 С, которая составляла 85 †1 С, Процессы конденсации водяных паров в устье дымовой трубы и каплеунос не наблюдались. Отношение высоты дымовой трубы к ее диаметру определяет оптимальный промежуток времени, в течение которого частица под действием центробежных сил достигают поверхности дымовой трубы и осаждаются вниз, При значении отношения более чем 1,2 возрастают габариты пылеуловителя, увеличивается его вес и возникают сложности при монтаже и эксплуатации установки. Уменьшение данного соотношения снижает качество очистки вследствие недостаточного действия центробежных сил. Отношение диаметров кольцевого отбойника и дымовой трубы определяет оптимальные условия водяной пленки от газового потока, выбрасываемого в атмосферу, Если значение этого соотношения более 0,9, то процесс сепарации протекает не в полной мере, вызывая снижение эффективности очистки. При уменьшении соотношения увеличивается гидравлическое сопротивление установки, В результате часть отходящих из вагранки газов выбивается через завалочное окно, создавая тем самым антисанитарные условия труда на уровне колошниковой площадки. Отношение высоты дым ста ввода патрубков дл ro воздуха (Н ) к д трубы (Дд,т) Таким образом, применение данной конструкции позволяет использовать тепло отходящих газов для повышения степени пылеулавливания и улучшения условий рас5 сеивания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Формула изобретения 1. Устройство для очистки выбросов вагранок, содержащее вагранку, горелочное 10 приспособление, пылеуловитель с форсунками для промывки газа и водоохлаждаемым зонтом-отражателем, рекуператор, размещенный в дымовой трубе вагранки, о т л и ч а ю щ е-е с я тем, что, с целью 15 повышения эффективности очистки газов от пыли с одновременной утилизацией их тепла, оно снабжено патрубками для подачи нагретого воздуха, расположенными тангенциально по периметру дымовой трубы 20 пылеуловителя, и кольцевым отбойником, а высота дымовой трубы от места ввода патрубков составляет 1,0 — 1,2 ее диаметра. 2. Устройство по п,1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено полой жалюзий25 ной решеткой, установленной в дымовой трубе пылеуловителя, а рекуператор выполнен в виде трубчатого змеевика. ,3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что соотношение диаметров коль30 цевого отбойника и дымовой трубы пылеуловителя составляет 0,83 — 0,90. 1791674 Составитель Е. Меркачева Техред М.Моргентал Корректор О,Кравцова Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 145 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
