RU2143309C1

RU2143309C1 - Gravity-inertia deduster

Info

Publication number: RU2143309C1
Application number: RU98115204A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Богуславский; Е.В. Омельченко
Original assignee: Богуславский Евгений Иосифович; Омельченко Елена Владимировна
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: air purification of solid dust particles in the industry of building materials, at asphalt concrete and reinforced-concrete plants, may be applicable for mining and other branches of industry. SUBSTANCE: deduster has a casing, feeding and discharge pipe connections, hopper; in addition it is furnished with two volute chambers spinning the dusty gas flow, changing into the feeding pipe connection made in the form of a bent curvilinear channel, shaped blades installed in the casing inlet for control, staggered angle-type shut-off devices of the hopper zone; the discharge pipe connection is furnished with a static flow swirler of four fastened convex impellers and slots with deflected blades for control of the gas flow coming out of the deduster due to the controller turning the cylinder, thus closing the slots, and a diaphragm located above the static swirler of four impellers for control of the deduster from the outside. EFFECT: enhanced efficiency of catching of solid dust particles. 8 dwg

Description

Изобретение относится к очистке воздуха от твердых частиц пыли в промышленности строительных материалов, на асфальтобетонных и железобетонных заводах и может быть использовано для горнодобывающей, перерабатывающей промышленности и в других отраслях. The invention relates to the purification of air from dust solid particles in the construction materials industry, in asphalt concrete and reinforced concrete plants and can be used for mining, processing industry and other industries.

Известно устройство - пылеулавливающая камера горизонтального типа, включающее корпус, бункер для сбора пылевых частиц, подводящий и отводящий патрубки, приведенное в учебнике Г. Г. Чуянова "Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды", М.: Недра, 1987, стр. 157. A device is known - a horizontal type dust collecting chamber, including a housing, a dust collecting bin, inlet and outlet pipes given in the textbook of G. G. Chuyanov “Dehydration, dust collection and environmental protection”, M .: Nedra, 1987, p. 157 .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является инерционный пылеуловитель (авторское свидетельство СССР, N 936972, кл. B 01 D 45/00, 1982), включающий корпус, подводящий и отводящий патрубки, бункер с заслонкой и отбойной перегородкой. The closest in technical essence and the achieved effect is an inertial dust collector (USSR author's certificate, N 936972, class B 01 D 45/00, 1982), which includes a housing, inlet and outlet pipes, a hopper with a shutter and a baffle plate.

Однако использование известного технического решения не позволяет достичь высокой эффективности улавливания твердых частиц пыли в пылегазовых потоках из-за низкой эффективности очистки пылевых выбросов, недолговечности, большого объема конструкций. However, the use of the known technical solution does not allow to achieve high efficiency of collecting particulate dust in dust and gas streams due to the low efficiency of cleaning dust emissions, fragility, a large volume of structures.

Сущность изобретения заключается в том, что гравитационно-инерционный пылеуловитель, включающий корпус, подводящий и отводящий патрубки, бункер, дополнительно снабжен двумя улитками, закручивающими пылегазовый поток, переходящими в спиральный подводящий канал, выполненный в виде изогнутого криволинейного конструктивного элемента, профилированными лопатками, установленными во входном отверстии корпуса с возможностью регулирования, отсекателями бункерной зоны уголкового типа, расположенными в шахматном порядке, отводящий патрубок снабжен статическим закручивателем потока из четырех скрепленных пропеллерообразных выпуклых лопастей и щелями-прорезями с отклоненными лопатками, имеющим возможность регулирования выходящего из пылеуловителя газового потока за счет регулирующего устройства, поворачивающего цилиндр, закрывающего при этом щели-прорези, и диафрагмой, расположенной над статическим закручивателем из четырех лопастей с возможностью регулирования с наружной стороны пылеуловителя. The essence of the invention lies in the fact that the gravitational-inertial dust collector, including a housing, inlet and outlet pipes, the hopper, is additionally equipped with two snails, swirling the dust and gas stream, passing into a spiral supply channel made in the form of a curved curved structural element, profiled blades mounted in the inlet of the housing with the possibility of regulation, cut-offs of the bunker zone of the corner type, located in a checkerboard pattern, the outlet pipe it is stuffed with a static flow swirl from four bonded propeller-shaped convex blades and slots-slots with deflected blades, which has the ability to control the gas flow coming out of the dust collector due to a control device that rotates the cylinder, closing the slots, and a diaphragm located above the four static swirl blades with the possibility of regulation from the outside of the dust collector.

Подводящий патрубок представляет собой изогнутый криволинейный спиральный канал, построение которого осуществляется таким образом: задается направляющая и условия изменения радиуса образующей и угла наклона плоскости окружности к направляющей, строятся аксонометрические оси, фиг. 1, чертится окружность радиусом R из центра O, затем центр осей переносится на расстояние, равное высоте входного отверстия в камеру, (1/3)H_камеры, в точку O₁, из нее строится вторая окружность, причем R = (n/2)cosα₁, где n - длина боковой стороны бункера, α₁ - угол между осью OO₁ и образующей бункера, далее по линий, являющейся средней (серединной), которая определяется между окружностями в сегменте O₁BC, затем параллельно первой окружности, называющейся направляющей строятся окружности, перпендикулярные направляющей, радиус которых изменяется в зависимости от величины сечения, по мере увеличения скорости от 5 до 20 м/с радиус окружности будет уменьшаться вплоть до входного отверстия улитки, расположенного на расстоянии (1/2)R от оси OO₁. Соединив точки плоскостей окружностей, получаем циклические поверхности, полученные с двух сторон камеры от двух улиток, соединяем прямой образующей и получаем изогнутый криволинейный подводящий канал, перед попаданием в подводящий канал пылегазовый поток вначале закручивается двумя улитками, а затем поднимается вверх к корпусу, по мере увеличения сечения патрубка, теряя свою скорость, за счет чего грубые частицы потока вместе с тонкими поднимаются в вихревом потоке, причем грубые частицы оказываются прижатыми к верхней стенке подводящего канала и при попадании в камеру способствуют оседанию более мелких частиц за счет сил ударных взаимодействий, т. е. попадая в верхнюю часть камеры, грубые частицы оседают за счет своей массы и ударяют по мелким, направляя их в бункерную зону, и тем что отводящий патрубок выполнен в виде статического закручивателя, где пылевые частицы закручиваются и опять возвращаются в зону осаждения.The inlet pipe is a curved curved spiral channel, the construction of which is carried out in this way: the guide is set and the conditions for changing the radius of the generatrix and the angle of inclination of the plane of the circle to the guide are set, axonometric axes are constructed, FIG. 1, a circle is drawn with a radius R from the center O, then the center of the axes is transferred to a distance equal to the height of the inlet to the camera, (1/3) H of the _camera , to point O ₁ , a second circle is built from it, and R = (n / 2 ) cosα ₁ , where n is the length of the side of the hopper, α ₁ is the angle between the axis OO ₁ and the generatrix of the hopper, then along the lines that is the middle (middle), which is defined between the circles in the segment O ₁ BC, then parallel to the first circle, called circles are perpendicular to the guide, the radius of which varies depending ing on the cross section, as the speed increases from 5 to 20 m / s circumferential radius will decrease until the inlet opening of the cochlea, located at a distance of (1/2) R from the axis OO _1. Connecting the points of the planes of the circles, we obtain cyclic surfaces obtained from two sides of the chamber from two snails, connect the direct generatrix and get a curved curvilinear inlet channel, before entering the inlet channel, the dust and gas stream is first twisted by two snails, and then rises up to the body, as it increases sections of the nozzle, losing its speed, due to which the coarse particles of the flow together with the fine ones rise in the vortex flow, and the coarse particles are pressed against the upper wall When entering the chamber and when it enters the chamber, they contribute to the settling of smaller particles due to the forces of impact interactions, i.e., getting into the upper part of the chamber, coarse particles settle due to their mass and hit small ones, directing them to the bunker zone, and so that the discharge the nozzle is made in the form of a static swirl, where the dust particles twist and again return to the deposition zone.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображены аксонометрические оси подводящего патрубка гравитационно-инерционного пылеуловителя, на фиг. 2 - гравитационно-инерционный пылеуловитель, на фиг. 3 - входное отверстие в корпус пылеуловителя, на фиг. 4 - бункерная зона, на фиг. 5 - отсекатели бункерной зоны, на фиг. 6 - статический закручиватель отводящего патрубка, на фиг. 7 - разрез статического закручивателя отводящего патрубка, на фиг. 8 - лопасть статического закручивателя. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows the axonometric axis of the inlet pipe of the gravitational inertial dust collector, FIG. 2 - gravitational inertial dust collector, FIG. 3 - inlet to the dust collector body, FIG. 4 - bunker zone, in FIG. 5 - cutoffs of the bunker zone, in FIG. 6 - static twist of the outlet pipe, in FIG. 7 is a section through a static twist of the outlet pipe, FIG. 8 - blade static twist.

Пылеуловитель содержит корпус 1, подводящий патрубок 2, две улитки 3, отводящий патрубок 4, статический закручиватель 5 из четырех скрепленных выпуклых пропеллерообразных лопастей 6, прорези-щели 7 с отклоненными лопатками 8, диафрагму 9, регулирующее устройство диафрагмы 10, профилированные лопатки 11 входного отверстия камеры 12, бункер 13, отсекатели бункерной зоны первого ряда 14 и второго ряда 15 уголкового типа. The dust collector includes a housing 1, a supply pipe 2, two snails 3, a discharge pipe 4, a static twist 5 of four fastened convex propeller-shaped blades 6, slot-slots 7 with deflected blades 8, aperture 9, a diaphragm 10 adjusting device, profiled blades 11 of the inlet cameras 12, hopper 13, cut-offs of the bunker zone of the first row 14 and the second row 15 of the corner type.

Гравитационно-инерционный пылеуловитель работает следующим образом. Пылегазовый поток подводится к корпусу 1 вначале через две улитки 3, здесь поток закручивается и поднимается вверх к корпусу через подводящий патрубок 2, выполненный в виде изогнутого криволинейного спирального элемента, с увеличением которого пылегазовый поток теряет свою скорость с 20 до 5 м/с, причем за счет такой скорости грубые частицы вместе с тонкими поднимаются в вихревом потоке. В камеру загрязненный поток поступает через отверстие 12, снабженное профилированными лопатками 11, благодаря им газовый поток равномерно распределяется по всему сечению гравитационно-инерционного пылеуловителя. Частицы, ударяясь о стенки нижних лопаток 11 падают вниз, а часть потока, прошедшая через верхние лопатки 11, поднимается в верхнюю зону гравитационно-инерционного пылеуловителя, фиг. 3. Причем лопатки 11 имеют возможность регулирования, и расстояния от оси регулирования до осей начала и конца лопаток напрямую зависят от их длины: a=(1/10...1/3)•L, b=(9/7...7/10)•L. За счет снижения скорости потока до 2...3 м/с крупные частицы, попавшие в верхнюю зону гравитационно-инерционного пылеуловителя, осаждаются и путем ударных взаимодействий способствуют осаждению более мелких частичек. Осажденные частицы попадают в бункерную зону 13, где расположены отсекатели бункерной зоны в шахматном порядке 14 и 15, задерживающие частицы пыли от вторичного уноса, фиг 4. Так как сыпучесть пыли характеризуется углом статического откоса, то параметры отсекателей 14 и 15 напрямую зависят от него. При плотности пыли от 10 до 100 мг/м³ параметр m будет равен 2a•tg(α/2), где α = k•γ, где k - коэффициент, γ - угол статического откоса. Частицы пыли, попадая при оседании на первый ряд уголков 14, ударяются об их стенки и часть частиц опять попадает в зону оседания, где мелкие частицы осаждаются опять под воздействием крупных частиц за счет ударных взаимодействий, другая же их часть, медленно оседая по наклонной плоскости уголка, попадает на второй ряд уголков 15, где либо оседает по наклонной плоскости уголка второго ряда, либо, ударяясь о нее, попадает в бункерную зону, где частицы задерживаются замкнутой частью второго ряда уголков 15. Причем угол раскрытия второго ряда уголков 15 меньше угла раскрытия уголков первого ряда 14 на 15...10 градусов для того, чтобы наклон плоскости способствовал наиболее быстрому оседанию частиц, фиг. 4. Очищенный поток газа подходит к статическому закручивателю 5 и в этой зоне дополнительно закручивается. В результате пылевые частицы закручиваются и опять возвращаются в зону осаждения, где могут оседать. Восходящий поток проходит через щели-прорези 7 отводящего патрубка 4 и статический закручиватель 5 из четырех скрепленных пропеллерообразных лопастей 6 и поднимается через него на другую ступень очистки. Для регулирования расхода воздуха, выходящего из пылеуловителя, насадок снабжен цилиндром, с помощью которого закрываются щели, и диафрагмой 9, расположенной над статическим закручивателем 5 из четырех лопастей 6 с возможностью регулирования с наружной стороны.Gravity-inertial dust collector operates as follows. The dust and gas flow is supplied to the housing 1 first through two coils 3, here the flow is twisted and rises up to the housing through the supply pipe 2, made in the form of a curved curved spiral element, with the increase of which the dust and gas flow loses its speed from 20 to 5 m / s, and due to this speed, coarse particles together with fine ones rise in a vortex flow. The contaminated stream enters the chamber through an opening 12 provided with profiled blades 11, due to which the gas stream is evenly distributed over the entire cross section of the gravitational inertial dust collector. Particles striking the walls of the lower blades 11 fall down, and the part of the stream passing through the upper blades 11 rises to the upper zone of the gravitational inertial dust collector, FIG. 3. Moreover, the blades 11 have the ability to control, and the distances from the control axis to the axes of the beginning and end of the blades directly depend on their length: a = (1/10 ... 1/3) • L, b = (9/7 .. .7 / 10) • L. By reducing the flow velocity to 2 ... 3 m / s, large particles falling into the upper zone of the gravitational-inertial dust collector are deposited and contribute to the deposition of smaller particles by impact interactions. Precipitated particles enter the bunker zone 13, where the bunker zone cutoffs are staggered 14 and 15, which trap dust particles from secondary entrainment, Fig 4. Since the dust flowability is characterized by the angle of static slope, the parameters of the cutters 14 and 15 directly depend on it. With a dust density of 10 to 100 mg / m ^{3, the} parameter m will be 2a • tg (α / 2), where α = k • γ, where k is the coefficient, γ is the angle of repose. Dust particles falling on the first row of corners 14 hit their walls and part of the particles again falls into the settling zone, where small particles are again deposited under the influence of large particles due to shock interactions, while the other part, slowly settling along the inclined plane of the corner , falls on the second row of corners 15, where either settles on the inclined plane of the corner of the second row, or, hitting it, falls into the bunker zone, where the particles are delayed by the closed part of the second row of corners 15. Moreover, the opening angle of the second row is the angle 15 is less than the opening angle of the corners of the first row 14 by 15 ... 10 degrees so that the inclination of the plane facilitates the most rapid settling of particles, FIG. 4. The cleaned gas stream approaches the static twist 5 and is additionally twisted in this zone. As a result, dust particles twist and again return to the deposition zone, where they can settle. The upward flow passes through the slots-slots 7 of the outlet pipe 4 and the static twist 5 of the four fastened propeller-shaped blades 6 and rises through it to another cleaning stage. To regulate the flow rate of air leaving the dust collector, the nozzles are equipped with a cylinder, with which the slots are closed, and a diaphragm 9 located above the static curler 5 of the four blades 6 with the possibility of regulation from the outside.

Эффективность улавливания пылевых частиц в гравитационно-инерционном пылеуловителе зависит от его конструкции, вида пыли, ее плотности, величины максимальной фракции улавливаемой пыли, производительности пылеуловителя и т. д. Результаты замеров модели приведены в таблице для кварцевой пыли и разнообразных вариантов монтажа конструкции гравитационно-инерционного пылеуловителя. The efficiency of dust particle capture in a gravitational inertial dust collector depends on its design, type of dust, its density, maximum dust fraction, dust collector performance, etc. The measurement results of the model are shown in the table for quartz dust and various options for mounting the gravitational inertial design dust collector.

Экономический эффект от использования пылеулавливающего аппарата зависит от количества и стоимости улавливаемого материала, а также экологических потерь, получаемых при загрязнении окружающей среды. The economic effect of the use of a dust collecting apparatus depends on the quantity and cost of the captured material, as well as environmental losses resulting from environmental pollution.

Claims

Gravity-inertial dust collector, comprising a housing, inlet and outlet pipes, a hopper, characterized in that it is equipped with two snails, swirling the dust and gas stream, passing into the inlet pipe, made in the form of a curved curved channel, shaped blades installed in the inlet of the housing with the possibility control, cut-off bunker zones of the corner type, arranged in a checkerboard pattern, the outlet pipe is equipped with a static flow swirl of four fasteners propeller-shaped convex blades, slots-slots with deflected blades, with the ability to regulate the gas flow coming out of the dust collector by means of a control device that rotates the cylinder, which closes the slots-slots, and a diaphragm located above the four-bladed static curler with the possibility of regulation with an external side of the dust collector.