Пылеуловитель

 

Использование изобретения: очистка вентиляционных и технологических выбросов от загрязняющих компонентов в энергетике, химической, металлургической и других сферах промышленности. Сущность изобретения: пылеуловитель содержит корпус 1, внутри которого размещены статор 2, выполненный в виде индуктора линейного асинхронного двигателя, и ротор 3, выполненный из электропроводящего материала в виде тела вращения и установленный на воздушной подушке внутри статора, конгруэнтно ему, вводы 7 и 8 для загрязненного газа и промывочной жидкости соответственно, выводы 9 и 10 для очищенного и обогащенного пылью газа соответственно, а также систему предварительного подъема ротора 3, включающую элементы 4 из металла с памятью формы, жестко закрепленные на стенке корпуса 1 и снабженные устройством для изменения их температуры, например, электрическим нагревателем 4. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки вентиляционных и технологических выбросов от загрязняющих компонентов и предназначено для использования в энергетике, химической, металлургической и других сферах промышленности.

Известен наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому устройству пылеуловитель, содержащий корпус, внутри которого размещены статор, выполненный в виде индуктора линейного асинхронного двигателя, ротор, выполненный из электропроводящего материала в виде тела вращения и установленный на воздушной подушке внутри статора конгруэнтно ему, устройство для создания завесы промывочной жидкости, ввод для промывочной жидкости, соединенный с источником положительного заряда, ввод для загрязненного газа, нижняя часть которого жестко связана с дополнительным неподвижным корпусом, размещенным внутри ротора и выполненным из неэлектропроводящего материала, выводы для очищенного и обогащенного пылью газа, при этом дополнительный неподвижный корпус снабжен в верхней части электропроводящим бандажом, соединенным с источником положительного заряда.

Это устройство выбрано нами в качестве прототипа.

Недостатки указанного пылеуловителя заключаются в больших энергетических потерях на преодоление трения ротора о корпус и при подъеме ротора на воздушную подушку, возникающих при пуске ротора, а также в возможном перекосе и поломке ротора и других конструктивных элементов при пуске из-за возникающих на малых скоростях вращения радиальных перемещений ротора, обусловленных неравномерностями распределения воздуха в воздушном подвесе и электромагнитных усилий в роторе.

Технический результат изобретения устранение отмеченных недостатков в разработанной конструкции пылеуловителя.

Это достигается тем, что в пылеуловителе, содержащем корпус, внутри которого размещены статор, выполненный в виде индуктора линейного асинхронного двигателя, ротор, выполненный из электропроводящего материала в виде тела вращения и установленный на воздушной подушке внутри статора конгруэнтно ему, вводы для загрязненного газа и промывочной жидкости, выводы для очищенного и обогащенного пылью газа, согласно изобретению, дополнительно установлена система предварительного подъема ротора, включающая элементы из металла с памятью формы, закрепленные на нижней внутренней стенке корпуса и снабженные устройством для изменения их температуры, например, электрическим нагревателем.

Технический результат достигается также тем, что по меньшей мере, одна из поверхностей контакта ротора и элементов из металла с памятью формы покрыта материалом с низким коэффициентом трения.

Технический результат достигается также тем, что на верхней части элементов с памятью формы установлены шаровые опоры.

На фиг. 1 показано устройство для очистки газов, продольный разрез; на фиг. 2 элемент из металла с памятью формы с установленной на нем шаровой опорой.

Пылеуловитель (фиг. 1) содержит корпус 1, внутри которого размещен статор в виде индуктора 2 линейных асинхронных двигателей (в дальнейшем, ЛАД), ротор в виде индуктора 2 линейных асинхронных двигателей (в дальнейшем, ЛАД), ротор 3, элементы 4 из металла с памятью формы (в дальнейшем ЭМПФ), жестко закрепленные в приливах корпуса 1 и снабженные устройством для изменения их температуры в виде электрических нагревателей 5, воздуховод 6 для создания воздушного подвеса ротора 3, ввод 7 загрязненного газа, ввод 8 промывочной жидкости, вывод 9 очищенного газа, выводы 10 обогащенного пылью газа. Направление движения воздуха для создания воздушного подвеса ротора показано стрелками 11.

На фиг. 2 показан ЭМПФ 4 с установленной на его верхней части шаровой опорой 12. Остальные позиции соответствуют фиг. 1.

Пылеуловитель работает следующим образом. Известно, что по достижении некоторой критической температуры металл с памятью формы принимает определенную, наперед заданную геометрическую форму. При уменьшении температуры ниже критической величины, геометрическая форма металла возвращается к первоначальной. Таким образом, металл с памятью формы представляет собой структуру с двумя устойчивыми состояния, которые обозначим цифрами 1 (исходное состояние) и 1 (состояние при температуре выше критической). Описанный процесс характеризуется малой инерционностью, высокой чувствительностью к изменению температуры (1-5^oC) и большим рабочим усилием (до нескольких тысяч кг/см²). Кроме того, металл выдерживает несколько миллионов рабочих циклов без видимых отклонений от заданных геометрических параметров. Температура начала восстановления формы зависит от свойств металла с памятью, а точнее от компонентов, входящих в сплав. Например, у никелида титана Т46Н54 восстановление формы начинается при 75^oC, а у никелида титана Т45Н55 при 35^oC. Широко известны устройства, в которых применяются детали из металлов с памятью формы.

В предлагаемой конструкции размеры и форма ЭМПФ 4 подобраны таким образом, что в состоянии 1 их верхние (по фиг. 1) концы находятся заподлицо с обращенной к ротору 3 стенкой корпуса 1, а в состоянии 1 выступают над стенкой корпуса 1 на заданный размер.

Перед пуском ротора 3 нагреватели 5 подключаются к источнику напряжения, при этом ЭМПФ 4 нагреваются, переходят в состояние 11, их верхние концы упираются в нижнюю поверхность ротора 3, в результате чего ротор 3 приподнимается над корпусом 1 на заданную высоту, достаточную для нормального функционирования воздушного подвеса и фиксируется от радиальных перемещений. Затем через воздуховод 6 подается воздух, и ротор 3 садится на воздушную подушку, при этом, поскольку между ротором 3 и корпусом 1 имеется некоторый зазор, компенсирующий неравномерное распределение воздуха в воздушной подушке, и так как ЭМПФ 4 фиксируют ротор 3 от радиальных перемещений, то посадка ротора на подушку происходит с меньшими потерями энергии и без радиальных смещений. После этого обмотки индукторов 2 подключаются к источнику многофазного переменного напряжения и создают бегущее магнитное поле, которое наводит в электропроводящем роторе 3 вихревые ЭДС и токи, взаимодействующие с этим полем, в результате чего создается вращающий момент, и ротор 3 начинает вращаться. На малых частотах вращения из-за неравномерного распределения вращающего момента в роторе, обусловленного структурой статора, возможно возникновение сил, стремящихся сместить ротор 3 в радиальном направлении. ЭМПФ 4, фиксируя ротор от радиальных перемещений, компенсируют силы.

По достижении ротором 3 определенной частоты вращения, нагреватели 4 отключаются от источника напряжения, ЭМПФ 4 остывают и переходят в состояние 1. Основной процесс очистки газов от пыли происходит так же, как в прототипе. По окончании работы перед снятием напряжения с обмоток индуктором 2 ЭМПФ 4 переводятся в состояние 11 путем подключения нагревателей 5 к источнику напряжения. После снятия напряжения с обмоток индукторов 2 и уменьшения частоты вращения ротора 3 также возможны его радиальные перемещения, которые компенсируются ЭМПФ 4 как описано выше.

Покрытие, по меньшей мере, одной из поверхностей контакта ротора и элементов из металла с памятью формы материалом с низким коэффициентом трения, например, фотопластом, способствует снижению энергетических потерь на преодоление сил трения, возникающих при возможных соприкосновениях ротора 3 и ЭМПФ 4 при пуске.

Шаровые опоры 12, размещенные на верхней части ЭМПФ 4, также предназначены для снижения потерь на преодоление сил трения при пуске ротора 3.

Формула изобретения

1. Пылеуловитель, содержащий корпус, внутри которого размещены статор, выполненный в виде индуктора линейного асинхронного двигателя, ротор, выполненный из электропроводящего материала в виде тела вращения и установленный на воздушной подушке внутри статора конгруэнтно ему, вводы для загрязненного газа и промывочной жидкости, выводы для очищенного и обогащенного пылью газа, отличающийся тем, что пылеуловитель дополнительно содержит систему предварительного подъема ротора, включающую элементы из металла с памятью формы, жестко закрепленные на стенке корпуса и снабженные устройством для изменения их температуры.

2. Пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из поверхностей контакта ротора и элементов из металла с памятью формы покрыта материалом с низким коэффициентом трения.

3. Пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что на верхней части элементов с памятью формы установлены шаровые опоры.

4. Пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что устройство для изменения температуры элементов с памятью формы выполнено в виде электрического нагревателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2