Струйно-инерционный пылеуловитель

 

Изобретение предназначено для очистки воздуха от средне- и крупнодисперсной пыли, например пыли строительных материалов в системах аспирации пневмотранспорта. Пылеуловитель содержит расположенное под углом к горизонтальной оси щелевое сопло подачи газового потока, ориентированное вниз тангенциально к выпуклой криволинейной поверхности, расположенной с прилеганием к верхней части сопла, вертикальную стенку камеры осаждения с примыканием к ней снизу полуцилиндрической стенки с щелями в нижней части. Эффективность очистки в пылеуловителе может достигать 75-99 % в зависимости от характеристик пыли. 1 ил.

Изобретение относится к технике очистки газа от сухой средне- и крупнодисперсной пыли строительных материалов.

В настоящее время в технике сухой очистки газа от пыли широкое распространение получили инерционные пылеуловители, к основным недостаткам которых относятся высокое аэродинамическое сопротивление, сложность в изготовлении, недостаточная надежность в работе на слабослипающихся пылях и связанная с этим низкая степень очистки газа от пыли.

Известен инерционный аппарат осадительной системы помольной установки (ав. св. СССР N1400646, МКИ В 01 D 45/04, 1988), который работает следующим образом. Пылегазовый поток проходит входной газоход. Под действием инерционных сил его частицы устремляются к наружной стенке газохода. Далее попадают в щели, образованные вертикальными ребрами, и с небольшим количеством газа отсекающимся вогнутым листом, через распределительную камеру отводятся в камеру осаждения. После этого поток устремляется вверх навстречу очищенному газу и через проем в круглом горизонтальном центральном газоходе направляется в дальнейшую систему газоочистки. С существенными признаками заявляемого изобретения совпадают следующие: входной газоход, щели для удаления частиц за счет действия инерционных сил, камера осаждения (бункер) и отводящий газоход. К недостаткам этого аппарата следует отнести сравнительно невысокую степень очистки, так как сепарация частиц происходит только в зоне разделения пылегазового потока. Отсутствует циркуляционное течение и вторичная низко импульсная струя, образующие дополнительную ступень сепарации частиц.

В качестве прототипа выбран струйно-инерционный пылеуловитель, имеющий наибольшее количество совпадающих существенных признаков (патент RU 2102115, кл. В 01 D 45/06, 20.01.98). Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газ поступает в приемное устройство и истекает из сопла. Поток газа "прилипает" к выпуклой криволинейной поверхности и распространяется по ней в окружном направлении согласно эффекту Коанда. Под действием центробежных сил частицы пыли вылетают из струи и попадают в камеру осаждения. После отрыва от криволинейной поверхности поток распространяется по законам обычной затопленной струи на вертикальную стенку под произвольным углом, при этом в потоке устанавливается разделительная линия тока. Очищенный газ с низкой концентрацией пыли, расположенный выше этой линии, поступает в устройство для отвода очищенного газа. Поток с высокой концентрацией пыли растекается вниз от разделительной линии по поверхности вертикальной стенки и через щель из него удаляется часть пыли. Для создания циркуляционной зоны течения и устранения прорыва этого потока в камеру осаждения на стенке установлен направляющий щиток, стекая с которого запыленный газ сталкивается с периферийной частью основной струи. При этом образуется вторичная низко импульсная струя, с которой уходит часть загрязненного потока в камеру осаждения и выносится значительное количество пыли. Как показали промышленные испытания, основным недостатком данной конструкции является осаждение пыли на щитке, ее постепенное накапливание и последующее прекращение сепарации через прилегающую щель.

Предлагаемый струйно-инерционный пылеуловитель направлен на решение задачи снижения аэродинамического сопротивления и увеличение надежности работы при эксплуатации. Ожидаемый технический результат при осуществлении изобретения заключается в увеличении степени очистки газа от пыли.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез пылеуловителя.

Позиции на чертеже обозначают: приемное устройство газового потока 1, щелевое сопло 2, выпуклая криволинейная поверхность 3, устройство для отвода очищенного газа 4, камера осаждения уловленной пыли 5, полуцилиндрическая стенка 6, щели 7, плоская стенка 8, разделительная линия тока 9, вторичная низко импульсная струя 10, циркуляционное течение 11.

Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газ попадает в устройство 1 и истекает из щелевого сопла 2. Поток газа прилипает к выпуклой криволинейной поверхности 3 и распространяется в окружном направлении согласно эффекту Коанда. Под действием сил инерции относительно крупные частицы вылетают из струи и попадают в камеру осаждения 5. После отрыва от криволинейной поверхности поток распространяется по законам обычной затопленной турбулентной струи. При натекании струи на стенки 6 и 8 в потоке устанавливается разделительная линия тока 9. Газ, расположенный выше этой линии, поступает в устройство для отвода очищенного газа 4. Поток с высокой концентрацией пыли растекается вниз от разделительной линии по полуцилиндрической стенке 6, образуя циркуляционное течение 11. Под действием центробежных сил и сил тяжести частицы сепарируются через щели 7, расположенные в нижней части стенки 6 и удаляются в камеру осаждения 5. Радиус полуцилиндрической стенки 6 подбирается таким образом, чтобы разделительная линия тока 9 попадала на границу плоской 8 и полуцилиндрической 6 стенок.

При сравнении предлагаемого устройства с прототипом наглядна аналогия в конструкции. Совпадают следующие существенные признаки: приемное устройство газового потока 1, щелевое сопло 2, выпуклая криволинейная поверхность 3, устройство для отвода очищенного газа 4, камера осаждения уловленной пыли 5, плоская стенка 8, разделительная линия тока 9, вторичная низко импульсная струя 10. Аналогичен и принцип действия - использование эффекта Коанда.

В данном пылеуловителе, в отличие от прототипа (патент RU 2102115, кл. В 01 D 45/06, 20.01.98), вертикальная стенка, на которую натекает струя, заменена на плоскую 8 и полуцилиндрическую 6. Одна щель, образуемая вертикальной стенкой и щитком в прототипе, заменена несколькими щелями в нижней части полуцилиндрической стенки. Щели 7 в нижней части полуцилиндрической стенки 6 не допускают пылевых отложений на ней, пыль сепарируется через щели и попадает в камеру осаждения. Нижняя часть полуцилиндрической стенки 6 играет роль щитка в прототипе. Стекая с нее, запыленный поток сталкивается с периферийной частью струи, выходящей из щелевого сопла 2 и образует вторичную низко импульсную струю 10. В предлагаемом устройстве уменьшается аэродинамическое сопротивление: установкой полуцилиндрической стенки удается избежать лобового натекания струи на плоскую стенку 8 ниже разделительной линии тока. Струйно-инерционный пылеуловитель, содержащий расположенное под углом к горизонтальной оси щелевое сопло подачи газового потока, ориентированное вниз тангенциально к выпуклой криволинейной поверхности, расположенной с прилеганием к верхней части сопла, вертикальную стенку камеры осаждения, размещенную напротив выходного сечения сопла и примыкающую снизу к ней полуцилиндрическую стенку, имеющую щели в нижней части, обеспечивает получение требуемого технического результата.

Степень очистки пылеуловителя может составлять 75-99% в зависимости от характеристик пыли.

Формула изобретения

Струйно-инерционный пылеуловитель, содержащий расположенное под углом к горизонтальной оси щелевое сопло подачи газового потока, ориентированное вниз тангенциально к выпуклой криволинейной поверхности, расположенной с прилеганием к верхней части сопла, вертикальную стенку камеру осаждения, размещенную напротив выходного сечения сопла, отличающийся тем, что к вертикальной стенке снизу примыкает полуцилиндрическая стенка, имеющая щели в нижней части, с возможностью образования разделительной линии тока в потоке между этими стенками.

РИСУНКИ

Рисунок 1