Пылеуловитель

Пылеуловитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: улавливание пыли в различных технологических процессах. Сущность изобретения; при подаче запыленного воздуха уровень воды под желобом равномерной раздачи воздуха понижается от верхнего среза. Режим движения воздуха регулируется телескопическим желобом таким образом, что половина его проходит через импеллер между швеллером - П-рбразным элементом и уголком - Г-образным элементом, а другая часть под уголком. При выходе воздуха из-под Г-образного элемента и межэлементного пространства импеллера происходит смешивание этих потоков при интенсивной турбулизации в результате чего получается эффект очистки выше суммарного как в ротоклоне, так и в барботажном фильтре (до 98%) при меньшей потере давления (на 28%) за счет образования второй ступени очистки - зоны влияния струй. 1 з.п.ф-лы, 12 ил., 1 табл. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 01 0 47/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,1

ЬЬ1 »В,,!:M "..". 1 лз с .- »!.:! (21) 4927985/26 (22} 19,0Д.91 (46) 15.04.93, Бюл. % 14 (71) Криворожский горнорудный институт (72) А.М.Кириченко, А.А.Иемченко, В.И.Бережной, В.И.Сухомлинов, С.Н.Панова, И.С.Багрий и Г.П.Мойса (56) Пирумов А.И. и др. Очистка вентиляционного воздуха в мокрых пылеуловителяхпромывателях с внутренней циркуляцией воды. M., 1971, стр. 37-41;

Пирумов А.И. и др. Очистка вентиляционного воздуха в мокрых пылеуловителяхпромывателях с внутренней циркуляцией воды. М., 1971, стр, 18-21; (54) ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ (57) Использование: улавливание пыли в различных технологических процессах.

Изобретение относится к устройствам по улавливанию пыли мокрым способом и может быть использовано при любых технологических прбцессах, сопровождающихся пылевыделением, например, при добыче строительных материалов и в горнодобывающей промышленности, Цель изобретения — повышение эффективности улавливания пыли, снижение аэродинамического сопротивления, упрощение конструкции и поддерживания оптимального режима работы импеллеров.

Пылеуловитель, включающий корпус с входными патрубками, переходящими в жалоба равномерной раздачи воздуха и выходным патрубками, а внутреннее про„„5UÄÄ 1808357 А1

Сущность изобретения: при подаче запыленного воздуха уровень воды под желобом равномерной раздачи воздуха понижается от верхнего среза. Режим движения воздуха регулируется телескопическим желобом таким образом, что половина его проходит через импеллер между швеллером — П-образным элементом и уголком — Г-образным элементом, а другая часть под уголком. При выходе воздуха из-под Г-образного элемента и межэлементного пространства импеллера происходит смешивание этих потоков при интенсивной турбулизации в результате чего получается эффект очистки выше суммарного как в ротоклоне, так и в барботажном фильтре (до 98 ) при меньшей потере давления (на 28 ) за счет образования второй ступени очистки — зоны влияния струй.

1 з.п,ф-лы, 12 ил., 1 табл.

СО

C) странство пылеуловителя разделено пере- рр городками на камеры запыленного и очищенного воздуха, при этом обе камеры по всей длине связаны профилированными плоскими каналами — импеллерами, кото- 4 рые состоят из верхних и нижних элементов, импеллеры изготовлены иэ сортаментной профилированной стали, при этом верхние а элементы импеллеров выполнены П-образными, нижние Г-образными и расположены попарно друг относительно друга с углом наклона к горизонту верхнего П-образного элемента а = 40, нижнего Г-образного—

300, и на расстояниях друг относительно друга 1 = 66 — ° С = 72 —, где а — ширина

Ь b а а

1808357 верхнего элемента, b — нижнего; при этом желоба равномерной раздачи воздуха выполнены телескопическими.

Сочетание в одном устройстве ротоклона и барботажного пылеуловителя обеспечивает новое свойство — возникновение второй ступени очистки при слиянии воздушно-водяных потоков исходящих иэ импеллера и под Г-образным элементом импеллера, что обеспечивает высокую эффективность очистки при значительно меньшей потере давления.

Конструктивно импеллер выполняется боЛее просто относительно прототипа из профилированной стали П-образного элемента иэ швеллера и Г-образного из уголка.

На фиг. 1 приведен общий вид пылевловителя; на фиг. 2 поперечный разрез импеллера совмещенного с перегородкой.

Предложенный пылеуловитель состоит из продольной камеры 1, в которой монтируются желоба равномерной раздачи воздуха 2, примыкающие к подводящим патрубкам 3, йа нижние кромки которых привариваются элементы импеллера; П-образный элемент

4, Г-образный элемент — 5; выходной патрубок-6;

На фиг. 2 приведен поперечный разрез импеллера, состоящего из верхнего элемента, представляющего собой швеллер М 7 и, нижний элемент, представляющий равнополочный уголок hL 3. Размеры элементов импеллера и их взаимное расположение приведены на фиг. 2.

Перечисленные выше конструктивные элементы, выполнены следующим образом: к нижней части желобок равномерной раздачи воздуха 2 герметично прикреплены швеллеры М 7 под углом 40, к которому на вертикальных пластинах крепится уголок М

3 — нижний элемент 5 импеллера, Желоба равномерной раздачи 2, верхний 4 и нижний

5 элементы импеллеров выполнены телескопическими, т,е. регулируемой длины.

Описанйый выше пылеуловитель работает следующим образом.

Поддон заливается водой до уровня верхнего среза Г-образного элемента. Максимальный уровень воды поддерживается при помощи поплавкового запорного механизма. Режим движения воздуха регулируется таким образом, что половина его проходит через импеллер между швеллером и уголком, и другая часть под уголком. Такой режим поддерживается при вышеуказанных параметрах импеллера и уровне воды за счет регулирования длины желобов равномерной раздачи, верхнего и нижнего импеллеров, путем поддержания таким образом перепада давления на выходе и

55 входе воздуха 125ОПа. Очистка воздуха в импеллере происходит на принципе ротоклона, а проходящего под уголком по принципу барботажного фильтра. При выходе воздуха из-под Г-образного элемента и межэлементного пространства импеллера 4 и 5 происходит смешение этих потерь потоков . при интенсивной турбулизации в результате чего получается эффект очистки выше суммарного как в ротоклоне так и в барботажном фильтре (до 98ь) при меньшей потере давления (на 28$) за счет образования второй ступени очистки зоны слияния струй.

Испытание пылеуловителя производилось на стенде, представляющем собой отдельный элемент натуральной высоты, и ограниченный двумя взаимоперпендикулярными плоскостями. Поэтому физические процессы в модели (стенде) происходили так же как и в натуральном пылеуловителе.

Поперечный разрез стенда пылеуловителя приведен на фиг. 3, на которой 1— камера для воды; 5 — нижний Г-образный элемент импеллера; 4 — верхний П-образный, элемент импеллера, 2 — продольный желоб равномерной раздачи воздуха, 3— воэдухоподводящий патрубок, 7 — каплеуловитель, 6 — выходной патрубок.

С целью визуального наблюдения за процессами, происходящими при контакте воздуха с водой, емкость для воды выполнена из прозрачного стекла, а импеллеры уплотнялись с боковыми стенками при помощи герметика. Конструкция модели позволяла легко заменить импеллер или переводить ее в режим барботера.

Вентилятор с электродвигателем позволял плавно регулировать расход воздуха.

Запыление воздуха производилось перед вентилятором с целью равномерного распределения пыли в потоке. Пыль гранита для опытов собиралась иэ рукавов матерчатых фильтров и имела дисперсность 0 — 20 мкм. Пылевой питатель позволял поддерживать запыленность воздуха в пределах до 10 г/м . Уровень воды в поддоне регулировалз ся методом сообщающихся сосудов.

Для сравнительной оценки эффективности различных типов импеллеров мокрых пылеуловителей в качестве эталонного был использован импеллер серийного ротоклона типа N фиг. 4, что позволило сравнивать эффективность различных аппаратов при той же дисперсности пыли и идентичных режимах работы. . Эффективность работы пылеуловителя с импеллером типа ротоклон й, т.е. эффективность очистки колеблется от 92 до 96,77„ т.е. соответствует данным серийных ротоклонов. Потеря давления при проведении

1808357 опытов составляла 1330-2000 Па. Аэродинамическая характеристика ротоклона приведена на графике фиг. 5. Так как импеллер ротоклона имеет очень сложную геометрическую форму, то его ремонт в условиях горных предприятий практически исключен.

Эффективность барботажного пылеулоный пылеуловитель осуществлялось эа счет установки герметичной перегородки 8 между П-образным и Г-образным элементами импеллера, Исследование комбинированного пы- 15 леуловителя-ротоклона и барботажного производилось на стенде (фиг. 3), При последующих опытах 50 воздуха проходило через импеллер и 507ь под Г-образным элементом. Зависимость эффективности очист20 ки пылеуловителя при угле установки

П-образного элемента 40 и Г-образного 30 от соотношения размеров их полок Ь/а приведена на фиг. 7. Иэ зависимости видно, что оптимальным соотношением размеров полок Ь/а следует считать 0,4 — 0,45.

С целью выбора оптимальных (минимальных) геометрических размеров полок профилей была определена зависимость эффективности очистки пылеуловителя при угле установки П-образного элемента 40О и

Г-образного 30 от ширины полки П-образного элемента (см,график, фиг, 8), Из зависимости видно, что начиная с ширины полки

70мм эффективность пылеуловителя не воз- 35 растает, поэтому для дальнейших исследований был принят швеллер с шириной полки

70 мм и такой же размер швеллера рекомендуется для промышленного образца. Таким образом размер полки уголка будет равен: 40

Ь = (0,4-0,45) а.= 28 — 31,5 мм. Принимаем стандартный типоразмер уголка 30 мм.

Наиболее эффективный угол наклона Побразного элемента импеллера определялgs экспериментально методом его позорота 45 вокруг продольной оси через 10О. Зависимость эффективности очистки пылеуловителя от угла наклона П-образного элемента приведена на фиг. 9. Оптимальным углом наклона П-образного элемента следует счи- 50 тать угол 40О.

Аналогично подбирался угол установки

Г-образного элемента, Зависимость эффективности Очистки пылеуловителя от угла установки Г-образного элемента приведена 55 на фиг. 10, из которой можно судить, что оптимальный угол наклона Г-образного элемента 30 °

Было также установлено оптимальное расстояние между П-образным и Г-образвителя, исследовалась на том же стенде ротоклона, но после его реконструкции фиг. 6.

Преобразование ротоклона в барботаж- 10 ным элементом. Эта зависимость приведена на фиг. 11, из которой видно, что оптимальным расстоянием между полками следует считать !/а - 0,35, Это расстояние выражается зависимостью = 66 Ь/а, где а— ширина полки верхнего элемента, а b — нижнего. Второй герметический размер между элементами из импеллера П-образным и Гобразным "С" выражается графической зависимостью представленной на фиг.12.

Оптимальным соотношением с/а следует считать 0,4, Исходя из этого расстояние С

Ь выражается зависимостью С = 72 — . а

Таким образом, пылеуловитель обладает преимуществами перед прототипом; коэффициент эффективности очистки воздуха в ротоклоне N в среднем равен 93 BД, в барботажном — 86,47 тогда как в пылеуловителе 98), соответственно потери давления в ротоклоне равны 1700 Па, в барботажном — 1800 Па, тогда как в комбинированном пылеуловителе (сочетание ротоклона и барботера) 1250 Па. Т,е, совокупность известных признаков ротоклона и барботажного позволяет достигнуть сверхсуммарный эффект как по эффективности пылеулавливания так и по уменьшению потерь давления, т.е. эксплуатационным затратам.

Пылеуловитель обладает следующими техническими преимуществами перед прототипом (см. таблицу), Формула изобретения

1. Пылеуловитель, содержащий камеру. частиЧно заполненную жидкостью с входными патрубками и выходным патрубком, разделенный перегородками на камеры запыленного и очищенного воздуха, снабженные желобами раздачи воздуха и сообщенные между собой профилированными каналами-импеллерами,, каждый из которых выполнен из верхнего и нижнего элементов, отл ича ющи йся тем,что, с целью повышения эффективности процесса улавливания пыли, снижения аэродинамического сопротивления и упрощения конструкции. импеллеры выполнены из сортаментной профилированной стали, при этом верхние элементы импеллеров имеют

П-образную форму и наклонены к горизонту под углом 40О, нижние элементы имеют

Г-образную форму, наклонены к горизонту под углом 30 и размещены по отношению к верхним на расстояниях, определяемых в первом и втором последовательных проходных сечениях как = 66 Ь/а; с = 72 Ь/а, где а — ширина верхнего элемента, Ь вЂ” ширина нижнего элемента.

1808357

2. Пылеуловитель по и. 1. о т л и ч а ю- в широком диапазоне производительности шийся тем, что, с целью повышения по газу, желоба и импеллеры выполнены эффективности процесса улавливания пыли телескопическими.

Повробное объяснение, за i счетчиостало вщи(рц<уц ционные свойства, улучшенные предложенным, ные уу +Впцказаилей предложенного объекта по техническим решением заявляемого объекта прототипа сравнению с прототипом

Совокупность известных признаков-ротоклон и барботаж позволяет до98

93,8

86,4

1700

1250

1800

Технические и эксплуата- Показатели фактическИе или расчетКоэффициент эффекти вности очистки воздуха, (> а) ротоклона б) барботажного фильтра

Потеря давления, Па а) ротоклона б) барботажного фильтра стигнуть сверхсуммарный эффект как по эффективности пылеулавливания так и по уменьшению потерь давления за счет второй ступени очистки

1808357

1808357

f80

/20

i808357

1808357

Фиг.9

Фиг.IO

1808357

020 0Ю О 30 ОЗ5 . 040 0И

Фиг. П

70

60 о40 os5 Î ОЕАР 4

Фиг.Q

Составитель А. Кириченко

Техред М. Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор

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

Заказ 1232 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5