Устройство для очистки газов

Устройство для очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащее вертикальный корпус с подводящими и отводящими патруб2 п п ками для газа и зернистого материала, ступенчато установленные одна над другой наклонные перегородки с размещенным между ними зернистым мат ериалом , ограниченным по бокам вертикальными стенками, газосборные камеры.и сопла для регенерации зернистого материала, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности работы устройства, перегородки выполнены в виде примыкаюпц€х друг к другу Т-образных элементовj установленных наклонно по оси корпуса и образующих два смежных ряда равновеликих .каналов с поперечным -квадратным сечением, открытых со стороны зер (Л нистого материала. t И « 3 L. - :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 В Ol D 46/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3640094/23-26 (22) 06.09.83 (46) 15.11.85. Бюл. ¹ 42 (71 ) Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строительных материалов (72) В.Я. Андрианов, К.Ф. Коновальчик, Д.Х. Сакаев, В.И. Семкин и С.В. Шалюгин (53) 66.067.324 (088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР № 707593, кл. В 01 D 53/04, 1975. (54-)(57 )1. УСТРОЙСТВО Д)1Я ОЧИСТКИ

ГАЗОВ, содержащее вертикальный корпус с подводящими и отводящими патрубками для газа и зернистого материала, ступенчато установленные одна над другой наклонные перегородки с размещенным между ними зернистым материалом, ограниченным по бокам вертикаль. ными стенками, газосборные камеры.и сопла для регенерации зернистого материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, перегородки выполнены в виде примыкающих друг к другу Т-образных элементов; установленных наклонно по оси корпуса и образующих два смежных ряда равновеликих .каналов с поперечным -квадратным сечением, открытых со стороны зернистого материала.

1191098

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нижние кромки элементов выполнены с отбортовкой и снабжены уголками, установленными на внутренней поверхности элементов с образованием канала для регенерации зернистого материала.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что отбортовка выполнена переменной ширины с увеличением в сторону газосборных камер.

Изобретение относится к очистке .газов от твердых частиц методом филь,трации через насыпной зернистый материал, размещенный с воэможностью продвижения, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, горно. рудной, химической и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для очистки 10 газов, содержащее вертикальный корпус с подводящими и отводящими патрубками для газа и зернистого материала, ступенчато установленные одна над другой наклонные перегородки с 15 размещенным между ними зернистым материалом, ограниченным по бокам вертикальными стенками, газосборные камеры и сопла для регенерации зернистого материала 1) .

Недостатками этого устройства является ненадежность в работе при очистке горячих газов, большие капитальные и эксплуатационные расходы.

Эти недостатки обусловлены тем, 25 что установленные ступенчато друг над другом наклонные перегородки неустойчивы против механических и температурных воздействий, т.е. они деформируются, перфорация перегородок склонна к забиванию или просеиванию пыли, крепление перфорированных перегородок к вертикальным стенкам .увеличивает сложность, металло-. емкость, трудоемкость конструкции, . приводит к возникновению высокотемпературных напряжений, к неремонтопригодности устройства.

4, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вертикаль" ные стенки выполнены разъемными и снабжены фланцами, наружные кромки которых отогнуты и образуют в сопряжении V-образное гнездо.

5, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что перегородки выполнены из пылегазонепроницаемого материала.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства, Цель достигается тем, что в устройстве для очистки газов, содержа" щем вертикальный корпус с подводящими и отводящими патрубками для газа и зернистого материала, ступенчато установленные одна на) другой наклонные перегородки с размещенным между ними зернистым материалом, ограниченным по бокам вертикальными стенками, газосборные камеры и -сопла для регенерации зернистого материала, пере" городки выполнены в виде примыкающих друг от другу Т-образных элементов, установленных. наклонно на оси корпуса и образующих два смежных ряда равновеликих каналов с поперечным квадратным сечением, открытых со стороны зернистого материала.

Целесообразно нижние кромки элементов выполнить с отбортовкой и снабдить уголками, установленными на внутренней поверхности элементов с образованием канала для регенерации зернистого материала, отбортовку выполнить переменной ширины с увеличением в сторону газосборных камер, вертикальные стенки выполнить разъемными и снабдить фланцами, наружные кромки которых отогнуты с образованием в сопряжении Ч"образного гнезда, перегородки выполнить из пылегазонепроницаемого материала.

Такое конструктивное расположение элементов равнозначно формирует смежные слои, равновесно с двух сторон распределяет нагрузки на Т-образно

1098 з lt9 выполненные сопряженные элементы, что позволяет осуществить их установку и опору без жесткого крепления и, таким образом, существенно снять внутренние напряжения и предотвратить их деформации от механических и тепловых нагрузок. Благодаря этому повьппается надежность работы устройства,.упрощается технология изготовления, монтажа, ремонта, а прочность 10 и жесткость обеспечивается при меньшей металлоемкости и более простом конструктивном устройстве.

Размещение элементов с образованием каналов с поперечным квадратным 15 . сечением позволяет унифицироваь все элементы перегородки по форме, размерам, расположению и взаимосвязи, дополнительно сократив число деталей; создать зигзагообразный слой зернис- 20 того материала сформированный жесткими плоскими наклонными направляющими поверхностями элементов, предотвращающими залегание зернистого материала; равномерно распределить нагрузки от 25 зернистого материалапо опорам, снизив: давление на разгрузочное устройство.

Образование двух смежных рядов равновеликих каналов, разомкнутых со стороны зернистого материала, созда" ет условия для снижения гидравлического сопротивления при повьппенной производительности по объему очищаемого газа,,компактно размещает увеличенную поверхность фильтрации. 35

Разделение двух равновеликих ка.налов общей опорной стенкой позволяет дополнительно опереть элементы .перегородки друг на друга, уменьшив нагрузку на торцовые опоры, увеличив. 40 жесткость и снизив изгибающие моменты перегородок; вместе с тем опорная стенка .допускает изменение угла естественного откоса сыпучего материала, предотвращая его просыпь в 45 один из смежных каналов. . Выполнение нижних кромок элементов с отбортовкой и то, что они снаб жены уголками, установленными на внутренней поверхности элементов с обра-50 зованием канала для регенерации зернистого материала, позволяет расширить функциональную нагрузку на элементы жесткости вдоль нижних.кро/ мок перегородок и исключить специаль-55 ные сопла для регенерации, приблизить сопловую щель к зернистому материалу., улучшить распределение очищаемого газа и агента в каналах и по всей ширине зернистого материала, Кроме того, выполнение отбортовки переменной ширины с увеличением в сторону газосборных камер значительно облегчает соединение сопловых каналов с системой .подачи агентов вне устройства, улучшая доступность при .. техническом обслуживании и ремонте.

Такое конструктивное решение позволяет сопловой канал использовать с двух противоположных сторон для разнородных агентов. . Поставленная изобретением цель обеспечивается дополнительно тем, что вертикальные стенки имеют вертикальный фланцевый разъем, плоскость разъема размещена по оси симметрии зернистого материала, а наружные кромки фланцев отогнуты и образуют в сопряжении Ч-образное гнездо для уплотнения.

Размещение плоскости вертикального разъема по оси симметрии зернистого материала позволяет надежно уплотнить разъем и унифицировать вер-. тикальные стенки на основе модульного принципа, так как приняты фиксированные границы сопряжения и единая мера кратности, обеспечивающие конструктивную, технологическую и функциональную завершенность узлов и деталей независимо от расположения подводящих и отводящих патрубков для газа и зернистого материала, толщины слоя зернистого материала, компоновки устройства в целом и. его привязки на месте применения.

Отгиб наружных кромок фланцев с образованием в сопряжении V-образно" го гнезда для уплотнения позволяет . разместить уплотнение снаружи по периметру разъема, что обеспечивает сборку сопрягаемых вертикальных стенок без предварительной установки трудно закрепляемого и сохраняемого при монтаже уплотнения; снижение требований к точности изготовления фланцевых разъемов, при значительном сокращении количества крепежных деталей (остаются монтажные болты); удобство установки, контроля качества и заме" ны уплотнения без разборки фланцевых соединений и без отделения сопрягаемых частей стенок; снижение толщины фланцев до толщины стенки, а следовательно, возможно изготовление стенки и фланца как одной де1191098

Устройство содержит боковые вер, тикальные стенки 1, патрубки для под вода 2 запыленного и отвода 3 очищенного газа, патрубки для подвода 4 и отвода 5 зернистого материала 6. Уст- З5 ройство оснащено также газосборными камерами 7, одни из которых связывают подводящий патрубок 2 с каналами

8 ввода газа в слой зернистого материала 6, а другие - отводящий патру40 бок 3 с каналами 8 вывода газа из слоя зернистого материала (отличие газосборных камер 7 и каналов 8 ясно из чертежа}. Газосборные камеры 7 . снабжены снизу щелью 9, связывающей

45 каждую камеру 7 с патрубком 5 отвода зернистого материала 6;

Устройство набрано из стенок 10 фильтрующих элементов с перегородками 11, формирующими слой зернистого материала 6 и два сопряженных ряда равновеликих каналов 8 для прохода газа, разделенных общей опорной стенкой 12 и разомкнутых со стороны зернистого материала 6. Элементы 13 пеЯ регородки ll расположены таким образом, что, опираясь друг на друга, образуют вертикальную "этажерку", при" тали путем гибки, что снижает трудоемкость, металлоемкость устройства при необходимой жесткости; возможность применения для деформации уп-. лотнения (с целью герметизации разъема) любых известных способов и устройств, Предлагаемое устройство может быть выполнено с различной компоновкой.на 10 основе модульного принципа проектирования с получением широкого типораз мерного ряда.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 " то же 15 вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 - фильтрующий элемент, продольный разрез; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 7 ,узел I на фиг, 1, сопло; на фиг. 8вид Г на фиг. 7, элемент жесткости; на фиг. 9 - узел И на фиг, 2, фланцевый. разъем и гнезда для уплотнения; на фиг. 10 - 13 - варианты исполнений Т-образно сопряженных элементов

: перегородок; на фиг. 14 - вариант использования автономногофильтрующего элемента, на фиг. 15 - вариант устройства. 30 чем нижняя кромка 14 каждого элемента 13 перегородки 11 размещена на уровне линий их Т-образного сопряже" ния. Стенки 10 выполнены с отверстиями 15 в пределах торцового сечения. канала 8. Нижняя опорная стенка 12 примыкает к поперечным перегородкам

16 бункерной части стенок 10, которые образуют каналы 17 для прохода зернистого материала 6 к отводящему патрубку 5. Нижние кромки 14 элементов 13 перегородок 11 снабжены отбор товкой 18 переменной ширины и уголком 19, установленным на внутренней поверхности элементов 13 перегородки 11, которые примыкая друг к другу с зазором, образуют сопловой канал

20 и щель 21, причем щель направлена в сторону зернистого материала 6.

На стенках 1 наружную часть перегородок 11 целесообразно использо-, вать в качестве ребер жесткости 22.

Плоскость фланцев 23 вертикальных разъемов стенок 1 и 10 размещена по оси симметрии 24 зернистого материала 6. Наружная часть фланцев 23 отогнута для получения в сопряжении Vобразного гнезда, в котором размещено уплотнение 25.

Устройство снабжено штуцерами 26 и 27 для ввода в сопловой канал 20 агентов, воздействующих на процесс. ., Устройство работает следующим образом.

Заполненный газ через патрубок 2 подводится сверху вниз в гаэосборные камеры 7, сопряженные с патрубком 2 и каналами 8. Под действием сил .гравитации и осевого эффекта часть пыли отделяется в камере 7 и через щель 9 выводится при продвижении зернистого материала в процессе его обновления, Предварительно очищенный газ распределяется по входным каналам 8 и, пройдя слой зернистого материала, очищается, попадая в выходные каналы 8, при помощи которых газ направляется в газосборные камеры 7, сопряженные с отводящим патрубком 3.

В этой камере 7 также возможно выпадание под действием гравитационных сил скоагулированных., но проскочивших через слой зернистого материала частиц пыли, Окончательно очищенный газ через патрубок 3 идет на выброс. При достижении определен

1191098 ной степени насыщения слоя зернистого материала пылью, контролируемой автоматически по времени или гидравлическому сопротивлению, зернистый материал обновляется путем его продвижения, при этом свежий зернистый материал подается через патрубок 4, а запыленный отводится через патру" бок 5 . Процессы обновления зернисто- 10 го материала и его регенерации (при необходимости) обеспечиваются любыми известными способами устройствами, размещенными вне устройства.

Целесообразно в процессе очистки >5 через штуцера, 26 и сопловые каналы

20 подавать коагулянт (пар, жидкость) который через щель 21 вводится в слой зернистого материала для повышения эффективности .удержания пыли в зоне 20 очистки.

Целесообразно впроцессе обновления зернистого материала путем продвиже" ния его через штуцера 27 в сопловые каналы 20 подавать газодинамические импульсы сжатого воздуха или выхлопы от детонационных камер для стимулирования продвижения- зернистого материала разрушения корок, агломератов, на- кипи, спека. Кроме того, газодинами- ЗО ческие импульсы встряхивают перегородки 11, увеличивая текучесть зернистого материала., а уловленная пыль под воздействием импульсов перемещается в среднюю зону слоя, чем предо- З5 твращается повторный пылеунос.

Подача агентов коагулянта и гидродинамических импульсов, воздейству" .ющих на процессы, производится поочередно и одновременно с двух сторон 40 слоя зернистого материала, от известных источников при помощи известных распределительных систем, работающих автоматически и расположенных вне устройства (не показаны). Использова- 45 ние агентов способствует более полному пыленасыщению слоя, что повышает эффективность использования зернистого материала, который может быть повторно использован для фильтрации после регенерации или направлен в запыленном состоянии в основной .технологический процесс в качестве шихты (сырья, полуфабриката) или готового продукта,.например перлита, что дополнительно увеличивает эффектив-, ность устройства.

Предлагаемое устройство надежно в работе, имеет высокую производст" венную, монтажную и эксплуатационную технологичность, что существенно снижает стоимость обеспыпивающего оборудования, капитальные затраты на аспирационную (газоочистную) систему (установку) в целом и эксплуатационные расходы,у потребителя. Основные технико-экономические характеристики, достигаемые с применением предлагаемого изобретения достигаются за счет снижения капитальных и эксплуатационных затрат, чем обеспечивается экономический эффект. При очистке высокотемпературных газов экономический эффект может быть дополнительно увеличен эа счет использования боковых стенок 1 в качестве теплообменника, если торцовую зигзагообразную стенку из перегородок 11 загерметизировать, торцовый фланец закрыть крышкой 28, а образующуюся камеру 29 использовать для предварительного подогрева агента, воздействующего на процесс.

В случае совмещения устройства с . технологическим оборудованием исключается специальный транспорт,.регенерация и устройство накопления зернистого материала. При этом достигается максимальная эффективность уст ройства с использованием предлагаемого изобретения, так как конструкция упрощается до использования толь11 fl ко этажерки, а пыль и тепло рекулирируются с зернистым материалом (без необходимости его регенерации), как продукт производства.

1191098

4 жито

1191098

r7

IУ

Ю д -Ю

1191098

1191098

9 иа 1Þ

ВНИИПИ Заказ 7049/5 Тираж 658 Подписное филиал ППП "Патент", г«Ужгород, ул.Проектная, 4