Способ очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, и устройство для его осуществления

 

Использование: очистка газа и пылеулавливание в цветной и черной металлургии, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: в способе очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающем создание избыточного расхода газа с образованием в потоке газа зон повышенной и пониженной концентрации твердых частиц и отбора газа на всасывание из зоны с пониженной концентрацией, входной поток газа формируют в направлении сверху вниз в вертикальном сужающемся канале с плоскими стенками, а зоны повышенной и пониженной концентрации частиц формируют в выходном потоке в виде циркуляционных зон при плавном ламинарном обтекании плоских стенок наклонного сужающего канала с одновременным удалением частиц из зоны повышенной концентрации, а глаз на всасывание отбирают в основании наклонного сужающегося канала и предварительно закручивают в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства. Устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включает корпус с входным и выходным патрубками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц и сборный коллектор, причем корпус выполнен в виде вертикального сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц выполнено в виде наклонного сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, который соединен с вертикальным каналом с помощью плавных переходов цилиндрической формы, при этом нижняя стенка наклонного канала снабжена перфорированной перегородкой, соединенной со сборным коллектором, выполненным в виде бункера для сбора частиц с затвором, при этом основание наклонного сужающегося канала соединено с выходным патрубком тангенциально по направлению вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства. 2 с. и 9 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относятся к технике очистки газа и пылеулавливания и могут быть использованы в цветной и черной металлургии, химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающий создание избыточного расхода газа через циклон с образованием в закрученном потоке газа зон повышенной и пониженной концентрации твердых частиц и отбора газа на всасывание из зоны пониженной концентрации в выхлопной трубе. Способ предусматривает очистку газа в мультициклонах [1] Недостатком этого способа является то, что сложная структура вращающегося потока искажает траекторию движения частиц, что влечет за собой опасность вторичного уноса частиц и снижает эффективность очистки газа. При степени очистки 90% на одной стадии улавливаются только частицы d>30 мкм. Этот способ требует больших энергозатрат, так как гидравлическое сопротивление одного циклона составляет 1080 Па.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающий создание избыточного расхода газа с образованием в потоке газа зон повышенной и пониженной концентрации твердых частиц и отбора газа на всасывание из зоны с пониженной концентрацией [2] Недостатками данного способа являются низкая эффективность и экономичность очистки газа.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности очистки газа.

Это достигается тем, что в способе очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающем создание избыточного расхода газа с образованием в потоке газа зон повышенной и пониженной концентрации твердых частиц и отбора газа на всасывание из зоны с пониженной концентрацией, согласно предлагаемому изобретению входной поток газа формируют в направлении (сверху вниз) в вертикальном сужающемся канале с плоскими стенками, а зоны повышенной и пониженной концентрации частиц формируют в выходном потоке в виде циркуляционных зон при плавном ламинарном обтекании плоских стенок наклонного сужающегося канала с одновременным удалением частиц из зоны повышенной концентрации, а газ на всасывание отбирают в основании наклонного сужающегося канала и предварительно закручивают в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства. При этом очистку газа осуществляют в несколько стадий с одновременным разделением частиц по удельным весам и размерам, а крупные частицы, уловленные в первой стадии очистки газа, отбирают, а затем измельчают и возвращают в поток газа, проходящий через последующие стадии очистки.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого изобретения, используемыми в совокупности с известными, будут следующие.

1. Входной поток газа формируют в направлении сверху вниз в вертикальном сужающемся канале с плоскими стенками.

В сужающемся канале кинетическая энергия потока газа (скорость) увеличивается, газ расширяется, а давление, плотность и энтальпия уменьшаются. Направление газа сверху вниз позволяет за счет совпадения сил гравитации придать твердым частицам еще большую скорость. Сужающийся канал с плоскими стенками позволяет формировать потоки газа с частицами с однородным полем скоростей. Все это создает предпосылки для создания возможности частицам сохранять свое направление движения сверху вниз.

2. Зоны повышенной и пониженной концентрации частиц формируют в выходном потоке в виде циркуляционных зон при плавном ламинарном обтекании плоских стенок наклонного сужающегося канала с одновременным удалением частиц из зоны повышенной концентрации, а газ на всасывание отбирают в основании наклонного сужающегося канала и предварительно закручивают в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства.

При плавном ламинарном обтекании наклонных стенок осуществляется поворот потока газа, при этом однородное поле скоростей сохраняется, твердые частицы под действием инерционных сил и сил гравитации сепарируются через поток газа и скапливаются на нижней наклонной стенке сужающегося канала в зоне повышенной концентрации частиц, откуда они сразу же удаляются, а поток газа, подходя к основанию наклонного сужающегося канала, имеет пониженную концентрацию частиц, откуда он и отбирается на всасывание тягодутьевым устройством. При этом газ, прежде чем поступить в тягодутьевое устройство, предварительно закручивают в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства. Предварительная закрутка газа позволяет равномерно отбирать газ по сечению сужающегося канала, что позволяет повысить эффективность очистки, а также равномерно подавать его к всасывающему отверстию тягодутьевого устройства, снизить относительную скорость газа на рабочем колесе, то есть устранить скольжение газа относительно вращающегося рабочего колеса, тем самым увеличить расход газа через тягодутьевое устройство.

3. Очистку газа осуществляют в несколько стадий с одновременным разделением частиц по удельным весам и размерам.

Единичный акт сепарации не приводит к четкому разделению частиц от газа, так как траектории частиц зависят от случайностей при отражении, взаимных столкновений и т.п. Поэтому очистку осуществляют в несколько стадий. Если, например, газ содержит в своем составе тяжелые металлы (олово уд.вес 7,3 г/см³, цинк 6,16-7,13 г/см³, медь 8,93 г/см³, платина 21,15-21,5 г/см³, молибден 10,3 г/см³, никель 8,35 г/см³ и т.д.) и золу, полученную от сгорания топлива с удельным весом 3,2-3,0 г/см³ (Для кузнецкого каменного угля СаО_своб. 0,52% SiO₂ 61,07% Аl₂О₃ 21,24% Fe₂O ˙ FeO 6,58% СаО 4,34% МgO 2,21% SO₃ 0,51% TiO₂ 0,93% К₂О 2,41% Na₂O 1,60% Р₂О₃ 0,35%), то при определенных скоростях в первой стадии на нижней наклонной стенке сужающегося канала будут осаждаться сначала тяжелые металлы, а частицы золы будут находиться во взвешенном состоянии. Таким образом, на первой стадии твердые частицы разделяются на два потока: нижний частицы тяжелых металлов и верхний частицы золы. Такое разделение частиц по удельным весам сохранится при движении газа по всем стадиям его очистки. Для дальнейшего разделения частиц по удельным весам частицы тяжелых металлов и частицы золы выводятся из зоны сепарации в разных направлениях. При движении газа последовательно по стадиям его очистки для частиц одного и того же диаметра во всем классифицирующем пространстве устанавливается динамическое равновесие. Таким образом, при удалении частиц в каждой стадии очистки частицы будут соответственно разделены как по удельным весам, а так и по размерам. В связи с тем, что скорость потока все время увеличивается, все более мелкие частицы будут улавливаться. Самые мелкие частицы будут находиться в бункерах, расположенных ближе к всасывающему патрубку тягодутьевого устройства.

4. Крупные частицы, уловленные в первой стадии очистки газа, отбирают, а затем измельчают и возвращают в поток газа, проходящий через последующие стадии его очистки.

Это необходимо сделать для того, чтобы путем измельчения крупных частиц извлечь мелкие частицы тяжелых металлов, находящиеся в крупных. Измельчать необходимо частицы размером 60 мкм и более.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет не только повысить эффективность очистки газа, но и повысить экономичность очистки за счет того, что не потребуется других устройств для разделения частиц по удельным весам и размерам.

Анализ на новизну и существенные отличительные признаки способа очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, показал, что отличительные признаки в совокупности с известными функционально связаны между собой и с целью. Поэтому они являются необходимыми и придают заявленному решению новизну.

Патентные исследования показали, что использование указанных отличительных признаков в каких-либо известных технических решениях отдельно или в совокупности с общими с получением более высокого положительного эффекта, указанного в цели, неизвестно, поэтому предлагаемое изобретение соответствует критерию "Существенные отличия".

Для осуществления предлагаемого способа известно устройство, выполненное в виде циклона, содержащего цилиндрическо-конический корпус, тангенциально расположенный патрубок для ввода очищаемого газа, патрубок для разгрузки твердых частиц и выхлопную трубу. Для очистки больших потоков газа используют большой циклон и параллельно много маленьких система, называемая мультициклоном [1] Недостатками известного устройства являются низкие эффективность и экономичность очистки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту для осуществления предлагаемого способа является устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающее корпус с входным и выходным патрубками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц и сборный коллектор [2] Недостатками этого устройства являются низкие эффективность и экономичность очистки.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности очистки.

Это достигается тем, что в устройстве для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающем корпус с входным и выходным патрубками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц и сборный коллектор, согласно предлагаемому изобретению корпус выполнен в виде вертикально сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц выполнено в виде наклонного сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, который соединен с вертикальным каналом с помощью плавных переходов цилиндрической формы, при этом нижняя стенка наклонного канала снабжена перфорированной перегородкой, соединенной со сборным коллектором, выполненным в виде бункера для сбора частиц с затвором. При этом отверстия в перфорированных перегородках выполнены в виде щелей, соосно расположенных с направлением движения потока газа; сужающиеся каналы выполнены с уклоном от вертикальной или наклонной плоскости одной стенки, расположенной с противоположной стороны от начала выпуклой цилиндрической части перехода между каналами; проходное сечение входного патрубка выполнено с площадью, равной или большей чем площадь проходного сечения всасывающего патрубка тягодутьевого устройства. Кроме того, устройство выполнено многокаскадным, причем один каскад соединяется с другим плавными переходами цилиндрической формы, сечение общего канала по каскадам выполнено плавно сужающимся прямоугольного сечения с плоскими вертикальными или наклонными стенками, при этом вертикальные и наклонные сужающиеся каналы в местах поворота потока газа снабжены перфорированными перегородками с бункерами для сбора частиц с затворами; один из наклонных сужающихся каналов снабжен патрубком для ввода частиц, уловленных в первом каскаде и измельченных до крупности частиц, улавливаемых в последующих каскадах, затвор бункера для сбора частиц снабжен корпусом, шнеком с пылевой пробкой и патрубком для разгрузки частиц; основание нижнего сужающегося канала присоединено к всасывающему патрубку тангенциально по направлению вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства.

Таким образом, отличительными признаками, применяемыми в сочетании с известными, будут следующие.

1. Корпус выполнен в виде вертикального сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками.

В сужающемся разгонном канале кинетическая энергия (скорость) увеличивается, газ расширяется, а давление, плотность и энтальпия уменьшаются. Прямоугольная форма канала позволяет уменьшить толщину потока газа для его очистки (величину h) до оптимальной величины. Во избежание отрыва потока газа от стенок канала при больших скоростях истечения и образования вихрей угол сужения канала α₁ находится в пределах 8-12^о. При вертикальных каналах скорость газа совпадает с силами гравитации, что позволяет придать частицам еще большую скорость.

2. Устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц выполнено в виде наклонного сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, который соединен с вертикальным каналом с помощью плавных переходов цилиндрической формы, при этом нижняя стенка наклонного канала снабжена перфорированной перегородкой, соединенной со сборным коллектором, выполненным в виде бункера для сбора частиц с затвором.

Такое выполнение устройства позволяет формировать в выходном потоке зоны повышенной и пониженной концентрации частиц в виде циркуляционных зон. При плавном ламинарном обтекании наклонных стенок осуществляется поворот потока газа, при этом однородное поле скоростей сохраняется, твердые частицы под действием инерционных сил и сил гравитации сепарируются через поток газа и скапливаются на нижней наклонной стенке сужающегося канала в зоне повышенной концентрации частиц, откуда же они сразу удаляются через перфорированную перегородку в бункер для сбора частиц с затвором, а поток газа, подходя к основанию наклонного сужающегося канала, имеет пониженную концентрацию частиц, откуда он и отбирается на всасывание тягодутьевым устройством.

Выполнение перехода цилиндрической формы позволяет траектории потока деформироваться и приспосабливаться к плавному обтеканию поворота, так как в дозвуковом потоке малые возмущения распространяются как по потоку, так и против него, и при обтекании препятствия изменения давления около него распространяются во все стороны со скоростью звука, в том числе и против потока.

3. Отверстия в перфорированных перегородках выполнены в виде щелей, соосно расположенных с направлением движения потока газа.

Движение газа вдоль щелей перфорированной перегородки создает небольшие возмущения на границе стенка перфорированной перегородки газ и имеет меньшее сопротивление для прохода частиц в бункер.

4. Сужающиеся каналы выполнены с уклоном от вертикальной или наклонной плоскости одной стенки, расположенной с противоположной стороны от начала выпуклой цилиндрической части перехода между каналами.

Выполнение сужающегося канала с уклоном одной стенки позволяет поджать поток газа ближе к другой и направить его непосредственно в угол колена к перфорированной перегородке, что создает лучшие условия для сепарации частиц газа и направления их в бункер.

5. Проходное сечение входного патрубка выполнено с площадью, равной или большей, чем площадь проходного сечения всасывающего патрубка тягодутьевого устройства.

Это условие необходимо выполнить для того, чтобы тягодутьевое устройство работало на полную мощность по расходу газа. Площадь сечения делается большей в том случае, если необходимо уменьшить скорость потока газа в сужающемся канале.

6. Устройство выполнено многокаскадным, причем один каскад соединяется с другим плавными переходами цилиндрической формы, сечение общего канала по каскадам выполнено плавно сужующимся прямоугольного сечения с плоскими вертикальными или наклонными стенками, при этом вертикальные или наклонные сужающиеся каналы в местах поворота потока газа снабжены перфорированными перегородками и бункерами для сбора частиц с затворами.

Выполнение устройства многокаскадным позволяет осуществить более глубокую и полную очистку газа с одновременным разделением частиц по удельным весам и размерам, так как единичный акт сепарации не приводит к четкому разделению частиц от газа в виду того, что траектории частиц зависят от случайностей при отражении, взаимных столкновений и т.п. При определенных скоростях в первой стадии на нижней наклонной стенке сужающегося канала будут осаждаться сначала тяжелые металлы, а частицы золы будут находиться во взвешенном состоянии. Таким образом, на первой стадии твердые частицы разделяются на два потока: нижний частицы тяжелых металлов и верхний частицы золы. Такое разделение частиц по удельным весам сохранится при движении газа по всем каскадам его очистки. При разделении частиц по удельным весам частицы тяжелых металлов и частицы золы выводятся из зоны сепарации в разных направлениях в разные противоположно расположенные бункера для сбора частиц с затворами. При движении газа последовательно по каскадам его очистки для частиц одного и того же размера во всем классифицирующем пространстве устанавливается динамическое равновесие. Таким образом, при удалении частиц в каждом каскаде очистки частицы будут соответственно разделены как по удельным весам, а так и по размерам. В связи с тем, что скорость потока все время увеличивается, все более мелкие частицы будут улавливаться. Самые мелкие частицы будут находиться в бункерах, расположенных ближе к всасывающему патрубку тягодутьевого устройства.

7. Один из наклонных сужающихся каналов снабжен патрубком для ввода частиц, уловленных в первом каскаде и измельченных до крупности частиц, улавливаемых в последующих каскадах.

Установка патрубка позволяет возвращать в поток газа отобранные в первом каскаде и измельченные крупные частицы с целью дальнейшего извлечения более мелких частиц тяжелых металлов и дальнейшего улавливания в последующих каскадах и мелких частиц золы.

8. Затвор бункера для сбора частиц снабжен корпусом, шнеком с пылевой пробкой и патрубком для разгрузки частиц.

Выполнение затвора в виде шнека с пылевой пробкой позволяет сравнительно просто разгружать твердые частицы (сыпучий материал) из бункеров с широкими сужающимися каналами, а пылевая пробка (шнек с уменьшенным шагом лопастей на выходе) обеспечивает хорошую герметичность и исключает подсос воздуха в систему очистки газов (каналы).

9. Основание нижнего сужающегося канала присоединено к всасывающему патрубку тангенциально по направлению вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства.

Присоединение нижнего сужающегося канала к всасывающему патрубку тангенциально позволяет осуществить предварительную закрутку газа в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства, что обеспечивает возможность равномерно отбирать газ по сечению сужающегося канала и повысить эффективность очистки без нарушения технологического процесса очистки, а также равномерно подавать газ к всасывающему отверстию тягодутьевого устройства, снизить относительную скорость газа на рабочем колесе, то есть устранить скольжение газа относительно вращающегося рабочего колеса, тем самым увеличить расход газа через тягодутьевое устройство.

Таким образом, перечисленные выше отличительные признаки устройства создают для очистки газа оптимальные технологические условия, а в целом позволяют повысить эффективность и экономичность очистки газа.

Анализ на новизну и существенные отличительные признаки устройства для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, показал, что отличительные признаки в совокупности с известными функционально связаны между собой и с целью. Поэтому они являются необходимыми и придают заявленному решению новизну.

Патентные исследования показали, что использование указанных отличительных признаков в каких-либо известных технических решениях отдельно или в совокупности с общими с получением более высокого положительного эффекта, указанного в цели, неизвестно, поэтому изобретение соответствует критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображено однокаскадное устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, общий вид; на фиг. 2 многокаскадное устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, общий вид; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 общий вид затвора, выполненного в виде шнека с пылевой пробкой.

Устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, содержит корпус, выполненный в виде вертикального сужающегося канала 1 прямоугольного сечения с плоскими стенками 2 и 3, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц, выполненное в виде наклонного сужающегося канала 4 прямоугольного сечения с плоскими стенками 5 и 6, который соединен с вертикальным каналом с помощью плавных переходов 7 и 8 цилиндрической формы, при этом нижняя стенка 5 наклонного канала 4 снабжена перфорированной перегородкой 9, соединенной со сборным коллектором, выполненным в виде бункера 10 для сбора частиц с затвором 11, входной 12 и выходной 13 патрубки. Отверстия в перфорированных перегородках 9 выполнены в виде щелей 14, соосно расположенных с направлением движения потока газа. Сужающиеся каналы выполнены с уклоном от вертикальной или наклонной плоскости одной стенки, расположенной с противоположной стороны от начала выпуклой цилиндрической части перехода между каналами. В сужающемся канале 1 такой стенкой является стенка 3, расположенная под углом α₁, вторая стенка 2 является вертикальной (фиг. 1). Проходное сечение входного патрубка 12 выполнено с площадью, равной или большей чем площадь проходного сечения выходного и всасывающего патрубка 13 тягодутьевого устройства (не показаны). Устройство выполнено многокаскадным (фиг. 2), причем один каскад соединяется с другим плавными переходами цилиндрической формы, сечение общего канала по каскадам выполнено плавно сужающимся прямоугольного сечения с плоскими вертикальными или наклонными стенками, при этом вертикальные и наклонные сужающиеся каналы в местах поворота потока газа снабжены перфорированными перегородками и бункерами для сбора частиц с затворами. Многокаскадное устройство (фиг. 2) содержит первый вертикальный сужающийся канал 1 с плоскими стенками 2 и 3, второй наклонный сужающийся канал 4 с плоскими стенками 5 и 6, нижняя стенка 5 которого снабжена перфорированной перегородкой 9 и бункером 10, третий вертикальный сужающийся канал 15 с плоскими стенками 16 и 17, стенка 17 которого снабжена перфорированной перегородкой 18 и бункером 19, четвертый наклонный сужающийся канал 20 с плоскими стенками 21 и 22, стенка 21 которого содержит перфорированную перегородку 23 и бункер 24, и пятый вертикальный сужающийся канал 25 с плоскими стенками 26 и 27, стенка 27 которого содержит перфорированную перегородку 28 и бункер 29. Один из сужающихся наклонных каналов 4 снабжен патрубком 30 для ввода частиц, уловленных в первом каскаде и измельченных до крупности частиц, улавливаемых в последующих каскадах. Затворы 11 бункеров для сбора частиц снабжены корпусом 31, шнеком 32 и патрубком 33 для разгрузки частиц, при этом шнек 32 на выгрузном конце содержит лопасти 34 с уменьшенным шагом, которые образуют при выгрузке пылевую пробку и обеспечивают герметичность для возможного подсасывания воздуха при работе устройства. Основание нижнего сужающегося канала 4 (фиг. 1) и 25 (фиг. 2) присоединено к всасывающему патрубку 13 тангенциально по направлению вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства (направление вращения рабочего колеса и газа на фиг. 1 и 2 показано стрелкой).

Устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, работает следующим образом (фиг. 2).

Очищаемый газ, содержащий взвешенные частицы, всасывается в патрубок 12 и далее проходит через сужающиеся каналы 1, 4, 15, 20 и 25 к выходному всасывающему патрубку 13. При движении потока по сужающемуся каналу 1 скорость его увеличивается, газ расширяется. Твердые частицы приобретают определенную скорость. При проходе газа из сужающегося канала 1 в сужающийся канал 4 он плавно обтекает переход и меняет направление. Но, поскольку масса твердых частиц намного больше массы газовых молекул, твердые частицы не успевают менять направление своего движения так же быстро, как поток газа. Поэтому траектории твердых частиц сохраняют свое направление, и частицы, фильтруясь через газ, движутся к перфорированной перегородке 9 и через ее щели 14 (фиг. 3) поступают в бункер 10. Однако в этот бункер попадают только более крупные и тяжелые частицы. Одновременно в сужающемся канале 4 происходит разделение частиц как-бы на два слоя частицы более тяжелые и с большим удельным весом (например, частицы тяжелых металлов) движутся быстрее к стенке 5, а более легкие (частицы золы) сносятся потоком газа и они движутся ближе к стенке 6. В сужающемся канале 4 скорость газа увеличивается, газ расширяется. Твердые частицы приобретают определенную скорость. Причем скорость частиц золы будет больше и при переходе в сужающийся канал 15 они, не меняя своего направления, фильтруясь через газ, отбрасываются к перфорированной перегородке 18 и, проходя через нее, поступают в бункер 19. Тяжелые же частицы движутся с меньшей скоростью (на них больше действуют силы гравитации), плавно обтекают переход и поступают в сужающийся канал 15. В вертикальном сужающемся канале 15 тяжелые частицы приобретают большую скорость, так как на них действует большая сила гравитации, и при переходе в наклонный канал 20 они сохраняют свое направление движения, фильтруясь через газ, поступают к перфорированной перегородке 23 и далее в бункер 24. Более легкие частицы золы плавно обтекают переход и в канале 20 движутся ближе к стенке 22. В сужающемся канале 20 газ ускоряется, частицы золы приобретают еще большую скорость и, сохраняя свое направление, движутся к перфорированной перегородке 28 и далее в бункер 29. Из сужающегося канала 25 к всасывающему патрубку 13 газ подходит уже очищенным от твердых частиц. При этом частицы с большим удельным весом (частицы тяжелых металлов) скапливаются в бункерах 10 и 24, более легкие частицы (частицы золы) скапливаются в бункерах 19 и 29. Причем более крупные частицы скапливаются в бункерах 10 и 19, более мелкие в бункерах 24 и 29. Если в бункере 10 крупные частицы содержат мелкие частицы золы, а в бункере 19 крупные частицы содержат мелкие частицы тяжелых металлов, их необходимо из бункеров отобрать, измельчить и подать в патрубок 30, откуда поступают в канал 4, а далее уже классифицируются по удельным весам и размерам по бункерам 24 и 29, по мере накопления частиц в бункерах они периодически удаляются через затворы 11. Количество сужающихся каналов и бункеров определяется, исходя из степени (глубины) очистки газа и необходимого числа разделенных фракций частиц.

Таким образом, использованием предлагаемого способа для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, и устройства для его осуществления благодаря их отличительным признакам обеспечивается повышение эффективности и экономичности очистки газа.

В настоящее время разрабатываются рабочие чертежи устройства для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством (дымососом), при сжигании водомазутных эмульсий в котлах ДКВР и при сжигании водо- нефте- торфяных суспензий, содержащих тяжелые металлы.

Экономический эффект может быть подсчитан только после использования устройства в промышленных условиях и будет уточняться по мере расширения его области использования.

Формула изобретения

1. Способ очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающий создание избыточного расхода газа с образованием в потоке газа зон повышенной и пониженной концентрации твердых частиц и отбора газа на всасывание из зоны с пониженной концентрацией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности очистки газа, входной поток формируют в направлении сверху вниз в вертикальном сужающемся канале с плоскими стенками, а зоны повышенной и пониженной концентрации частиц формируют в выходном потоке в виде циркуляционных зон при плавном ламинарном обтекании плоских стенок наклонного сужающегося канала с одновременным удалением частиц из зоны повышенной концентрации, а газ на всасывание отбирают в основании наклонного сужающегося канала и предварительно закручивают в направлении вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку газа осуществляют в несколько стадий с одновременным разделением частиц по удельным весам и размерам.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что крупные частицы, уловленные в первой стадии очистки газа, отбирают, а затем измельчают и возвращают в поток газа, проходящий через последующие стадии его очистки.

4. Устройство для очистки газа, всасываемого тягодутьевым устройством, включающее корпус с входным и выходным патрубками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц и сборный коллектор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности очистки газа, корпус выполнен в виде вертикального сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, устройство для образования в потоке газа циркуляционных зон повышенной и пониженной концентрации частиц выполнено в виде наклонного сужающегося канала прямоугольного сечения с плоскими стенками, соединенного с вертикальным каналом с помощью плавных переходов цилиндрической формы, при этом нижняя стенка наклонного канала снабжена перфорированной перегородкой, соединенной со сборным коллектором, выполненным в виде бункера для сбора частиц с затвором.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что отверстия в перфорированных перегородках выполнены в виде щелей, соосно расположенных с направлением движения потока газа.

6. Устройство по пп.4 и 5, отличающееся тем, что сужающиеся каналы выполнены с уклоном относительно вертикальной или наклонной плоскости одной стенки, расположенной с противоположной стороны от канала выпуклой цилиндрической части перехода между каналами.

7. Устройство по пп.4 6, отличающееся тем, что проходное сечение входного патрубка выполнено с площадью, равной или большей площади проходного сечения всасывающего патрубка тягодутьевого устройства.

8. Устройство по пп.4 7, отличающееся тем, что оно выполнено многокаскадным, причем один каскад соединяется с другими плавными переходами цилиндрической формы, сечение общего канала по каскадам выполнено плавносужающимся, прямоугольного сечения с плоскими вертикальными или наклонными стенками, при этом вертикальные и наклонные сужающиеся каналы в местах поворота потока газа снабжены перфорированными перегородками и бункерами для сбора частиц с затворами.

9. Устройство по пп. 4 8, отличающееся тем, что один из наклонных сужающихся каналов снабжен патрубком для ввода частиц, уловленных в первом каскаде и измельченных до крупности частиц, улавливаемых в последующих каскадах.

10. Устройство по пп.4 9, отличающееся тем, что затвор бункера для сбора частиц снабжен корпусом, шнеком с пылевой пробкой и патрубком для разгрузки частиц.

11. Устройство по пп.4 10, отличающееся тем, что основание нижнего сужающегося канала присоединено к всасывающему патрубку тангенциально по направлению вращения рабочего колеса тягодутьевого устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4