SU1144732A1

SU1144732A1 - Cyclone for cleaning and cooling high-temperature and dust-laden gases

Info

Publication number: SU1144732A1
Application number: SU833618215A
Authority: SU
Inventors: Лев Александрович Старков; Вячеслав Серафимович Домрачев
Original assignee: Производственное объединение "Уралэнергоцветмет"
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1985-03-15

Abstract

ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком , осевую выхлопную трубу, стенки которой выполнены из тепловых труб с испарительными и конденсационными зонами. 1(о/ одна сре при этом конденсационные зоны размещены в камере охлаждени с патрубками подвода и отвода теплоносител , расположенной в верхней части циклона, отличающийс тем, что, с целью повыщени эффективности охлаждени газов, он снабжен установленным снаружи камеры охлаждени кожухом с выхлопным патрубком и цилиндрическими концентрическими обечайками, выполненными из тепловых труб, расположенными внутри корпуса и на его внутренней поверхности , при этом камера охлаждени выполнена в виде индивидуальных цилиндрических отсеков, охватывающих конденсационные зоны каждой тепловой трубы и объединенных в верхней и нижней част х % b кольцевыми коллекторами, сообщенными с патрубками подвода и отвода теплоноси тел . 4 vj со 1CCYCLONE FOR CLEANING AND COOLING OF HIGH-TEMPERATURE AND DUSTED GASES, comprising a housing with a tangential inlet, an axial exhaust pipe, the walls of which are made of heat pipes with evaporation and condensation zones. 1 (about / one medium) while the condensation zones are located in the cooling chamber with the inlet and outlet connections of the heat transfer fluid located in the upper part of the cyclone, characterized in that it is equipped with a casing with an exhaust manifold installed outside the cooling chamber cylindrical concentric shells made of heat pipes located inside the body and on its inner surface, while the cooling chamber is made in the form of individual cylindrical compartments Cove covering condensing zone of each heat pipe and joint at the top and bottom of the annular collectors% b, nozzles communicating with the inlet and outlet Tel teplonosi. 4 vj with 1C

Description

11447 Изобретение относитс к устройствам дл охлаждени и очистки от пыли печных газов с использованием центробежной силы и может быть использовано в металлургической , химической и других отрасл х промышленности.5 , Известно устройство, содержащее цилнндрическую камеру, экранированную охлаждаемыми трубами, с вертикальным выхо ным окном и подом, в котором трубы установлены одна параллельно к другой10 и плоскости окна 1. Однако данное устройство не может быть использовано дл глубокого охлаждени газов в св зи с малой поверхностью теплоотвода . Кроме того, выг олнение этой поверхности из соприкасающихс одна с другой вертикальных труб, .расположенных п:ерпендикул рно плоскости вращени газового потока, приводит к выходу из стро труб из-за интенсивного их износа, так как они расположены в области наибольшего20 скоплени пыли. . Известен циклон дл очистки гор чих газов, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу с охлаждающей рубашкой из тепловых труб (термосифонов) и камерой дл подвода теплоносител , расположен-. ной на крышке циклона. В указанной конструкции обеспечиваетс возможность отбора части тепла гор чих газов, причем разделение охлаждающей рубашки выхлопной Q трубы на отсеки (термосифоны) повышает эксплуатационную надежность циклона вследствие того, что в случае образовани свища из-за абразивного износа в рубашке выйдет из стро лишь один отсек 2. Недостатком указанного циклона вл -35 етс мала поверхность теп,поотъема, котора не позвол ет осуществл ть глубокре охлаждение газов. Кроме того, размещение конденсационных зон термосифонов в обЩей камере с циркулирующим через нее теплоносителем в случае утилизации тепла охлаждаемых в циклоне газов по принципу испарительного охлаждени при давлении 6-13 кг/см и больших габаритах циклона. (диаметром 3,5 м) выэгывает необходимость изготовлени стенок камеры из массивных45 листов (при диаметре циклона 3,5 м толщина листа 18 мм),, что значительно ут жел ет конструкцию и повышает металлоемкость . К недостаткам этой конструкции также относитс низка ремонтоспо- собность выхлопной трубы из-за неразбор-50 ности конструкции. . Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени высокотемпературных газов. Указаниа цель достигаетс тем, что. циклон дл очистки и охлаждени высокотемпературмых и запыленных газов, содержащий корпус с тангенциальным входным 2 патрубком, осевую выхлопную трубу, стен«и которой выполнены из тепловых труб с испарительными и конденсационными зонами , при этом конденсационные зоны размещены в камере охлаждени с патрубками подвода и отвода теплоносител , расположенной в верхней части циклона, снабжен установленным снаружи камеры охлаждени кожухом с выхлопным патрубком н цилиндрическими концентрическими обечайками , выполненными из тепловых труб, расположенными внутри корпуса и на его внутренней поверхности, при этом камера охлаждени выполнена в виде индивидуальных цилиндрических отсеков, охватывак щих конденсацонные зоны каждой тепловой трубы и объединенных в верхней и нижней част х кольцевыми коллекторами, сообщенными с патрубками, подвода и отвода теплоносител . На фиг. I .приведен циклон, общий вид; - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -, вид Б на фиг. 1. Циклон дл очистки и охлаждени высокотемпературных и запыленных газов содержит охлаждаемые термосифонами кор- . пус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и осевой вьи(Лопной трубой 3, коаксйально которой установлены дополнительные цилиндрические тепловоспринимающие обечайки 4 с термосифонами 5. Обечайки 4 выполнены из теплопроводного материала , в котором закреплены испарительные зоны соответствующих термосифонов 5. Конденсационные зоны термосифонов выполнены также аналогичными друг другу. Конденсационные зоны термосифонов 5 помещены в индивидуальные отсеки 6, выполненные из труб, концы которых соединены с подвод щим 7 и отвод щим 8 охлаждаюа1ую среду кольцевыми коллекторами . Индивидуальные отсеки конденсационных зон термосифонов размещены с промежутком относительно друг друга в общем кожухе 9 и кольцевых коллекторах, Дл подвода к последним охлаждающей среды служат съемные патрубки 10 и 11 подвода и отвода с Присоединительными трубопроводами 12 и 13. Полость, образованна кожухом 9 и кольцевыми коллекторами 7 и 8, снабжена, отклон ющей перегородкой 14, обеспечивающей направленное движение газов, и соединена с полостью осевой выхлопной трубы 3 и выхлопным патрубком 15. Кольцевые коллекторы 8 секций снабжены раздел ющими перегородками 16. Циклон работает следующим образом, Запыленный высокотемпературный газовый поток, отход щий, например, из металлургической печи, поступает через танген- циальный входной патрубок 2, закручива сь при этом, в охлаждаемый терм(кифонами корпус I.11447 The invention relates to devices for cooling and cleaning dust from furnace gases using centrifugal force and can be used in the metallurgical, chemical and other industries of the industry.5. A device containing a cylindrical chamber, shielded by cooled pipes, with a vertical exhaust window and bottom in which the pipes are installed one parallel to the other 10 and the plane of the window 1. However, this device cannot be used for the deep cooling of gases due to the small surface of the heat the lead. In addition, the acquisition of this surface from vertical pipes adjoining one another, located n: perpendicular to the plane of rotation of the gas flow, leads to the failure of pipes due to their intense wear, as they are located in the region of the greatest 20 dust clusters. . A known cyclone for cleaning hot gases, comprising a housing with a tangential inlet, an axial exhaust pipe with a cooling jacket made of heat pipes (thermosyphons) and a chamber for supplying a heat carrier, is located. Noah on the lid of the cyclone. In this construction, it is possible to take part of the heat of hot gases, and the separation of the cooling jacket of the exhaust Q pipe into compartments (thermosyphons) increases the operational reliability of the cyclone due to the fact that if a fistula develops, due to abrasive wear in the jacket, only one compartment 2 The disadvantage of this cyclone is that it has a small surface area, which does not allow deep cooling of the gases. In addition, the placement of condensation zones of thermosyphons in a common chamber with coolant circulating through it in case of heat recovery of gases cooled in a cyclone according to the principle of evaporative cooling at a pressure of 6-13 kg / cm and large dimensions of the cyclone. (3.5 m in diameter) necessitates the fabrication of chamber walls from massive 45 sheets (with a cyclone diameter of 3.5 m and a sheet thickness of 18 mm), which significantly improves the design and increases the metal consumption. The disadvantages of this design also include the low repair capability of the exhaust pipe due to the incomplete design of the structure. . The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency of high-temperature gases. The indication of the goal is achieved by the fact that. cyclone for cleaning and cooling high-temperature and dusty gases, comprising a housing with a tangential inlet 2 nozzle, an axial exhaust pipe, walls "and which is made of heat pipes with evaporation and condensation zones, while the condensation zones are placed in the cooling chamber with inlet and outlet nozzles of the heat carrier located in the upper part of the cyclone is provided with a casing with an exhaust pipe installed on the outside of the cooling chamber and cylindrical concentric shells made of thermal pipes located inside the housing and on its inner surface, while the cooling chamber is made in the form of individual cylindrical compartments covering the condensation zones of each heat pipe and connected in the upper and lower parts by annular headers communicated with nozzles for supplying and discharging the heat carrier. FIG. I. is a cyclone, general view; - section A-A in FIG. one; in fig. 3 - view B in FIG. 1. Cyclone for cleaning and cooling high-temperature and dusty gases contains thermosyphon-cooled cor-. Launch 1 with a tangential inlet 2 and an axial vi (Lopnaya pipe 3, coaxially installed additional cylindrical heat receptive shells 4 with thermosyphons 5. Shells 4 are made of heat-conducting material, in which the evaporation zones of the corresponding thermosyphons 5 are fixed. The condensation zones of thermosyphons 5 are placed in individual compartments 6, made of pipes, the ends of which are connected to the inlet 7 and the outlet 8 to be cooled. The environment is ring collectors. The individual compartments of the condensation zones of thermosyphons are spaced relative to each other in a common casing 9 and ring collectors. Removable inlet and outlet pipes 10 and 11 with a connecting pipe 12 and 13 serve for supplying the last cooling medium. 9 and annular manifolds 7 and 8, provided with a deflecting wall 14, which provides directional gas movement, and is connected to the cavity of the axial exhaust pipe 3 and the exhaust pipe 15. Ring to llektory sections 8 are provided with partition baffles 16. The cyclone operates in the following manner, the high-temperature dust-laden gas stream effluent, e.g., from a metallurgical furnace, enters through the tangential inlet 2, wherein the spinning Referring in cooled term (kifonami casing I.

Далее, проход по спирали, газы очищаютс от пыли и охлаждаютс за счет контакта с цилиндричеЛими концентрическими обечайками 4. Пыль, увлекаема закручер 1ым , газовым потоком, при этом скользит по обечайкам 4, также отдава им свое тепло, а затем собираетс в бункере.Further, the passage in a spiral, the gases are cleaned of dust and cooled by contact with cylindrical concentric shells 4. Dust entrained by the 1st gas stream while sliding along the shells 4, also giving off its heat to them, and then collecting in the bunker.

Охлажденные и очищенные от пыли газы мен ют направление своего движени и, охлажда сь, в результате контакта с внутренней теплообменной поверхностью выхлопной трубы 3 поступают через, промежутки между наружными стенками индивидуальных отсеков 6 вдоль отклон ющей перегородки 14 в полость кожуха 9. Затем поток проходит через эту полость и дополнительно охлаждаетс за счет контакта с наружной поверхностью индивидуальных отсеков 6 и части поверхности кольцевых коллекторов 7 и 8, обращенной внутрь этой полости. Охлажденные газы выход т из циклона через патрубок 15. В качестве охлаждающей среды -используетс циркул ционна вода, например, установки исп рительного охлаждени .The cooled and dust-free gases change the direction of their movement and, cooling, as a result of contact with the internal heat exchange surface of the exhaust pipe 3, pass through the gaps between the outer walls of the individual compartments 6 along the deflecting partition 14 into the cavity of the casing 9. Then the flow passes through this cavity is additionally cooled by contact with the outer surface of the individual compartments 6 and the part of the surface of the annular collectors 7 and 8 facing the inside of this cavity. The cooled gases leave the cyclone through the nozzle 15. As the cooling medium, circulating water is used, for example, evaporative cooling units.

Технико-экономический эффект по сравнению с известными устройствами, в томTechnical and economic effect compared with the known devices, including

числе и с базовым, обеспечиваетс вследствие более глубокого охлаждени газов при установке в циклоне дополнительных тепловоспринимающих обечаек, и, кроме того, конструкции камеры охлаждени конденсационных зон термосифонов, котора number and base, is provided due to deeper cooling of gases when installing additional heat receptacle shells in the cyclone, and, in addition, the design of the cooling chamber of the condensation zones of thermosyphons, which

выполн ет функции конденсатора паров в термосифонах и охладител газов.performs the functions of a vapor condenser in thermosphones and a gas cooler.

Функци охладител газов позвол ет повысить эффективность охлаждени всего циклона в 1,5 раза по сравнению с известными устройствами, в которых конденсационные зоны используютс только по их пр мому назначению. Кроме того, в. предлагаемом циклоне упрощаютс операции обслуживани и текущего ремонта в результате выполнени теплообменных поThe function of the gas cooler makes it possible to increase the cooling efficiency of the entire cyclone by a factor of 1.5 compared with the known devices, in which the condensation zones are used only for their intended purpose. Besides, in. The proposed cyclone simplifies the operations of maintenance and repair as a result of heat exchanging

верхностей в виде отдельных цилиндрических секций, что позвол ет легко осуществл ть замену каждой секции.surfaces in the form of separate cylindrical sections, which allows for easy replacement of each section.

4 44 4

фиг. 2FIG. 2

дидёdidyo

Фиг.ЪFIG.

Claims

CYCLONE FOR CLEANING AND COOLING OF HIGH-TEMPERATURE AND SPRAYED GASES, comprising a housing with a tangential inlet pipe, an axial exhaust pipe, the walls of which are made of heat pipes with evaporation and condensation zones, while the condensation zones are placed in the chamber? cooling with inlet and outlet pipes of the coolant located in the upper part of the cyclone, characterized in that, in order to increase the efficiency of gas cooling, it is equipped with a casing installed outside the cooling chamber with an exhaust pipe and cylindrical concentric shells made of heat pipes located inside the housing and on its inner surface, while the cooling chamber is made in the form of individual cylindrical compartments, covering the condensation zones of each heat pipe and nennyh the upper and lower parts of annular headers, nozzles communicating with the supply and discharge of Tell teplonosi.

I