Устройство для инерционной пылеочистки газа
Полезная модель относится к устройствам пылеулавливания, обеспечивающим отделение взвешенных частиц из потока газа с использованием сил инерции и может использоваться в химической, металлургической, теплоэнергетической отраслях и производстве строительных материалов.
Устройство газоочистки от взвешенных частиц, содержащее корпус из двух вертикальных труб, соединенных между собой боковым патрубком и отводом, два вертикальных кольцевых щелевых набора - инерционные пылеуловители с закрепленными в трубах отбортовками конфузоров, бункер для сбора пыли из первого цилиндрического пылеуловителя, устройство для выдува пыли из второго конического пылеуловителя и отвода для выпуска очищенного газа, отличается тем, что выполняется последовательный двухступенчатый проток и очистка газа в цилиндрическом инерционном пылеуловителе, набранном из одинаковых металлических колец специального профиля при одинаковых щелевых зазорах между ними, и коническом инерционном пылеуловителе, набранном из металлических колец аналогичного профиля при одинаковых щелевых зазорах между ними, но имеющих различные по высоте набора диаметры, причем конфигурация конфузоров перед ними повышает осевую скорость газа в 2-2,5 раза, способствуя концентрации взвешенных частиц в осевой зоне газового потока. Взвешенные частицы, отдел иные в цилиндрическом пылеуловителе, падают в бункер с периодическим его опорожнением, а отделенные в коническом пылеуловителе - выдуваются струей газа через сопло в нижнем окончании набора его колец и трубку в окружающую среду с улавливанием сухим или мокрым способом, причем потеря продувочного газа не превышает 1% от общего количества очищенного газа. Конструкция обеспечивает свободное линейное тепловое расширение пылеуловителей при пропуске нагретых газов, возможность их регенерации и экологическую чистоту окружающей среды.
Полезная модель относится к области газоочистки - устройствам пылеулавливания, обеспечивающим отделение взвешенных частиц из потока газа с использованием сил инерции, и может использоваться в химической, металлургической, теплоэнергетической отраслях и производстве строительных материалов.
Известно устройство инерционного пылеуловителя, который содержит прямоугольный корпус с входным и выходным патрубками, жалюзийную решетку и пылесборный бункер, отличающееся тем, что жалюзийная решетка установлена под углом к поверхности корпуса, а патрубок выброса пыли соединен с источником разрежения и снабжен перегородкой со щелями переменной ширины, уменьшающейся к центру решетки, установленной в патрубке выброса пыли. Наклонные стенки установлены с переменным зазором относительно перегородки, увеличивающимся к центру решетки, а в месте соединения стенок друг с другом выполнено отверстие и установлены скатные пластины, прикрепленные под углом к перегородке со стороны наклонных стенок, соединенные друг с другом в центре решетки и образующие с наклонными стенками зазоры, площадь каждого из которых равна половине площади отверстия [1].
Недостатками прототипа является сложность конструкции, большой вес и габариты, недостаточная степень очистки при размере остаточной пыли в газе, эффективно удавливаемой одноступенчатым пылеуловителем, в 25-30 мкм, поэтому для более тонкой очистки газа требуется использование дополнительного матерчатого фильтра, исключающего применение нагретых и агрессивных газов.
Технической задачей предлагаемой полезной модели ставится устранение указанных недостатков. Поставленная задача решается путем организации двухступенчатой сухой инерционной газоочистки, в цельнометаллических вертикальных кольцевых щелевых наборах, обладающих свободой тепловых расширений и возможностью регенерации.
На фигуре 1 представлен общий вид - продольный разрез полезной модели устройства; на фигуре 2 - узел А с увеличением масштаба цилиндрического кольцевого щелевого набора; на фигуре 3 - узел Б с увеличением масштаба пылеотвода в бункер; на фигуре 4 - узел В с увеличением масштаба конусообразного кольцевого щелевого набора.
Устройство состоит из двух вертикальных труб 1 и 4, соединенных отводом 3, в которых размещаются коаксиально кольцевые щелевые наборы первой 7 и второй 19 ступеней газоочистки, пылесборного бункера 6 и отвода 5 для выпуска очищенного газа. Конструкция корпуса имеет фланцевые соединения и устанавливается в вертикальном положении на опорных лапах.
В верхнем фланцевом соединении корпуса зажата отбортовка конфузора 8, к нижнему концу которого приварены 3-6 вертикальных прутков 9 по окружности на равном расстоянии друг от друга. Нижние концы этих прутков также приварены к нижнему коническому патрубку 10, имеющему выпускной цилиндрический патрубок 11, свободно установленный во фланцевом соединении пылесборного бункера 6. Между конфузором и коническим патрубком набраны и приварены к пруткам стальные кольца 12 специального профиля со скругленной верхней внутренней кромкой, образующие между собой кольцевые одинаковые по высоте щели и являющиеся цилиндрическим набором колец - инерционным пылеуловителем первой ступени газоочистки. Во фланцевом соединении трубы 4 закреплен отбортовкой конфузор 13 с приваренными аналогичными прутками 14, к которым приварен щелевой набор стальных колец 15 аналогичного профиля, но различного диаметра, и наконечник с соплом 16, оканчивающийся продувочной трубкой 17, проходящей через сальниковое уплотнение 18, расположенное на отводе 5 потока очищенного газа. Такой конический набор колец является инерционным пылеуловителем 19 второй ступени газоочистки. Пропуск трубки с резьбой через сальниковое уплотнение обеспечивает свободу линейного теплового расширения конического набора колец в случае пропуска нагретого газа и возможность его выемки из корпуса для регенерации.
Устройство работает следующим образом. Запыленный газ поступает сверху через входной конфузор 8, повышающий скорость потока газа в 2-2,5 раза, попадает внутрь цилиндрического набора колец 7, где разделяется на струи с резкими поворотами на 90° при входе в кольцевые щели между кольцами, а взвешенные частицы под действием сил инерции искривляют свою траекторию на меньший угол, пролетая мимо щелей, а также, ударяясь в закругленные поверхности нижележащих колец, отскакивают и попадают снова в нисходящий поток газа. По инерции и под действием гравитации взвешенные частицы просыпаются в бункер, а частично очищенный поток газа следует через патрубок 2 и отвод 3 на вторую ступень газоочистки. Аналогичный процесс инерционного пылеотделения, основанного на внезапном резком изменении направления движения струй газа и оставшихся в них взвешенных частиц, происходит и в коническом наборе колец 19, представляющем вторую ступень газоочистки, где сопло 16 способствует эффективному формированию отделенной пыли в центре потока газа и удалению ее через трубку 17 в окружающую среду, где она улавливается сухим или мокрым способом. При этом потери газа на продувку не превышают 1%. Очищенный газ выводится через отвод 5 с высокой степенью очистки, когда размер оставшихся в газе частиц не превышает 5 мкм. Периодически производится опорожнение бункера 6 от уловленной пыли в герметичную транспортную тару.
Регенерация кольцевых наборов выполняется в процессе регламентных работ, связанных с отключением установки, когда кольцевые наборы при разъеме фланцевых соединений вынимаются из корпуса, кольцевые щели высотой "S" промываются, продуваются, устанавливаются и закрепляются отбортовками конфузоров в корпусе.
Таким образом, предлагаемая полезная модель является двухступенчатым инерционным пылеуловителем, позволяющим осуществлять эффективную газоочистку без применения дополнительных матерчатых фильтров даже нагретых и химически агрессивных газов. Конструкция обладает новизной, является компактной, имеет небольшой вес и металлоемкость, сохраняет экологичность окружающей среды, позволяет выполнять регенерацию кольцевых наборов и технологически легко выполнима.
Использованные информационные материалы:
1. А.с. СССР №1256769, кл. В 01 D 45/08, бюлл. №34, 1986 г.
1. Устройство для инерционной пылеочистки газа, содержащее металлический корпус, два инерционных круговых пылеуловителя, пылесборный бункер и сопловый элемент продувки взвешенных частиц, отличающееся тем, что инерционные круговые пылеуловители размещены последовательно по потоку газа и коаксиально в двух вертикальных трубах корпуса, соединенных боковым патрубком, причем их жесткое закрепление производится только отборотовками верхних конфузоров во фланцевых соединениях труб, а нижние окончания пылеуловителей имеют свободу теплового расширения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрический кольцевой щелевой набор, представляющий инерционный пылеуловитель первой ступени очистки газа, составлен из приваренных к стержням стальных колец одинакового диаметра и высоты со скругленными внутренними верхними кромками и образованием между ними одинаковых по высоте кольцевых щелей, а также цилиндрического отвода в нижней части для пропуска удержанных взвешенных частиц в пылесборный бункер.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конический кольцевой щелевой набор, представляющий инерционный пылеуловитель второй ступени очистки газа, набран из приваренных к стержням стальных колец переменного диаметра и одинаковой высоты со скругленными внутренними верхними кромками и образованием между ними одинаковых по высоте кольцевых щелей, а также имеет внизу набора сопловой элемент для продувки газом удержанных взвешенных частиц наружу через трубку с сальниковым уплотнением в отводе для выхода потока очищенного газа.
