Пылегазоуловитель

 

(ю) RU (11) (51) 5 ВО1Р45 14

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " " - „ .,",",,";„,, К ПАТЕНТУ (21) 4938006/26 (22) 200591 (46) 15.1193 Бал. Йя 41-42 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения Типроуглемаш" (72} Пичков ЮА; Радько ВД (?3) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения Гипроуглемаш" (54) ПЫЛЕГАЗОУЛОВИТЕЛЬ (57) Использование: для очистки от механических примесей и вредных газообразных примесей, промышленных газов, выпускаемых в атмосферу.

Сущность изобретения: в прямоточном корпусе 9 размещено рабочее колесо Э, снабженное плоским кольцом 4, разделяющим ротор на две секции. В корпусе 9 концентрично ротору Э размещена обечайка 12, отогнутый передний край которой примыкает к кольцу 4. Винтовые сквозные каналы 14 обечайки 12 переходят в каналы лопаток спрямляющего аппарата Каналы выходят через радиальные отверстия 20 в шламосборник 19 и через щелевые отверстия 18 на задних кромках лопаток в выходной торец корпуса 9. На входе в корпус 9 размещены оросительные форсунки 2. 5 ил

2002488

50

Изобретение относится к технике по очистке отработанного (выбросов) воздуха от механических примесей и вредных газов.

Пылегаэоуловитель мо>кет применяться в составе очистных устройств в угольной, теплоэнергетической, металлургической промышленностях, нефтехимии, микробиологическом производстве. при производстве строительных материалов и других отраслях промышленности, где имеют место выбросы в атмосферу пыли и вредных газов.

Известны различного типа воздухоочистители. Центробежный воздухоочиститель аналогичен предлагаемому пылегазоуловителю. но предполагает сухую очистку воздуха без применения жидкости. В этом он значительно отличается от предлагаемого пылегазоуловителя. так как эффективность улавливания пыли не можетдостигать более

60 — 80% и не может улавливать проходящие вместе с твердыми частицами газы.

Устройство для улавливания пыли орошения основано на применении фильтров, которые периодически засоряются. В этом устройстве применено раба гее колесо осевого типа, Такое колесо из-за малой окру>кной скорости потока (гораздо меньшего числа оборотов колеса) не может обеспечить полного смэчивания частиц пыли и поглощения газов водой. Процент очистки воздуха может достигать до 90%.

К недостаткам этого устройства необходимо отнести периодические остановки для очистки или замены сетки и съемных фильтров.

Наиболее близким техническим решекием является пылесос шахтный, предназначеннь|й для работы B очистных забоях шахт и поэтому при разработке его к нему предъявлялось основное требование — минимальные габариты.

Недостатком известной конструкции является то, что в связи с тем, что пренебрегались некоторые аэродинамические требования к его проточной части, это привело к значительному снижению его КПД как вентилятораа.

Развиваемую максимальную окружную скорость в цилиндрическом корпусе шахтного пылесоса, применяемом в этом пылесосе, преобразовать в давление не может обычный спрямляющий аппарат, так как возникают потери за счет отрыва пограничного слоя на лопатках спрямляющего аппарата, что приводит к снижению коэффициента полезного действия и увеличению шума.

Целью изобретения является повышение эффективности flûëåãà3оулавлиBàния зэ счет улучшения аэродинамических параметров.

Указанная цель достигается тем, что известный пылегазоуловитель, включающий прямоточный корпус с размещенным внутри него у входного торца рабочим колесом, установленным на валу электродвигателя, спрямляющий аппарат с лопатками, снабжен промежуточным диском, закрепленным на рабочем колесе для образования двух контуров пылетаэового потока, и обечайкой, закрепленной на корпусе электродвигателя. выполненной с закругленной входной частью и снабженной конфузорными спиральными каналами, плавно переходящими в лопатки спрямляющего аппарата, выполненные радиальными и имеющие осевые выходы с задних кромок по всей длине, причем прямоточный корпус выполнен диффузорным.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый газоуловитель отличается тем, что он снабжен промежуточным диском. закрепленным на рабочем колесе для образования двух контуров пылегазового потока и обечайкой, закрепленной на корпусе электродвигателя, выполненной с закругленной входной частью и снабженной конфузорными спиральными каналами, плавно переходящими в лопатки спрямляющего аппарата, выполненные радиальными и имеющие осевые выходы с задних кромок по всей длине, причем прямоточный корпус выполнен диффузорным.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна", Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом пылегаэоуловителе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "Существенные отличия".

На фиг.1 показан пылегазоуловитель, общий вид; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг,3 — место сопряжения обечайки с рабочим колесам и корпусом электродвигателя; на фиг.4 и 5 — развертка обечайки и лопатки спрямля.ощего аппарата.

На фиг,l показана схема практического применения пылегазоуловителей в составе пылегазоулавливающих установок.

Пылегазоулавитель включает патрубок

1 с расположенными в нем оросительными форсунками 2, рабочее колесо 3 с закрепленным на нем плоским кольцом 4 для образования секций 5 и 6 и соответственно двух контуров пылегазового потока: основного

2002488

25

35

55 потока 7 и вспомогательного потока 8.

Рабочее колесо 3 размещено внутри прямоточного корпуса 9, выполненного диффузорным. у его входного торца и установлено на валу электродвигателя 10. закреплена обечайка 12. края 13 которой плавно отогнуты внутрь и примыкают к разделительному кольцу 4 краями на входном торце, образуя входной кожух вспомогательного контура.

Обечайка 12 снабжена конфузорными винтовыми сквозными каналами 14. которые плавно переходят в каналы 15 лопаток 16 спрямляющего аппарата 17. Лопатки 16 спрямляющего аппарата 17 выполнены радиальными и имеют щелевые отверстия 18 с задних срезанных кромок по всей длине лопаток для выпуска в основной поток 7 вспомогательного потока 8 и закреплены к внешней поверхности обечайки 12 и внутренней поверхности прямоточного корпуса

9. Для отвода твердых частиц и жидкости из основного 7 и вспомогательного 8 потоков в шламосборнике 19 имеются радиальные отверстия 20,а в корпусе 9 выполнены сливные отверстия (окна) 21. В пылегазоуловителе используется процесс абсорбции газов (поглощение всем объемом) диспергированной жидкостью и также смачивание мелких твердых частиц жидкостью.

В пылегазоуловитель подается пылегазовый поток 23 и выходит очищенный воздух 24. В корпусе 9 крепится выходной диффузор 25, Работа пылегазоуловителя осуществляется следующим образом. Пылегазовь|й поток 23 засасывается во входной патрубок 1. где смачивается сильно диспергированной жидкостью, Далее пылегазовый поток 23 попадает на рабочее колесо 3. где дополнительно смачивается, закручивается колесом

3 и основной поток 7 отбрасывается на стенки корпуса 9.

Смоченные твердые частицы (пыль) и жидкость (вода) шлам с растворенными в ней газами. теряя скорость. стекают по стенкам корпуса 9 и через сливные окна 21 выводятся из пылегазоуловителя. Вспомогательный поток 8. проходя через винтовые каналы 14, также очищается от шлама и жидкости и выбрасывается с большой скоростью с задних кромок лопаток 16 спрямляющего аппарата 17. создавая условия безотрывного обтекания и улучшая тем самым работу пылегазоуловителя в целом.

Очищенный воздух 24 основного потока. пройдя спрямляющий аппарат 17 и выходной диффузор 25, выбрасывается в воэдухопровод или атмосферу.

Для обычной лопатки. например листовой. при увеличении угла атаки наступает момент, когда Су (подъемная сила) резко падает. Это происходит вследствие отрыва пограничного слоя от верхней поверхности лопатки. Существует много различных способов борьбы с этим явлением: применение перекрылков и закрылков, использование отсоса или сдува пограничного слоя. В данном случае предлагается сдув пограничного слоя воздухом. отобранным от основного потока, создаваемого рабочим колесом. из тупых задних кромок лопаток.

Известны лопатки с тупыми задними кромками, позволяющими увеличить нагруженность венцов.

Применение сдува позволит поднять нагруженность спрямляющего аппарата.

Это особенно необходимо для барабанных колес с загнутыми вперед лопатками, когда в создаваемом давлении основная доля принадлежит динамическому напору, Его эффективное преобразование в статическое давление ведет к повышению КПД турбомашины. т.е. улучшению ее характеристики.

Производительность пылегазоуловителя может быть спроектирована от 60до 250300 м /мин, и более в зависимости от з количества выбрасываемого в атмосферу загрязненного воздуха, Пылегазоуловительная установка может состоять из одного или нескольких пылегазоуловителей в зависимости от количества загрязненного воздуха, проходящего по отводящему каналу.

Количество пылегазоулавливающих установок на одном отводном канале (см.фиг.5) определяется в зависимости от концентрации пыли и газов в отработанном загрязненном воздухе, проходящем по этому отводному каналу. и должно быть таким. чтобы выбрасываемый в атмосферу воздух был экологически чистым, т,е. содержание вредных газов и пыли в нем не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Принцип работы пылегазоуловителя практически используется в шахтном пылесосе (аналог), при применении которого содержание пыли в шахтном воздухе снижалось в 3-4 раза по сравнению с традиционным средством пылеподавления— гидроорошением, что подтверждается актами промышленных испытаний шахтных пылесосов на шахтах "Аютинская" ПО

"Ростовуголь" и "Полысаевская" ПО "Кузбассуголь".

Кроме того по результатам стендовых испытаний аналога (шахтного пылесоса. не имеющего диффузорного корпуса и сдува пограничного слоя из тупых задних кромок лопаток спрямляющего аппарата) в лабора2002488

Технико-экономический эффект от применения пылегазоуловителя подсчитать 5 крайне затруднительно, Однако применение его позволит значительно улучшить экологическую обстановку в промышленно развитых районах, улучшить состояние воздушного бассейна в связи с прекращением 10 выбросов в атмосферу вредных газов и пыли.

Для доведения пылегаэоуловителя до промышленного использования необходимо изготовить опытные образцы и провести 15 жен плоским кольцом, разделяющим рабочее колесо на две секции, установленной в !

20 корпусе концентрично обечайкой с плавно отогнутыми внутрь и примыкающими к разделительному кольцу краями на входном торце и с винтовыми сквозными каналами, продолжением которых являются выполненные в спрямляющих лопатках каналы, выходящие через радиальные отверстия в шламосборник и через щелевые отверстия на задних кромках лопаток в выходной торец корпуса. тории отдела пыли Гипроуглемаша процент улавливания пыли составляет 98 ь.

Формула изобретения

ПЫЛЕГАЗОУЛОВИ ГЕЛЬ, включаю.ций прямоточный корпус. размещенное в нем у входного торца рабочее колесо, установленное на валу электродвигателя, спрямляющие лопатки, располо>кенные у выходного торца корпуса, оросительные форсунки и шламосборник, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности процесса пылегазоулавливания за счет улучшения аэродинамических параметров, он снаб-, промышленные испытания на одной иэ тепловых электростанций, работающей на твердом или жидком топливе, и на одном из заводов микробиологической промышленности или на любом другом производстве, выбрасывающем B атмосферу загрязненный твердыми частицами и вредными газами воздух. (56) Патент США N. 2616519. кл. 163-75, 1950.

Патент Англии Nl 2088743. кл, В 01 D 47/08, 1982, Авторское свидетельство СССР

N 595516, кл. Е 21 F 5/00, 1973.

20024Я8

Составитель (О.Пичков

Редактор Г.Мельникова Техред M,Моргентал Корректор П,Гереши

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3201

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101