RU2002488C1 - Пылегазоуловитель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике по очистке отработанного (выбросов) воздуха от механических примесей и вредных газов

Пылегаэоуловитель может примен тьс  в составе очистных устройств в угольной, теплоэнергетической, металлургической промышленност х, нефтехимии, микробиологическом производстве, при производстве строительных материалов и других отрасл х промышленности, где имеют место выбросы в атмосферу пыли и вредных газов.

Известны различного типа воздухоочистители . Центробежный воздухоочиститель аналогичен предлагаемому пылегазоулови- телю. но предполагает сухую очистку воздуха без применени  жидкости. В этом он значительно отличаетс  от предлагаемого пылегазоуловител . так как эффективность улавливани  пыли не может достигать более 60-80% и не может улавливать проход щие вместе с твердыми частицами газы.

Устройство дл  улавливани  пыли орошени  основано на применении фильтров, которые периодически засор ютс  В этом устройстве применено рабочее колесо осевого типа. Такое колесо из-за малой окружной скорости потока (гораздо меньшего числа оборотов колеса) не может обеспечить полного смачивани  частиц пыли и поглощени  газов водой. Процент очистки воздуха может достигать до 90%.

К недостаткам этого устройства необходимо отнести периодические остановки дл  очистки или замены сетки и съемных фильтров .

Наиболее близким техническим решением  вл етс  пылесос шахтный, предназначенный дл  работы в очистных забо х шахт и поэтому при разработке его к нему предъ вл лось основное требование - минимальные габариты.

Недостатком известной конструкции  вл етс  то, что в св зи с тем, что пренебре- гались некоторые аэродинамические требовани  к его проточной части, это привело к значительному снижению его КПД как вентил тора .

Развиваемую максимальную окружную скорость в цилиндрическом корпусе шахтного пылесоса, примен емом в этом пылесосе , преобразовать в давление не может обычный спр мл ющий аппарат, так как возникают потери за счет отрыва пограничного сло  на лопатках спр мл ющего аппарата, что приводит к снижению коэффициента полезного действи  и увеличению шума.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности пылегазоулавливани 

за счет улучшени  аэродинамических параметров

Указанна  цель достигаетс  тем, что известный пылегазоуловитель, включающий

пр моточный корпус с размещенным внутри него у входного торца рабочим колесом, установленным на валу электродвигател , спр мл ющий аппарат с лопатками, снабжен промежуточным диском, закрепленным

на рабочем колесе дл  образовани  двух контуров пылегазового потока, и обечайкой, закрепленной на корпусе электродвигател , выполненной с закругленной входной частью и снабженной конфузорными спираль5 ными каналами, плавно переход щими в лопатки спр мл ющего аппарата, выполненные радиальными и имеющие осевые выходы с задних кромок по всей длине, причем пр моточный корпус выполнен диффу0 зорным.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл емый газоуловитель отличаетс  тем, что он снабжен промежуточным диском, закреп5 ленным на рабочем колесе дл  образовани  двух контуров пылегазового потока и обечайкой , закрепленной на корпусе электродвигател , выполненной с закругленной входной частью и снабженной конфузорны0 ми спиральными каналами, плавно переход щими в лопатки спр мл ющего аппарата, выполненные радиальными и имеющие осевые выходы с задних кромок по всей длине, причем пр моточный корпус выполнен диф5 фузорным

Таким образом, за вл емое техническое решение соответствует критерию Новизна . Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области

0 позвол ет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в за вл емом пылегаооуловителе, и признать за вл емое решение соответствующим критерию Су5 щественные отличи .

На фиг.1 показан пылегазоуловитель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1: на фиг.З - место сопр жени  обечайки с рабочим колесом и корпусом электродвига0 тел ; на фиг.4 и 5 - развертка обечайки и лопатки спр мл ющего аппарата.

На фиг.1 показана схема практического применени  пылегазоуловителей в составе пылегазоулавливающих установок.

5 Пылегазоуловитель включает патрубок 1 с расположенными в нем оросительными форсунками 2, рабочее колесо 3 с закрепленным на нем плоским кольцом 4 дл  образовани  секций 5 и 6 и соответственно двух контуров пылегазового потока, основного

потока 7 и вспомогательного потока 8 Рабочее колесо 3 размещено внутри пр моточного корпуса 9. выполненного диффу- зорным. у его входного торца и установлено на валу электродвигател  10 закреплена обечайка 12. кра  13 которой плавно отогнуты внутрь и примыкают к разделительному кольцу 4 кра ми на входном торце, образу  входной кожух вспомогательного контура. Обечайка 12 снабжена конфузорными вин- товыми сквозными каналами 14. которые плавно переход т в каналы 15 лопаток 16 спр мл ющего аппарата 17. Лопатки 16 спр мл ющего аппарата 17 выполнены радиальными и имеют щелевые отверсти  18 с задних срезанных кромок по всей длине лопаток дл  выпуска в основной поток 7 вспомогательного потока 8 и закреплены к внешней поверхности обечайки 12 и внутренней поверхности пр моточного корпуса 9. Дл  отвода твердых частиц и жидкости из основного 7 и вспомогательного 8 потоков в шламосборнике 19 имеютс  радиальные отверсти  20.а в корпусе 9 выполнены сливные отверсти  (окна)21. В пылегазоуло- вителе используетс  процесс абсорбции газов (поглощение всем объемом) диспергированной жидкостью и также смачивание мелких твердых частиц жидкостью.

В пылегазоуловитель подаетс  пылега- зовый поток 23 и выходит очищенный воздух 24. В корпусе 9 крепитс  выходной диффузор 25.

Работа пылегазоуловител  осуществл етс  следующим образом. Пылегазовый по- ток 23 засасываетс  во входной патрубок 1. где смачиваетс  сильно диспергированной жидкостью. Далее пылегазовый поток 23 попадает на рабочее колесо 3 где дополнительно смачиваетс , закручиваетс  колесом 3 и основной поток 7 отбрасываетс  на стенки корпуса 9.

Смоченные твердые частицы (пыль) и жидкость (вода) шлам с растворенными в ней газами, тер   скорость стекают по стенкам корпуса 9 и через сливные окна 21 вывод тс  из пылегазоуловител . Вспомогательный поток 8 проход  через винтовые каналы 14, также очищаетс  от шлама и жидкости и выбрасываетс  с большой ско- ростью с задних кромок лопаток 16 спр мл ющего аппарата 17, создава  услови  безотрывного обтекани  и улучша  тем самым работу пылегазоуловител  в целом Очищенный воздух 24 основного потока. пройд  спр мл ющий аппарат 17 и выходной диффузор 25. выбрасываетс  в воздухопровод или атмосферу.

Длр обычной лопатки например листовой , при увеличении угла атаки наступает

момент, когда Су (подъемна  сила) резко падает. Это происходит вследствие отрыва пограничного сло  от верхней поверхности лопатки. Существует много различных способов борьбы с этим  влением, применение перекрылков и закрылков, использование отсоса или сдува пограничного сло . В данном случае предлагаетс  сдув пограничного сло  воздухом, отобранным от основного потока, создаваемого рабочим колесом, из тупых задних кромок лопаток.

Известны лопатки с тупыми задними кромками, позвол ющими увеличить нагру- женность венцов.

Применение сдува позволит подн ть нагруженность спр мл ющего аппарата. Это особенно необходимо дл  барабанных колес с загнутыми вперед лопатками, когда в создаваемом давлении основна  дол  принадлежит динамическому напору. Его эффективное преобразование в статическое давление ведет к повышению КПД турбома- шины, т.е. улучшению ее характеристики.

Производительность пылегазоуловител  может быть спроектирована от 60 до 250- 300 м /мин. и более в зависимости от количества выбрасываемого в атмосферу загр зненного воздуха.

Пылегззоуловительна  установка может состо ть из одного или нескольких пы- легазоуловителей в зависимости от количества загр зненного воздуха, проход щего по отвод щему каналу.

Количество пылегззоулавливающих установок на одном отводном канале (см.фиг.5) определ етс  в зависимости от концентрации пыли и газов в отработанном загр зненном воздухе, проход щем по этому отводному каналу, и должно быть таким, чтобы выбрасываемый в атмосферу воздух был экологически чистым, т.е. содержание вредных газов и пыли в нем не должно превышать предельно допустимых концентраций .

Принцип работы пылегазоуловител  практически используетс  в шахтном пылесосе (аналог), при применении которого со- держание пыли в шахтном воздухе снижалось в 3-4 раза по сравнению с традиционным средством пылеподавлени  - гидроорошением, что подтверждаетс  актами промышленных испытаний шахтных пылесосов на шахтах Аютинска  ПО Ростовуголь и Полысаевска  ПО Куз- бассуголь.

Кроме того по результатам стендовых испытаний аналога (шахтного пылесоса, не имеющего диффузорного корпуса и сдува пограничного сло  из тупых задних кромок лопаток спр мл ющего аппарата) в лаборатории отдела пыли Гипроуглемашэ процент улавливани  пыли составл ет 98%.

Технико-экономический эффект от применени  пылегазоуловител  подсчитать крайне затруднительно. Однако применение его позволит значительно улучшить экологическую обстановку в промышленно развитых районах, улучшить состо ние воздушного бассейна в св зи с прекращением выбросов в атмосферу вредных газов и пыли ,

Дл  доведени  пылегазоуловител  до промышленного использовани  необходимо изготовить опытные образцы и провести

промышленные испытани  на одной из тепловых электростанций, работающей на твердом или жидком топливе, и на одном из заводов микробиологической промышлен- ности или на любом другом производстве, выбрасывающем в атмосферу загр зненный твердыми частицами и вредными газами воздух.

(56) Патент США №2616519. кл. 163-75, 1950.

Патент Англии № 2088743. кл. В 01 D 47/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР №595516, кл. Е 21 F 5/00, 1973.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ПЫЛЕГАЗОУЛОБИТЕЛЬ, включающий пр моточный корпус, размещенное в нем у входного торца рабочее колесо, установленное на валу электродвигател , спр мл ющие лопатки, расположенные у выходного торца корпуса, оросительные форсунки и шламосборник, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  эффективности процесса пылегазоулавливани  за счет улучшени  аэродинамических параметров, он снабФиг . 5

   жен плоским кольцом, раздел ющим рабо-, чее колесо на две секции, установленной в корпусе концентрично обечайкой с плавно отогнутыми внутрь и примыкающими к разделительному кольцу кра ми на входном торце и с винтовыми сквозными каналами , продолжением которых  вл ютс  выполненные в спр мл ющих лопатках каналы , выход щие через радиальные отверсти  в шламосборник и через щелевые отверсти  на задних кромках лопаток в выходной торец корпуса.

   Риг. I

   Фиг. 5