Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям
Устройство относится к устройствам, которые предназначены для сухой очистки газов от пыли и классификации уловленной пыли по фракциям, и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности. Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям, включающее в себя две ступени пылеулавливания, содержащее корпус, завихритель, патрубок ввода запыленного газа, патрубок очищенного газа, экран цилиндрической формы, приемный цилиндр, два наклонных днища, два патрубка отвода пыли, перегородку цилиндрической формы. Причем экран имеет цилиндрическую форму, а степень перекрытия первой ступени h1 и степень перекрытия второй ступени h2, имеют меньшую длину, чем три диаметра экрана цилиндрической формы h1 <3·D и h2<3·D, где h 1 - расстояние между нижней кромкой экрана цилиндрической формы и верхней кромкой приемного цилиндра; D - диаметр экрана цилиндрической формы; h2 - расстояние между нижней кромкой перегородки цилиндрической формы и верхней кромкой выхлопного патрубка. Результатом является повышение степени эффективности, снижение гидравлического сопротивления, и возможность отделения частиц пыли размером до 5...20 мкм. Вторая ступень пылеуловителя получает не менее 20...25% мелкой фракции от общей массы пыли.
Полезная модель относится к устройствам, которые предназначены для сухой очистки газов от пыли и классификации уловленной пыли по фракциям, и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности.
Известно устройство, в котором улавливание пыли происходит в корпусе аппарата, разделенного перегородками (Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С.«Техника защиты окружающей среды», М.: Химия, 1989, стр.31, рис.1-2, б).
Указанный аппарат обладает низкой эффективностью работы, особенно для улавливания мелкодисперсной пыли, т.к. в камере не создаются закрученные потоки, а значит, не используются центробежные силы при разделении системы «газ - твердое тело».
Известно устройство для улавливания пыли, в котором запыленный газ вводится в пылеуловитель, происходит классификация частиц пыли, и сбор разных фракций пыли в разные приемники, причем первоначально отделяется грубая фракция (А.с. СССР №1629077, М. Кл. В01D 45/06, 1991 г.)
Недостатком данного устройства является низкая эффективность, за счет вторичного уноса пыли, т.к. недостаточно используется инерционная составляющая результирующей всех сил (центробежной, инерционной и гравитационной), действующих на твердые частицы при их извлечении из газового потока.
Наиболее близким конструктивным аналогом является пылеуловитель, содержащий корпус, размещенный в нем осевой патрубок ввода запыленного потока газа, на верхнем конце которого установлен завихритель, и осевой патрубок вывода очищенного газа, завихритель выполнен в виде полого диска с размещенными в нем жестко закрепленными профилированными
лопатками, пылеуловитель снабжен экраном в виде усеченного конуса, расположенным под завихрителем и меньшим основанием укрепленным по нижнему краю диска, и цилиндрической перегородкой, в верхней ее частью прикрепленной к нижнему краю диска с противоположной от экрана стороны, и приемным цилиндром, установленным коаксиально патрубку вывода очищенного газа, выполненным в нижней части с наклонным днищем и размещенным с зазором между его верхним краем и нижней стенкой завихрителя, цилиндрическая перегородка установлена между приемным цилиндром и осевым патрубком для вывода очищенного газа, осевой патрубок для вывода очищенного газа установлен концентрично снаружи осевого патрубка ввода запыленного газа, при этом стенка патрубка ввода запыленного газа, нижняя стенка завихрителя, стенка экрана и цилиндрическая перегородка расположены с образованием сообщающихся между собой полостей. Цилиндрическая перегородка установлена с зазором между ее нижней кромкой и наклонным днищем приемного цилиндра. Приемный цилиндр выполнен с перегородками, образующими несколько приемных отделений.
В пылеуловитель вводится запыленный газ, происходит классификация частиц пыли, и сбор разных фракций пыли в разные приемники, причем первоначально отделяют грубую фракцию в первой ступени пылеуловителя, после отделения грубой фракции направление газового потока изменяют на 180° и направляют его во вторую ступень под экран с образованием восходящего потока при движении между внутренней стенкой экрана и стенкой приемного цилиндра, а классификацию частиц ведут при периодическом изменении восходящего направления газового потока на нисходящее, при этом процесс осуществляют с уменьшением площади сечения нисходящих каналов пылеуловителя по ходу движения газового потока от периферии к центру при соблюдении условия S 1>S2, причем
S 1=
/4(D2-d1 2), S2=/4(d22-d 32).
Где S 1 - площадь сечения пространства между стенкой корпуса пылеуловителя и экраном, мм2;
S 2 - площадь сечения пространства между стенкой приемного цилиндра и цилиндрической перегородкой, закрепленной с противоположной от экрана стороны и установленной между стенкой приемного цилиндра и размещенного концентрично относительно него осевого патрубка для вывода очищенного газа, мм2;
D - диаметр корпуса пылеуловителя, мм;
d 1 - диаметр экрана, мм;
d2 - диаметр приемного цилиндра, мм;
d3 - диаметр цилиндрической перегородки, мм. (Патент РФ №2153916, МПК7 В 0145/04, В01Д 45/06, В01Д 45/12, опубл. 10.08.2000 г.)
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет отделять от грубой фракции мелкую в интервале 5...20 мкм, так как экспериментально установлено, что вторая ступень пылеуловителя получает не более 6...7% мелкой фракции от общей массы пыли.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного выше недостатка. Указанный результат достигается в устройстве для улавливания и классификации пыли по фракциям, включающее в себя две ступени пылеулавливания, корпус, завихритель, патрубок ввода запыленного газа, патрубок очищенного газа, экран цилиндрической формы, приемный цилиндр, два наклонных днища, два патрубка отвода пыли, перегородку цилиндрической формы.
Причем экран имеет цилиндрическую форму, а степень перекрытия первой ступени h1 и степень перекрытия второй ступени h2, имеют меньшую длину, чем три диаметра экрана цилиндрической формы h 1<3·D и h2<3·D, где
H1 - расстояние между нижней кромкой экрана цилиндрической формы и верхней кромкой приемного цилиндра;
D - диаметра экрана цилиндрической формы;
h 2 - расстояние между нижней кромкой перегородки цилиндрической формы и верхней кромкой выхлопного патрубка.
Результатом является повышение степени эффективности, снижение гидравлического сопротивления, и возможность отделения частиц пыли размером до 5...20 мкм. Вторая ступень пылеуловителя получает не менее 20...25% мелкой фракции от общей массы пыли.
На фиг.1 изображено предложенное пылеулавливающее устройство.
Пылеуловитель включает в себя корпус 1 из двух ступеней I - грубой фракции, II - мелкой фракции с размещенным в нем завихрителем 2 выполненным в виде полого диска и состоящим из верхней 3 и нижней стенки 4, между которыми расположены профилированные лопатки 5. По оси корпуса 1 расположен патрубок ввода 6 запыленного газа, примыкающий к нижней стенке завихрителя. Концентрично снаружи патрубка ввода 6 под завихрителем установлен патрубок вывода 7 очищенного газа. По наружной нижней стенке 4 завихрителя 2 установлен экран 8 в виде цилиндра. Между корпусом аппарата 1 и патрубком вывода очищенного газа 7 под завихрителем 2 установлен приемный цилиндр 9 с наклонным днищем 10 и патрубком 11, расположенным в нижней части днища для выгрузки пыли. Между верхним краем приемного цилиндра 9 и нижней стенкой 4 завихрителя 2 образован зазор. Между стенкой приемного цилиндра 9 и стенкой патрубка очищенного газа 7 коаксиально им установлена перегородка 12 цилиндрической формы, верхний край которой прикреплен к нижней стенке 4 завихрителя 2, а нижний край перегородки образует зазор с наклонным днищем 10 приемного цилиндра 9. Нижняя часть корпуса 1 аппарата заканчивается наклонным днищем 13 с патрубком 14 для отвода крупных частиц пыли из него.
Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газ через входной патрубок 6 попадает в завихритель 2. Отделение частиц пыли в закрученном потоке под действием центробежных сил начинается с завихрителя 2 при обтекании его лопастей, затем наиболее интенсивно в пространстве между экраном 8 и корпусом 1.
Отделившаяся пыль по стенке корпуса 1 под действием силы тяжести опускается в его нижнюю часть и собирается на наклонном днище 13 и через
патрубок 14 удаляется из аппарата. Газовый поток, очищенный от крупных частиц пыли, изменяет свое направление на 180° и поступает под экран 8, образуя восходящий поток при движении между внутренней стенкой экрана 8 и стенкой приемного цилиндра 9. Затем, отражаясь от нижней стенки 4 завихрителя 2, вновь изменяет свое восходящее направление движения на нисходящее и поступает в приемный цилиндр 9. Окончательное отделение мелких частиц пыли происходит в пространстве между стенкой приемного цилиндра 9 и внешней стенкой патрубка очищенного газа 7. При этом пыль за счет сил инерции выделяется из газового потока и собирается на наклонном днище 10 в нижней части приемного цилиндра 9, а затем через патрубок 11 удаляется из аппарата.
Очищенный газовый поток, изменив свое нисходящее движение на восходящее проходит в пространство между перегородкой 12 и внешней стенкой патрубка 7, вновь отражается от нижней стенки 4 завихрителя и через зазор между верхним краем патрубка 7 и нижней стенкой 4 завихрителя 2 попадает в патрубок очищенного газа 7 и выводится из пылеуловителя.
Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям, включающее в себя две ступени пылеулавливания, содержащее корпус, завихритель, патрубок ввода запыленного газа, патрубок очищенного газа, экран, приемный цилиндр, два наклонных днища, два патрубка отвода пыли, перегородку цилиндрической формы, отличающееся тем, что экран имеет цилиндрическую форму, а степень перекрытия первой ступени h1 и степень перекрытия второй ступени h2 имеют меньшую длину, чем три диаметра экрана цилиндрической формы h1 <3·D и h2<3·D, где
h1 - расстояние между нижней кромкой экрана цилиндрической формы и верхней кромкой приемного цилиндра;
D - диаметр экрана цилиндрической формы;
h 2 - расстояние между нижней кромкой перегородки цилиндрической формы и верхней кромкой выхлопного патрубка.
