RU2014111C1

RU2014111C1 - Gas purifier

Info

Publication number: RU2014111C1
Authority: RU
Inventors: И.К. Ковнеров; А.В. Попов
Original assignee: Ковнеров Иван Кириллович
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: gas purifier has bottom and lid and a discharged connection. A cyclone with an exhaust pipe is also mounted in the unit along with a sinter-and-filter chamber having a filter baffle in the form of a cylindrical shell. An additional cyclone is provided with its body having an increased diameter and kept in a position concentric with that of the main cyclone and rigidly attached to the latter. The free end of this body extends in height between the intake connection of the additional cyclone and the inlet end of the exhaust pipe the outer end of the latter being rigidly secured to the filter baffle of the sinter-and filter chamber by a tangential inlet. The tangential connection of the additional cyclone is mounted at an increased angle in the direction of gas movement with its cross-section being less. EFFECT: simplicity of manufacture, efficiency, low operating and investment costs. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к циклонным газоочистным аппаратам сухого обеспыливания и может найти применение в химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности для улавливания пыли из промышленных газов. The invention relates to cyclone gas cleaning dry dedusting apparatus and may find application in chemical, metallurgical, energy and other industries for collecting dust from industrial gases.

Известен газоочиститель, содержащий агломерационную камеру, включающую диэлектрическую трубу, внутри которой установлен шнекообразный статический смеситель из диэлектрического материала, противоположного по знаку заряжения материалу, из которого сделана труба, циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру, установленную сверху выхлопной трубы и соединенную с полостью выхлопной трубы посредством щелевых отверстий. Агломерационно-фильтровальная камера состоит из направляющих козырьков из диэлектрического материала. Козырьки однонаправленные, тангенциальные к образующей выхлопной трубы, установлены так, что входящий в них газовый поток из выхлопной трубы меняет направление вращения, т. е. на подходе к ним очищаемый газ "раскручивается". Козырьки заключены в фильтровальную цилиндрическую обечайку, которая имеет корпус с выходным патрубком. Сверху агломерационная камера закрыта общей крышкой, а снизу имеется дно, угол наклона которого к горизонтальной плоскости должен быть равным или несколько большим естественного угла откоса отсепарированной пыли, которая должна непрерывно вытекать через патрубок и пылесборник. A gas scrubber is known, comprising an agglomeration chamber including a dielectric pipe, inside of which there is a screw-shaped static mixer made of dielectric material, opposite in charge sign to the material of which the pipe is made, a cyclone with an exhaust pipe and an agglomeration-filter chamber mounted on top of the exhaust pipe and connected to the cavity exhaust pipe through slotted holes. Agglomeration-filter chamber consists of guiding visors made of dielectric material. The visors are unidirectional, tangential to the generatrix of the exhaust pipe, are installed so that the gas flow entering them from the exhaust pipe changes the direction of rotation, that is, at the approach to them the gas to be cleaned is “untwisted”. The visors are enclosed in a filter cylindrical shell, which has a housing with an outlet pipe. The sinter chamber is closed by a common lid above, and there is a bottom below, the angle of inclination of which to the horizontal plane should be equal to or slightly larger than the natural slope angle of the separated dust, which must continuously flow out through the nozzle and dust collector.

Известное устройство позволяет достичь эффективной очистки газа от пыли, в том числе и от мелкодисперсной ее фракции. Однако оно сложно в изготовлении, требует подбора специальных материалов, обладает низким уровнем технологичности ввиду наличия шнеков, козырьков, щелевых отверстий, что связано с серьезными эксплуатационными проблемами, особенно если очистке подлежит газ, содержащий конденсирующиеся пары, а также ввиду низкой интенсивности регенерации фильтровальной перегородки в связи с малыми скоростями газового потока в агломерационно-фильтровальной камере, которые резко снижаются при его "раскручивании". The known device allows to achieve effective gas purification from dust, including its finely divided fractions. However, it is difficult to manufacture, requires the selection of special materials, has a low level of manufacturability due to the presence of screws, peaks, slotted holes, which is associated with serious operational problems, especially if gas containing condensing vapors is subject to cleaning, and also due to the low intensity of regeneration of the filter wall in due to the low gas flow rates in the sinter-filter chamber, which sharply decrease when it is "untwisted".

Задача изобретения - создать простой механический газоочиститель с высокой степенью технологичности и невысокими инвестиционными и эксплуатационными затратами. The objective of the invention is to create a simple mechanical gas scrubber with a high degree of manufacturability and low investment and operating costs.

Задача решается тем, что газоочиститель, содержащий циклон с выхлопной трубой и агломерационно-фильтровальную камеру, которая имеет фильтровальную цилиндрическую обечайку, выходной патрубок, дно и крышку, включает, кроме того, вспомогательный циклон, корпус которого большего диаметра концентрически расположен корпусу основного циклона и жестко с ним соединен, при этом свободный торец корпуса основного циклона установлен по высоте между входным патрубком вспомогательного циклона и торцом входа выхлопной трубы. Тангенциальный патрубок вспомогательного циклона размещен под большим углом, по ходу входа газового потока, входного патрубка основного циклона, а его поперечное сечение меньше. Торец выхода выхлопной трубы жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой агломерационно-фильтровальной камеры. The problem is solved in that the gas scrubber comprising a cyclone with an exhaust pipe and an agglomeration-filter chamber, which has a filter cylindrical shell, an outlet pipe, a bottom and a cover, includes, in addition, an auxiliary cyclone with a larger diameter body concentrically located to the main cyclone body and rigidly connected to it, while the free end of the main cyclone body is installed in height between the inlet pipe of the auxiliary cyclone and the end of the inlet of the exhaust pipe. The tangential branch pipe of the auxiliary cyclone is placed at a large angle, in the direction of the gas flow inlet, the inlet pipe of the main cyclone, and its cross section is smaller. The end face of the exhaust pipe is rigidly connected by a tangential inlet to the filter wall of the sinter and filter chamber.

Газоочиститель достаточно прост в исполнении, не требует подбора специальных диэлектрических материалов. Отсутствие таких деталей, как шнеки, козырьки, щелевые отверстия, значительно снижает риск залипания его внутренних поверхностей и упрощает очистку в случае их залипания. Более интенсивная регенерация фильтровального материала агломерационно-фильтровальной камеры ввиду вращения газового потока по ходу его и вокруг своей оси с достаточно высокой скоростью резко повышает технологичность газоочистителя и снижает инвестиционные и эксплуатационные затраты. The gas scrubber is quite simple in execution, does not require the selection of special dielectric materials. The absence of such components as screws, peaks, slotted holes, significantly reduces the risk of sticking of its internal surfaces and simplifies cleaning if they stick. A more intensive regeneration of the filter material of the sinter and filter chamber due to the rotation of the gas stream along it and around its axis at a fairly high speed dramatically increases the processability of the gas scrubber and reduces investment and operating costs.

На чертеже показан предлагаемый газоочиститель. The drawing shows the proposed scrubber.

Газоочиститель содержит основной циклон 1 с выхлопной трубой 2 и входным тангенциальным патрубком 3, а также вспомогательный циклон 4, корпус 5 которого большего диаметра концентрически расположен корпусу 6 основного циклона 1 и жестко с ним соединен. Входной тангенциальный патрубок 7 вспомогательного циклона 4 размещен под большим углом α (не менее 30^o), чем входной тангенциальный патрубок 3 основного циклона 1, угол наклона α₁ которого принимается как для известных циклонов, например, типа ЦН 11, 15, 24^o. Поперечное сечение входного патрубка 7 меньше поперечного сечения входного патрубка 3 примерно на 30-35%, как рекомендуют для вихревых пылеотделителей. Торец 8 корпуса 6 основного циклона 1 установлен по высоте h ниже основания входного патрубка 7, но выше на величину h1 торца 9 выхлопной трубы 2, а торец 10 выхода выхлопной трубы 2 жестко соединен тангенциальным входом с фильтровальной перегородкой 11 фильтровально-агломерационной камеры 13. Выхлопная труба 2 также жестко соединена с крышкой 14 основного циклона 1. Фильтровальная перегородка 11 в виде цилиндрической обечайки заключена в корпусе 15 агломерационно-фильтровальной камеры 13 с отводящим патрубком 16 и крышкой 17, причем крышка 17 жестко соединена с выхлопной трубой 2. Фильтровальная перегородка 11 снизу соединена с дном 18 камеры 13, угол наклона которого к горизонтальной плоскости должен быть равным или большим естественного угла откоса уловленной пыли, которая должна непрерывно вытекать через патрубок 19 в бункер 20. Вспомогательный циклон 4 через патрубок 21 также соединен с бункером 20.The gas scrubber contains a main cyclone 1 with an exhaust pipe 2 and an inlet tangential nozzle 3, as well as an auxiliary cyclone 4, a housing 5 of which is of a larger diameter is concentrically located to the housing 6 of the main cyclone 1 and is rigidly connected to it. The inlet tangential branch pipe 7 of the auxiliary cyclone 4 is placed at a large angle α (at least 30 ^° ) than the inlet tangential branch pipe 3 of the main cyclone 1, the inclination angle α _{1 of} which is adopted for known cyclones, for example, type ЦН 11, 15, 24 ^o . The cross section of the inlet pipe 7 is less than the cross section of the inlet pipe 3 by about 30-35%, as recommended for vortex dust separators. The end face 8 of the body 6 of the main cyclone 1 is installed in height h below the base of the inlet pipe 7, but higher by the value h1 of the end face 9 of the exhaust pipe 2, and the end face 10 of the outlet of the exhaust pipe 2 is rigidly connected by a tangential inlet to the filter partition 11 of the filter-agglomeration chamber 13. Exhaust the pipe 2 is also rigidly connected to the cover 14 of the main cyclone 1. The filter baffle 11 in the form of a cylindrical shell is enclosed in the housing 15 of the sinter and filter chamber 13 with a discharge pipe 16 and a cover 17, the cover 17 being rigidly connected dinene with the exhaust pipe 2. The filter baffle 11 is connected from below to the bottom 18 of the chamber 13, the angle of inclination of which to the horizontal plane should be equal to or greater than the natural slope angle of the captured dust, which must continuously flow through the pipe 19 into the hopper 20. Auxiliary cyclone 4 through the pipe 21 is also connected to the hopper 20.

Газоочиститель работает следующим образом. The gas scrubber operates as follows.

Струя запыленного газа поступает по входному патрубку 3 в корпус 6 основного циклона 1, которая на входе камеры завихряется. Появляется центробежная сила, приводящая к тому, что частицы пыли отбрасываются в направлении стенок корпуса 6 и опускаются по стенкам в направлении торца 8. Одновременно через входной патрубок 7 в корпус 5 циклона 4 подается вспомогательный газ с большей скоростью и под большим углом наклона α (закрутки) в силу меньшего поперечного сечения патрубка 7 и его большего наклона, формированный в струю, спирально падающую по боковым стенкам корпуса 5 на участке h до торца 8. В нижней части корпуса на участке h₁ниже торца 8 основного циклона эта струя захватывает струю загрязненного газа, опускающуюся по внутренней стенке корпуса 6 основного циклона 1, и прижимает к внутренней стенке корпуса 5 вспомогательного циклона 4, по которой уловленный продукт опускается в бункер 20 через патрубок 21. При этом в процессе интенсивного смешивания газовых потоков за счет их разных скоростей и шагов закрутки, особенно на участке h₁, происходят агломерация частиц и расширение центральной зоны очищенного газа, поступающего в выхлопную трубу 2, тем самым повышается степень очистки газа, примерно равной степени очистки газов в классических вихревых пылеуловителях. Подвод газа по патрубку 7 возможен как от индивидуальной тягодутьевой машины, так и при разделении потока, поступающего в патрубки 3, 7 по общему газоходу. По выхлопной трубе 2, в которой газовый поток продолжает перемещаться по спирали, с тангенциальным входом торца 10 газ поступает во внутреннюю полость агломерационно-фильтровальной камеры 13, ограниченную фильтровальной перегородкой 11, на доочистку. При этом газовый поток дополнительно закручивается по ходу газового потока и прижимается к внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11 и через нее очищенный газ, опускаясь по всей ее поверхности, поступает в пространство между внутренней поверхностью корпуса 15 и наружной поверхностью фильтровальной перегородки 11, откуда через выходной патрубок 16 очищенный газ поступает на выброс, а уловленные частицы пыли осаждаются на дно 18, по которому сползают и через патрубок 19 попадают в бункер 20. Кроме того, оставшиеся пылинки перекатываются по внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11 и опускаются за счет вращающегося газового потока на наклонное дно 18, при этом исключается загрязнение внутренней поверхности фильтровальной перегородки 11, т. е. происходит непрерывная ее регенерация.A stream of dusty gas enters through the inlet pipe 3 into the housing 6 of the main cyclone 1, which swirls at the inlet of the chamber. A centrifugal force appears, leading to dust particles being thrown towards the walls of the housing 6 and lowered along the walls towards the end 8. At the same time, auxiliary gas is supplied through the inlet pipe 7 to the cyclone body 4 at a higher speed and at a large inclination angle α (twist ) due to the smaller cross-section of the nozzle 7 and its greater inclination, formed into a jet spiral falling along the side walls of the housing 5 in the section h to the end 8. In the lower part of the housing in the section h ₁ below the end 8 of the main cyclone this jet grabs a stream of contaminated gas falling along the inner wall of the housing 6 of the main cyclone 1, and presses the auxiliary cyclone 4 against the inner wall of the housing 5, through which the captured product is lowered into the hopper 20 through the pipe 21. In this process, gas flows are intensively mixed due to their different speeds and swirling steps, especially in the area h ₁ , particles agglomerate and expand the central zone of the purified gas entering the exhaust pipe 2, thereby increasing the degree of gas purification, approximately equal to fines for gas cleaning in classic vortex dust collectors. The gas supply through the pipe 7 is possible both from an individual draft machine, and when dividing the flow entering the pipes 3, 7 through a common gas duct. Through the exhaust pipe 2, in which the gas stream continues to move in a spiral, with a tangential inlet of the end face 10, the gas enters the internal cavity of the sinter-filter chamber 13, limited by the filter baffle 11, for further purification. In this case, the gas stream is additionally swirled along the gas stream and pressed against the inner surface of the filter baffle 11 and through it the purified gas, descending along its entire surface, enters the space between the inner surface of the housing 15 and the outer surface of the filter baffle 11, from where through the outlet pipe 16 the purified gas is discharged, and the captured dust particles are deposited on the bottom 18, through which they slide and through the pipe 19 fall into the hopper 20. In addition, I roll the remaining dust particles they move along the inner surface of the filter wall 11 and are lowered due to the rotating gas flow to the inclined bottom 18, while contamination of the internal surface of the filter wall 11 is eliminated, i.e., it is continuously regenerated.

Claims

1. A GAS CLEANER containing a cyclone with an exhaust pipe and an agglomeration-filter chamber with a filter cylindrical shell, an outlet pipe, a bottom and a cover, characterized in that it contains an auxiliary cyclone of a larger diameter, the body of which is located concentrically to the main cyclone body and is rigidly connected to it, the free end of the main cyclone body is installed in height between the inlet pipe of the auxiliary cyclone and the end of the exhaust pipe inlet, and the end of the exhaust pipe outlet is rigidly connected nen tangential entry to the filter-baffle sinter filter chamber.

2. The gas scrubber according to claim 1, characterized in that the tangential branch pipe of the auxiliary cyclone is placed at a large angle along the inlet gas stream of the inlet pipe of the main cyclone, and its cross section is smaller.