Устройство для улавливания пылевого аэрозоля и очистки воздуха от пыли

Устройство для улавливания пылевого аэрозоля и очистки воздуха от пыли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аэрогидрообеспыливанию и может быть использовано при перемещении горючих сыпучих материалов ленточными транспортерами. Цель - повышение эффективности пылеулавливания за счет обеспечения рационального перераспределения характеристик аэродинамического, теплового и гидродинамического воздействий на запыленный объем воздуха в зоне активного обеспыливания. Для этого аспирационное укрытие 1 имеет дополнительный всасывающий патрубок 8 и выполнено из трех последовательно сопряженных секций 2-4. Каждая из секций выполнена из соединенной с одним из отсасывающих патрубков горловины. Последняя выполнена в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании, сопряженной с подошвой, имеющей переднюю по ходу потока и заднюю части и выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально. Передняя часть подошвы по ходу движения запыленного потока секции 2 выполнена в виде козырька, имеющего гиперболическую поверхность. Задняя часть третьей секции 4 выполнена в виде продолжения боковой поверхности горловины, на центральной оси каждой секции 2-4 и в плоскости соединения горловины с подошвой установлены оросители 16. В каждой секции 2-4 процесс пылеулавливания организуется комплексным использованием аэродинамического и гидродинамического методов при соответствующей рациональной геометрической компановке зоны активного обеспыливания. 7 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1615391

А1 (У1) Е 21 F 5/2 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

80Й7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4415245/31-03 (22) 26.04.88 (46) 23. 12.90. Бюл. У 47 (71) Ростовский инженерно-строительный институт (72) В.И.Беспалов и С.В.Васильевский (53) 62 1.867.2(088.8) (,56) Кузьмич А.С. Справочник по борьбе с пылью B горнодобывающей промышленности. — М.: Недра, с. 19 1-193.

Авторское свидетельство СССР

У 1176093, кл. Е 21 F 5/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА OT

ПЫЛИ (57) Изобретение относится к аэрогидрообеспыливанню и м.б. использовано при перемещении горючих сыпучих материалов ленточными транспортерами.

Цель — повышение эффективности пылеулавливания за счет обеспечения рационального перераспределения характеристик аэродинамического, теплового и гидродинамического воздействий на запыленный объем воздуха в зоне активного обеспыпивания..Для этого аспирационное укрытие 1 имеет дополнитель2 ный всасывающий патрубок 8 и выполнено из трех последовательно сопряженных секций 2-4. Каждая секция 2-4 выполнена из соединенной с одним из отсасывающих патрубков горловины. Последняя выполнена в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией основании, сопряженной с подошвой, имеющей .переднюю по ходу потока и заднюю части, и выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально. Передняя часть подошвы по ходу движения запыленного потока секции 2 выполнена в виде козырька, имеющего гиперболическую поверхность. Задняя часть третьей секции 4 выполнена в виде продолжения боковой поверхности горловины, на центральной оси каждой секции 2-4 и в плоскости соединения гор- („ ловины с подошвой установлены оросители 16. В каждой секции 2-4 процесс пылеулавливания организуется комплексным использованием аэродинамического и гидродинамического методов при соответствующей рациональной геометрической компановке зоны активного обеспыпивания. 7 ил ., 3 табл. (;Д

Я

1615391

Изобретение относится к аэрогидрообеспыливанию воздуха и может быть использовано в любой отрасли промышленности при перемещении горячих сыпу5 чих материалов ленточными транспортерами,, где применимы мокрые способы .:пыпеподавления, в частности, при

,транспортировке в шахтных условиях уг лей малой и средней степени метамор физма, склонных к самовозгоранию, а также на тракте подачи гранулированного керамэита после его обжига либо на тракте транспортировки шлака после котлоагрегатов. 15

Целью изобретения является повьппе" ! ние эффективности пылеулавливания за счет рационального перераспределения характеристик аэродинамического, теплового и гидродинамического воздейст- 20 вия на запыленный объем воздуха в зоне активного обеспьшивания.

На фиг. 1 изображено устройство для улавливания пылевого аэрозоля и очистки воздуха от пыли, общий вид; 25 ,на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — то же, вид спереди; на фиг.4 — то же, вид в аксонометрии; на фиг. 5 — первая секция в аксонометрии, общий вид; на фиг. 6 — вторая 30 секция, общий вид в аксонометрии; на фиг. 7 — третья секция, общий вид в аксонометрии. (Устройство для улавливания пылево,го аэрозоля H очистки воздуха от пьыи ,представляет собой аспирационное ук:рытие 1, выполненное в виде трех секций 2-4, установленных сопряженно и имеющих одну общую отбортовку, сос. тоящую из горизонтального 5 и верти- 40

,кальйого 6 элементов с углом 90 между ними. Устройство имеет основной 7 и дополнительные всасывающие атрубки

8 для подсоединения к коллектору 9 вентсистемы, соединенной с вентилято- 45 ром (не показан) . Каждая секция соединена с одним из всасывающих патрубков.

Иричем всасывающие патрубки 7, 8 расположены под углом к плоскости ленты транспортера 10. Каждая секция выпол- 5< иена иэ соединенной с отсасывающим патрубком горловины i 1 в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании, сопряженной с подошвой 12, имеющей переднюю 13 по ходу

55 потока и заднюю 14 части, выполненные в виде прямоугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально, при этом передняя часть 13 подошвы 12 первой по ходу движения потока секции

2 выполнена в виде козырька 15> имеющего гиперболическую поверхность, а задняя часть третьей секции 4 выполнена в виде продолжения боковой поверхности горловины. Орс"ители 16 установлены по центральной осн каждой секции и в плоскости соединения горловины с подошвой. Отбортовка окаймляет аспирационное укрытие по его внешней нижней кромке, полностью повторяя ее профиль. В передней части подошвы 12 секции 2 и в задней части подошвы секции 4 горизонтальный 5 и вертикальный 6 элементы отбортовки являются продолжением соответствующих поверхностей секций 2 (козырьками и 4 (торца). Каждая секция имеет кроме того запорнорегулирующую арматуру 17. Оросители 16 установлены в полости каждой секции на уровне нижних оснований горловин 11 под углом Ы и на высоте h относительно верхней кромки слоя транспортируемого материала таким образом, что перекрывают своими факелами входные сечения соответствующих секций.

Устройство работает следующим образом.

П и перемещен м сыпучих материалов, имеющих высокую температуру, транспортерами за счет истираиия фракций транспортируемого материала происходит образование пылевых частиц, выделение которых из слоя транспортируемого материала обусловлено аэродинамическим воздействием при движении ленты транспортера 10 и интенсифицируется восходящими тепловыми потоками, Образованное аэродинамическими и тепловыми эффектами пылевое облако попадает в зону действия секции

2 устройства, где благодаря конструкции этой секции длиной 1 организуется компактный, настилающийся по поверхности . транспортируемого материала всасывающий факел с ярко выраженными аэродинамическими параметрами.

В результате обеспечивается значительный охват поверхности транспортируемого горячего материала, изменение траектории восходящих тепловых потоков на значительной площади и резкое увеличение количества пылевых частиц, перемещаемых в полость этой секции.

Здесь же образованный оросителем 16 и распространяющийся жидкостный аэрозоль создает, благодаря наличию теп1615391 ловых эффектов за счет испарения жидкости область парообразования, обеспечивает столкновение и захват пылевых частиц каплями диспергированной жидкости и, охлаждая транспортируемый материал, создает благоприятные условия для дальнейшего связывания с ним пылевых частиц.

Таким образом, секция 2 служит для организации, прежце всего, улавливания пылевого аэрозоля в интенсивных восходящих тепловых потоках за счет дпределяющей роли аэродинамических воздействий всасывающего факела, а очистка воздуха от пыли осуществляется благодаря наличию в этой полости стабильного "парожидкостного фильтра".

В результате насьш ения влагой и столкновения частиц пыли с каплями происхо-20 дит осаждение утяжеленных пылинок на слой транспортируемого материала.

В результате непрерывного движения транспортируемого материала часть пылевого облака эжектируется в зону дей-2 ствия секции 3 устройства, где также происходит истирание фракций транспортируемого материала, вследствие остаточных тепловых эффектов после зоны действия секции 2 наблюдается про- 30 цесс пылевьделения, отличительными особенностями которого являются наличие .однонаправленно движущихся, частично смоченных пылинок и равномерное распределение умеренной температуры транспортируемого материала на протяженном участке транспортера 10. Благодаря конструкции секции 3 длиной 1 организуется равномерно рассредоточенный по упомянутому участку всасы- 40 вающий факел. В секции 3 орошение диспергированной жидкостью из оросителя

16 происходит аналогично секции 2, При этом обеспечиваются столкновение и захват пылевых частиц с каплями 45 диспергированной жидкости, при охлаждении транспортируемого материала происходит связывание с ним частиц пыли.

Таким образом, секция 3 в одинаковбй степени реализует улавливание пылево- Я) го аэрозоля в умеренных восходящих тепловых потоках и очистку воздуха от пыли каплями диспергированной жидкости. Вьделенные от воздушного потока частицы пыли осаждаются и связываются у сб слоем транспортируемого материала.

Обработанный секциями 2 и 3 сырьевой материал перемещается в зону действия секции 4, где благодаря конструкции секции 4 дл.иной I также ðåÿлизуются аэродинамические и гидродинамические воздействия на этот материал. При этом всасывающий факел организован для устранения остаточных явлений процесса пылевьделения (попадание отдельных частиц пыли в зону действия секции 4 после секции 3 или от слоя транспортируемого материала), а распыливание жидкости обеспечивает окончательное охлаждение материала до требуемой по технологии температуры и связывание фракций транспортируемого материала для предотвращения вторичного пылевьделения по тракту транспортера 10.

Аэродинамические параметры всасывающих факелов каждой секции устройства обеспечиваются соответствующей запорно-регулирующей арматурой. Установка отбортовки, состоящей из горизонтального 5 и вертикального 6 элементов под углом 90 между ними, по о внешней нижней кромке аспирационного укрытия обеспечивает концентрацию аэродинамических и гидродинамических параметров устройства вдоль ленты транспортера t0. Причем вырождение формы отбортовки позволяет в передней части секции 1 увеличить зону охвата транспортируемого материала с интенсивными тепловьделениями и стабилизировать аэродинамические характеристики всасывающего факела секции 2 за счет дополнительного экранирования, а в задней части секции 4 ограничить факел диспергированной жидкости и предотвратить эжекционные воздушные потоки, возникающие при движении материала за счет дополнительного ограждения. зоны действия секции 4.

После взаимодействия с факелом диспергированной жидкости в кажцой секции воздух, очищенный от пылевых частиц, поступает из горловин 10 во всасывающие патрубки 7,8, претерпевая нарушение аэродинамических характеристик за счет резкого изменения направления движения потока воздуха при соответствующих углах наклона с горловин 11 и 3 всасывающих патрубков.

В результате столкновения оставшихся пылевых частиц и капель диспергированной жидкости с внутренней поверхностью стенок всасывающих патрубков происходит завершающий этап очистки воздушного потока, направляемого затем в коллектор 9 вентсистемы.

1615391

Таким образом, в каждой секции 2—

4 предлагаемого устройства процесс пылеулавливания организуется комплексным использованием аэродинамического

5 и гидродинамического методов при соответствующей рациональной геометрической компоновке зоны активного обеспыливания.

В силу выполняемых каждой секцией функций аэродинамические параметры в зоне действия секции 2 максимальны по сравнению с соответствующей зоной секции 3, а тем более секции 4; Хотя гидродинамические параметры в зоне действия каждой секции остаются неизменными, ввиду указанного уменьшения аэродинамических параметров степень воздействия первых на пылевой аэрозоль в соответствующей секции увели- 20 чивается.

На начальном участке ленточного транспортера протяженностью 45,0 м с шириной ленты О, 7 м линии транспортировки горелой формовочной смеси цеха крупного литья выполнено устройство для улавливания пыпевого аэрозоля и очистки воздуха от пыли. При этом скорость движения ленты транспортера . составляет 0,7 м/с, температура транс-ЗО

,портируемого материала равна 150 С, расход материала 50 кг/с, а концентрация пыли в воздухе рабочей зоны без применения средств обеспыливания составляет 200 мг/м . 3S

Кроме того, на лабораторном стенде проводили испытания предлагаемого устройства в широком диапазоне реально возможных технологических параметров (ширина ленты 1, скорость ее дви- 40 жения Ч, температура материала t, его расход Q), в результате чего получена эмпирическая зависимость высоты установки оросителей в устройстве над верхней кромкой слоя транспортируемо- 45

ro материала от перечисленных технологических параметров

ОЯ+О76Ь| р. +î76bi 0.76 Ьэ 0,76

} и 1 Я G м

16Ь 7Ч о,71

Ф

9 9

50 где t — температура транспортируемого материала при входе его в soну активного обеспыливания устройства, С;

1 " ширина ленты транспортера, м;

0 — расход транспортируемого материала, кг/с;

Ч вЂ” скорость движения ленты транспортера, м/с;

G — эмпирический коэфйициент, учитывающий взаимосвязь технологических параметров процесса транспортировки и конструктивных характеристик устройства и равный 0,04 для первой секции, 0,1 для второй секции, 0,0Ь для третьей секции;

Ь< — эмпирический коэффициент, учитывающий взаимосвязь температуры материала и конструктивных характеристик устройства и равный 0,44 для первой секции, 0,36 для второй секции, 0,41 для третьей секции;

Ь вЂ” эмпирический коэффициент, учитывающий взаимосвязь ширины ленты транспортера и конструктивных характеристик устройства и равный 0,63 для первой секции, 0,38 для второй секции, 0,52 для третьей секции;

Ь - эмпирический коэффициент, учитывающий взаимосвязь расхода транспортируемого материала и конструктивных характеристик и равный 0,23 для первой секции, 0,14 для второй секции, 0,12 для третьей секции.

Результаты, полученные в ходе.промышленных испытаний, сведены в . табл. 1-3.

Из табл. 1-3 видно, что концентрация пыпи в воздухе рабочей зоны производственного помещения при использовании предлагаемого устройства с оптимальными формой каждой секции и высоте установки оросителей по сравнению с известным снижается на

35 мг/м (до 2 мг/м ) „

Использование предлагаемого уст ройства обеспечивает значительное снижение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны (на 94967) при интенсивных восходящих тепловых потоках от слоя транспортируемого материала, а также вэрыво-пожаробезопасные условия работы, охпажпение транспортируемого материала до требуемой по технологии температуры и очистку удаляемого от слоя материала запыленного воздуха. За счет организации процесса пылеочистки непосредственно у источника пылевьщеления предлагаемое устройства подключается в вентиляционную сеть, состоящую из значительно меньшего количества пылеочистного обору1615391

Таблица1

Зависимость концентрации пыпп в воздухе рабочей зоны (мг/м ) от формы каждой последовательно установленной в устройстве секции при установке оросителей на уровне нижнего основания горловин, при оптимальной высоте установки оросителей

Концентрация пыли, мг/м, при расположении устройства на тракте транспортировки материала первая вторая третья начальHbIH участок средний конечучасток ный участок

104

160

110

135

93

157

Прототип дования упрощенной конструкции, что приводит к сокращению затрат материалов и энергии.

Формула изобретения

Устройство для улавливания пыпевого аэрозоля и очистки воздуха от пыли, включающее аспирационное укрытие, 1п имеющее всасывающий патрубок, соединенный с вентилятором, и оросители, размещенные внутри аспирационного укрытия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффектив- 1g ности пылеулавливания за счет обеспечения рационального перераспределения характеристик аэрддинамического, теплового и гидродинамического воздействия на запыленный объем воздуха в so- рц не активного обеспыливания, аспирацнонное укрытие снабжено дополниИыпеулавливающее устройство с соответствующей формой секции тельными всасывающими патрубками и выполнено из трех последовательно сопряженных секций, каждая из которых выполнена иэ соединенной с одним из отсасывающих патрубков горловины, выполненной в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании, сопряженной с подошвой, имеющей переднюю по ходу потока н заднюю части и выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально, при этом передняя часть подошвы первой по ходу движения запыленного потока секции выполнена в виде козырька, имеющего гиперболическую поверхность, а задняя часть третьей секции выполнена в виде продолжения боковой поверхности горловины, причем оросители установлены по центральной оси каждой секции и в плоскости соединения горловины с подошвой.

1615391

Та блица 2

Зависимость концентрации пыли в воздухе рабочей эоны (мг/м ) от расположения оросителей во внутренней полости секций при оптимальных форме каждой секции и высоте установки ороснтелей

Концентрация пыли, мг/м, при расположении оросителей в горизонтальной плоскости

Расположение оросителей в вертикальной плоскости в передней по ос части сев задней части сечения ения

У верхнего основания горловины

На уровне нижнего основания горловины

В полости подошвы (ниже уровня нижнего основания горловины) 18

13

Таблица 3

Зависимость концентрации пыли в воздухе рабочей зоны (мг/м ) от высоты установки оросителей относительно верхней кромки слоя транспортируемого материала, на уровне нижнего основания горловин секций и оптимальной форме каждой секции

Высота установки оросителей относительно верхней кромки слоя транспортируемого материала, м в первой секции во второй в третьей секции секции

0,19

0,16

0,21 расчету по формуле

0,26

0,31

0,36

29

0,29

0,34

0,39

8

0,25

0,30

Согласно

0,35

0,40

0,4>

Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны, мг /мз

1615391

1615391

ФУГ;,7

Редактор А.Мотыль (Составитель Л.Серова

Техред М.Ходанич Корректор И.лароши

Заказ 3972 Тираж 375 Подписное

ВКПБ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101