Циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока

Циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока

Реферат

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в химической технологии и в металлургии для улавливания слипающихся пылей, в частности для осаждения диоксида титана из пылегазового потока.

Из уровня техники известен циклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц (SU 1777965 A1, B 04 C 5/184, 1992).

Недостатком данного циклона являются забивки при улавливании слипающихся пылей и низкая эффективность работы циклона при осаждении диоксида титана, степень улавливания диоксида титана не более 70%.

Изобретение направлено на повышение эффективности работы циклона при осаждении диоксида титана из пылегазового потока.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что циклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц, согласно изобретению выполнен с конической успокоительной камерой, соосно размещенной между корпусом и отводной трубой, большее основание которой примыкает к корпусу при следующим соотношении геометрических параметров

d/D=(0,1÷0,7);

f/F=(1·10^-3÷2,2·10^-2);

α=(60°÷80°),

где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;

D - диаметр цилиндрического корпуса;

f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;

F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;

α - угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью.

Наличие успокоительной камеры, размещенной между корпусом и отводной трубой, увеличивает степень улавливания диоксида титана до 88÷97%, а заявленное сочетание геометрических параметров и выполнение успокоительной камеры с конической формой исключает возможность забивки циклона и повышает эффективность и надежность его работы.

На чертеже представлен общий вид циклона.

Циклон для осаждении диоксида титана из пылегазового потока содержит цилиндрический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и центральной отводной трубой 3, коническое днище 4 с выходным патрубком 5 уловленных частиц и коническую успокоительную камеру 6, соосно размещенную между корпусом 1 и отводной трубой 3, большее основание которой примыкает к корпусу 1, и характеризуется следующим соотношении геометрических параметров:

d/D=(0,1÷0,7);

f/F=(1·10^-3÷2,2·10^-2);

α=(60°÷80°),

где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;

D - диаметр цилиндрического корпуса;

f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;

F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;

α - угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью или угол конусности.

Циклон для осаждении диоксида титана из пылегазового потока работает следующим образом.

Пылегазовый поток с частицами диоксида титана поступает в корпус 1 циклона по тангенциальному входному патрубку 2 и приобретает вращательное движение, вследствие чего под действием центробежной силы частицы пыли - диоксида титана - устремляются к периферии, осаждаются на стенке корпуса 1, ссыпаются на коническое днище 4 и удаляются через выходной патрубок 5 уловленных частиц. Газ с мелкими фракциями диоксида титана поступает в успокоительную камеру 6, где в силу выбранного соотношение диаметров успокоительной камеры и корпуса d/D=(0,1÷0,7) тангенциальная скорость возрастает, мелкие фракции дополнительно осаждаются и осыпаются на днище 4 циклона. Газ с остатками пыли удаляется из циклона через центральную отводную трубу 3.

Соотношение площадей поперечного сечения тангенциального входного патрубка 2 и боковой поверхности цилиндрического корпуса 1, равное f/F=1·10^-3, определяет максимальный диаметр корпуса 1 циклона, выше которого происходит резкое увеличение гидравлического сопротивления циклона, а соотношение f/F=2,2·10^-2 определяет минимальный диаметр корпуса 1 циклона, ниже которого происходит существенное забивание циклона слипающейся пылью - диоксидом титана.

При выполнении днища 4 циклона с углом конусности (углом между образующей конического днища 4 и поперечной горизонтальной плоскостью) α<60° возможно зависание слипающейся пыли - диоксида титана - на стенках днище 4, а при α>80° резко возрастают габаритные размеры циклона.

В таблице 1 приведены характеристики работы циклона с различным соотношением геометрических параметров

Таблица 1
Корпус циклонной камеры	Входной патрубок	Успокоитель	Отношение f/F	Отношение d/D	Эффекттивность осаждения пыли %	Наличие забивок циклоной камеры
Диаметр D, м	Высота м	Площадь боковой поверхности F, м2	Диаметр, м	Площадь поперечного сечения f, м2	Диаметр d, м
1,0	1,0	3,14	0,3	0,0706	0,4	2,2·10-2	0,4	88	Отсутствуют
2,0	2,0	12,5	0,3	0,0706	0,8	5,5·10-3	0,4	92	Отсутствуют
3,0	3,0	28,3	0,3	0,0706	1,2	2,7·10-3	0,4	97	Отсутствуют
3,0	3,0	28,3	0,3	0,0706	0,3	2,7·10-3	0,1	88	Отсутствуют
3,0	3,0	28,3	0,3	0,0706	2,1	2,7·10-3	0,7	88	Отсутствуют
2,5	3,0	23,6	0,3	0,0706	0,2	3,0·10-3	0,08	82	Отсутствуют
1,6	1,6	7,85	0,1	0,00785	1,2	1,0·10-3	0,75	84	Отсутствуют
3,0	3,0	28,3	0,3	0,0706	1,5	2,7·10-3	0,5	95	Отсутствуют
0,5	0,5	0,785	0,1	0,0078	0,2	1,0·10-2	0,4	88	Отсутствуют
0,7	0,7	1,57	0,1	0,0078	0,3	5,0·10-3	0,4	96	Отсутствуют
1,6	1,6	7,85	0,1	0,00785	0,6	1,0·10-3	0,4	97	Отсутствуют

В таблице 2 отражено влияние угла конусности - угла между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью "α" на зависание диоксида титана на стенке днища 4 циклона.

Таблица 2.
Угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью, α°	Наличие зависаний диоксида титана на поверхности днища
55	Зависание имеет место
60	Отсутствует
70	Отсутствует
80	Отсутствует

Циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц, отличающийся тем, что выполнен с конической успокоительной камерой, соосно размещенной между корпусом и отводной трубой, большее основание которой примыкает к корпусу при следующем соотношении геометрических параметров:

d/D=0,1÷0,7;

f/F=1·10^-3÷2,2·10^{-2 ;}

α=60°÷80°,

где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;

D - диаметр цилиндрического корпуса;

f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;

F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;

α - угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью.