RU193334U1 - Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к технике очистки газа от сухой средне- и мелкодисперсной пыли и может быть использована в различных отраслях промышленности: химической, металлургической, пищевой, энергетической и других областях промышленно-хозяйственной деятельности.Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц содержит сепараторы, имеющие длину, ширину и высоту, расположенные рядами на пути запыленного газа с зазорами между сепараторами. Причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду. Сепараторы выполнены в виде наклонных полутруб, обращенные вогнутыми поверхностями навстречу запыленному потоку газа, при этом зазор между наклонными полутрубами в каждом ряду равен наружному диаметру полутрубы.Техническим результатом является снижение энергетических затрат процесса газоочистки за счет уменьшения гидравлического сопротивления устройства при сохранении достаточно высокой эффективности осаждения твердых дисперсных частиц.

Description

Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц Настоящая полезная модель относится к технике очистки газа от сухой средне- и мелкодисперсной пыли и может быть использована в различных отраслях промышленности: химической, металлургической, пищевой, энергетической и других областях промышленно-хозяйственной деятельности.

Известна призматическая осадительная камера графитовой пыли, содержащая вертикальные фронтовую, заднюю и боковые стены, потолочное перекрытие, подовое окно вывода пыли в бункер, оснащенную вертикальными осадительными пластинами внутреннюю полость, размещенные на фронтовой стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно и подключенный к нему патрубок ввода графитовой пыли в потоке продуктов сгорания, размещенные на задней стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно и подключенный к нему и оснащенный матерчатым фильтром с системой периодической продувки патрубок вывода очищенных продуктов сгорания [Патент RU 2583468, F23J 3/04, B01D 45/00, от 10.05.2016]. Внутренняя полость камеры разделена вертикальной плоскостью, параллельной фронтовой и задней стенам, соответственно на фронтовой и задний отсеки, имеющие собственные боковые стены, потолочные перекрытия и подовые окна вывода пыли в бункер. Окно ввода графитовой пыли и вертикальные осадительные пластины размещены во фронтовом отсеке. Вдоль вертикальной плоскости деления камеры на отсеки между боковыми стенами с примыканием к потолочному перекрытию установлена вертикальная перегородка, образующая вместе с задней стеной и боковыми стенами заднего отсека вертикальный коридор, имеющий входное подовое окно. Между боковыми стенами в подовых окнах вывода пыли в бункер и входа в вертикальный коридор заднего отсека дополнительно установлены уголковые горизонтальные осадительные элементы.

Недостатком изобретения являются относительно высокие потери давления в осадительной камере вследствие узкого сечения для прохода газа в местах установки дополнительных уголковых осадительных элементов.

Известно устройство для сбора и удаления частиц, увлеченных топочным газом в топке, содержащее множество сепараторов, размещенных по ходу движения газа в топке, расположенных по меньшей мере двумя рядами на пути топочного газа с зазорами между сепараторами, позволяющими некоторому количеству частиц в топочном газе избежать улавливания [Патент RU 2106577, F23J 15/00, B01D 45/00, B01D 45/08, от 10.03.1998]. Сепараторы представляют собой вогнутые отражающие элементы U-образной, Е-образной или W-образной конструкции, действующие на принципе соударения, причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду. Кроме того, сепараторы расположены в или после топки и по крайней мере один последующий ряд сепараторов расположен от предыдущего на расстоянии, равном глубине сепаратора.

Недостатком устройства является существенное различие полей центробежных сил, возникающих в области за сепараторами и внутри них, которое приводит к снижению общей эффективности улавливания твердых дисперсных частиц.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для тонкой пылегазоочистки, содержащее сепараторы, имеющие длину, ширину и высоту, расположенные рядами на пути запыленного газа с зазорами между сепараторами [Патент RU 171615, B01D 45/06, B01D 45/08, от 07.06.2017]. Сепараторы представляют собой вогнутые отражающие элементы в виде двутавровых балок, действующие на принципе соударения. Сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду. Кроме того, для обеспечения равнопроточности устройства зазор между двутаврами в каждом ряду равен его высоте.

Недостатком данного устройства является относительно высокое гидравлическое сопротивление, возникающее вследствие движения потока газа по зигзагообразной траектории без оптимального обтекания сепарирующих элементов. Кроме того, недостаточная площадь входного сечения устройства приводит к повышению действительной скорости газа, и как следствие, к значительному увеличению потерь давления.

Задачей полезной модели является разработка устройства для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.

Техническим результатом является снижение энергетических затрат процесса газоочистки за счет уменьшения гидравлического сопротивления устройства при сохранении достаточно высокой эффективности осаждения твердых дисперсных частиц.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц, содержит сепараторы, имеющие длину, ширину и высоту, расположенные рядами на пути запыленного газа с зазорами между сепараторами. Причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду. Сепараторы согласно настоящей полезной модели выполнены в виде наклонных полутруб, обращенные вогнутыми поверхностями навстречу запыленному потоку газа, при этом зазор между наклонными полутрубами в каждом ряду равен наружному диаметру полутрубы.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц с косым срезом.

Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц содержит сепараторы, представляющие собой вогнутые отражающие элементы в виде наклонных полутруб 1, действующие на принципе соударения и служащие для улавливания твердых средне- и мелкодисперсных частиц запыленного потока газа. Наклонные полутрубы 1 расположены рядами, при этом для обеспечения равнопроточности устройства зазор между наклонными полутрубами 1 в каждом ряду равен наружному диаметру полутрубы. Наклонные полутрубы 1 обращены вогнутыми поверхностями навстречу запыленному потоку газа. Кроме того, наклонные полутрубы 1 в каждом последующем ряду расположены между наклонными полутрубами 1 в каждом предыдущем ряду (фиг. 1).

Предлагаемое устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц работает следующим образом.

Запыленный поток газа, содержащий преимущественно средне- и мелкодисперсные частицы размерами от 1 до 10 мкм, поступает в предлагаемое устройство для очистки газов. При изменении направления потока газа создается центробежная сила, которая способствует равномерному осаждению частиц пыли на всей поверхности наклонных полутруб 1. Наличие рядов наклонных полутруб 1 приводит к повышению эффективности улавливания твердых дисперсных частиц, за счет более структурированного газового потока. При этом наклонные полутрубы 1 обращены вогнутыми поверхностями навстречу запыленному потоку газа. Для обеспечения минимального гидравлического сопротивления зазор между наклонными полутрубами 1 в каждом ряду равен наружному диаметру полутрубы. Кроме того, для увеличения площади входного сечения устройства и поверхности осаждения угол наклона полутруб к горизонту должен составлять 30-75°. При достижении существенного слоя загрязнений на поверхности наклонных полутруб 1, который характеризуется снижением эффективности улавливания дисперсных частиц и повышением гидравлического сопротивления, производится их очистка механическим путем.

В предлагаемом устройстве для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц обеспечивается снижение гидравлического сопротивления за счет, во-первых, более оптимального обтекания потоком газа сепарирующих элементов, выполненных в виде наклонных полутруб, обладающие невысоким коэффициентом аэродинамического сопротивления, во-вторых, увеличения площади входного сечения устройства, приводящая к снижению действительной скорости газа. При этом, из теории и практики осаждения дисперсных частиц известно, что уменьшение скорости движения несущего газового потока приводит к снижению эффективности очистки, однако, в предлагаемом устройстве сохранение достаточно высокой эффективности улавливания достигается увеличением поверхности осаждения за счет наклона полутруб.

Таким образом, можно заключить, что использование наклонных полутруб в качестве сепарирующих элементов позволит уменьшить гидравлическое сопротивление устройства, и, как следствие, снизить энергозатраты на проведение процесса очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц при сохранении достаточно высокой эффективности осаждения.

Claims (2)

1. Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц, содержащее сепараторы, которые представляют собой вогнутые отражающие элементы, действующие на принципе соударения, имеющие длину, ширину и высоту, расположенные рядами на пути запыленного газа с зазорами между сепараторами, причем сепараторы в каждом последующем ряду расположены между сепараторами в каждом предыдущем ряду, отличающееся тем, что сепараторы выполнены в виде наклонных полутруб, обращенных вогнутыми поверхностями навстречу запыленному потоку газа, при этом зазор между наклонными полутрубами в каждом ряду равен наружному диаметру полутрубы.

2. Устройство для очистки газов от средне- и мелкодисперсных частиц по п. 1, отличающееся тем, что угол наклона полутруб к горизонту составляет 30-75°.

Images