SU1615391A1 - Устройство дл улавливани пылевого аэрозол и очистки воздуха от пыли - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аэрогидрообеспыливанию и может быть использовано при перемещении горючих сыпучих материалов ленточными транспортерами. Цель - повышение эффективности пылеулавливани  за счет обеспечени  рационального перераспределени  характеристик аэродинамического, теплового и гидродинамического воздействий на запыленный объем воздуха в зоне активного обеспыливани . Дл  этого аспирационное укрытие 1 имеет дополнительный всасывающий патрубок 8 и выполнено из трех последовательно сопр женных секций 2-4. Кажда  из секций выполнена из соединенной с одним из отсасывающих патрубков горловины. Последн   выполнена в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании, сопр женной с подошвой, имеющей переднюю по ходу потока и заднюю части и выполненной в виде пр моугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально. Передн   часть подошвы по ходу движени  запыленного потока секции 2 выполнена в виде козырька, имеющего гиперболическую поверхность. Задн   часть третьей секции 4 выполнена в виде продолжени  боковой поверхности горловины, на центральной оси каждой секции 2-4 и в плоскости соединени  горловины с подошвой установлены оросители 16. В каждой секции 2-4 процесс пылеулавливани  организуетс  комплексным использованием аэродинамического и гидродинамического методов при соответствующей рациональной геометрической компановке зоны активного обеспыливани . 7 ил., 3 табл.

Description

31

Изобретение относитс  к аэрогкдро обеспьшиванию воздуха и может быть использовано в любой отрасли промьш- ленности при перемещении гор чих сыпучих материалов ленточньо и транспортерами „.где применимы мокрые способы пылеподавлени , в частности, при транспортировке в шахтных услови х углей малой и средней степени метамор- физма, склонных к самовозгоранию, а также на тракте подачи гранулированного керамзита после его обжига либо на тракте транспортировки шлака после котлоаграгатов.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности пыпеулавлива ш  за счет рационального перераспределени  характеристик аэродинамического, теплового и гидродинамического воздейст- ви  на запыленный объем воздуха в зоне активного обеспьшивани .

На фиг. 1 изображено устройство дл  улавливани  пылевого аэрозол  и очистки воздуха от пыли, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на 1ФИГ. 3 - то же, вид спереди; на 1ФИГ.4 - то же, В1Щ в аксонометрии; на фиг. 5 - перва  секци  в аксономет рии, обпр1й вид; на фиг. б - втора  секци , общий вид в аксонометрии; на фиг. 7 - треть  секци , общий вид в :аксонометрии.

I Устройство дл  улавливани  пыпево- 1 го аэрозол  и очистки воздуха от пыди I представл ет собой аспирационное ук- Iрытие 1, вьтолненное в виде трех сек- :ций 2-4, установленных сопр женно и I имеющих одну общую отбортовку, сос- 1 то щуто из горизонтального 5 и верти- |кальйого 6 элементов с углом 90 меж- ду ними. Устройство имеет основной 7 и дополнительные всасьшакнцие патрубки 8 дл  подсоединени  к коллектору 9 вентсистемы, соединенной с вен ил то- ром (не показан). Кажда  секци  соединена . с одним из всасываюощх патрубков Причем всасывающие патрубки 7, 8 расположены под углом к плоскости ленты транспортера 10. Кажда  секци  выполйена из соединенной с отсасывающим патрубком горловины 11 в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании, сопр женной с подошвой 12, имеющей переднюю 13 по ходу потока и заднюю 14 части, вьшолненные в ввда пр моугольного параллелепипеда , размещенного горизонтально, при этом передн   часть 13 подошвы 12

первой по ходу движени  потока секци 2 вьтолнена в виде козырька 15, имеющего гиперболическую поверхность, а задн   часть третьей секции 4 выполнена в виде продолжени  боковой поверхности горловины. Оросители 16 установлены по центральной оси кавдой секции и в плоскости соединени  горловины с подошвой. Отбортовка окаймл ет аспирационное укрытие по его внешней нижней кромке, полностью повтор   ее профиль. В передней части подошвы 12 секции 2 и в задней части подошвы секции 4 горизонтальный 5 и вертикальный 6 элементы отбортсвки  вл ютс  продолжением соответствующих поверхностей секций 2 (.козырька) и 4 (торца). Кажда  секци  имеет кроме того запорнорегулирующую армату- ру 17. Оросители 16 установлены в полости каждой секции на уровне нижних оснований горловин 11 под углом о и на высоте h относительно верхней кром ки сло  транспортируемого материала таким образом, что перекрывают своими факелами входные сечени  соответствующих секций.

Устройство работает следующим образом .

При перемещении сыпучих материалов , имеющих высокую температуру, транспортерами за счет истирагаш фракций тракспортируемого материала происходит образование пылевых частиц вьщеление которых из сло  транспортируемого материала обусловлено аэродинамическим воздействием при движении ленты транспортера 10 и интенсифицируетс  восход 1чими тепловыми потоками . Образованное аэродинамически- i-M и тепловыми эффектами пылевое облако попадает в зону действи  секции 2 устройства, где благодар  конструкции этой секции длиной 1 организуетс  компактный, настилающийс  по поверхности . транспортируемого материала всасывающий факел с  рко выраженными аэродинамическими параметрами. В результате обеспечиваетс  значительный охват поверхности транспортируемого гор чего материала, изменение траектории восход щих тепловых потоков на значительной площади и резкое увеличение количества пылевых частиц, перемещаемых в полость этой секции. Здесь же образованный оросителем 16 и рагпростран ющийс  жидкостный аэрозоль создает, благодар  наличию тепловых эффектов за счет испарени  кости область парообразовани , обеспечивает столкновение и захват пылевых частиц капл ми диспергированной жидкости и, охлажда  транспортируемьй материал, создает благопри тные услови  дл  дальнейшего св зывани  с ним пьшевых частиц.

Таким образом, секци  2 служит дл  организации, всего, улавливани  пылевого аэрозол  в интенсивных восход щих тепловых потоках за счет 9предел ющей роли аэродинамических воздействий всасьшающего факела, а очистка воздуха от пыпи осуществл етс  благодар  наличию в этой полости стабильного парожидкостного фильтра. В результате насьш1ени  влагой и столкновени  частиц пыли с капл ми происходит осаждение ут желенных пылинок на слой транспортируемого материала.

Б результате непрерывного движени  транспортируемого материала часть пылевого облака эжектируетс  в зону действи  секции 3 устройства, где также происходит истирание фракций транспортируемого материала, вследствие остаточных тепловых эффектов после зоны действи  секции 2 наблюдаетс  процесс пьшевьщелени , отличительными особенност ми которого  вл ютс  наличие однонаправленно движущихс , частично смоченных пылинок и равномерное распределение умеренной температуры транспортируемого материала на прот женном участке транспортера 10. Благодар  конструкции секции 3 длиной Ig. организуетс  равномерно рассредоточенный цо упом нутому участку всасывающий факел. В секции 3 орошение диспергированной жидкостью из оросител  16 происходит аналогично секции 2.

При этом обеспечиваютс  столкновение и захват пылевых частиц с капл ми диспергированной жидкости, при охлаждении транспортируемого материала происходит св зывание с ним частиц пыли Таким образом, секци  3 в одинаковой степени реализует улавливание пылевого аэрозол  в умеренных восход щих тепловых потоках и очистку воздуха от пыли капл ми диспергированной жидкости . Вьщеленные от воздушного потока частицы пыли осаждаютс  и св зываютс  со слоем транспортируемого материала Обработанньш секци ми 2 и 3 сырьевой материал перемещаетс  в зону действи  секции 4, где благодар  конст

. 53916

рукции ceKiJjiM 4 длиной 1 также реализуютс  aэpoдинa   чecкиe и гидродинамические воздействи  на этот материал . При этом всасываюгщй факел орга- низован дл  устранени  остаточных  влений процесса пылевьщапени  (попадание отдельных частиц пыли в зону действи  секции 4 после секции 3 или ,д от сло  транспортируемого материала), а распьшивание жидкости обеспечивает окончательное охлаждение материала до требуемой по технологии температуры и св зывание фракций транспортируемо- ..с го материала дл  предотвращени  вторичного пылевыцелени  по тракту транспортера 10.

Аэродинамические параметры всасывающих факелов каждой сеющи устрой- 20 ства обеспечиваютс  соответствующей запорно-регулирующей арматурой. Установка отбортовки, состо щей из горизонтального 5 и вертикального 6 элементов под углом 90° между ними, по 25 внешней нижней кромке аспирационного укрыти  обеспечивает концентрацию аэродинамических и гидродинамических параметров устройства вдоль ленты транспортера 10. Причем вырождение 30 формы отбортовки позвол ет в передней части секции 1 увеличить зону охвата транспортируемого материала с интенсивными тепловыделени ми и стабилизировать аэродинамические характеристики всасывающего факела секции 2 за счет дополнительного экранировани ,, а в задней части секции 4 ограничить факел диспергированной жидкости и предотвратить эжекционные воздушные 40 потоки, возникающие при движении материала за счет дополнительного ограждени  зоны действи  секции 4.

После взаимодействи  с факелом диспергированной жидкости в каждой сек- 1с ции воздух, очищенный от пылевых частиц , поступает из горловин 10 во всасывающие патрубки 7,8, претерпева  нарушение аэродинамических характеристик за счет резкого изменени  на- 50 правлени  движени  потока воздуха при соответствующих углах наклона cxi горловин 11 и и всасывающих патрубков. В результате столкновени  оставшихс  пьшавых частиц и капель диспергиро- 55 ванной жидкости с внутренней поверхностью стенок всасывающих патрубков происходит завершающий этап очистки воздушного потока, направл емого затем в коллектор 9 вентсистемы.

Таким образом, в каждой секции 2 4 предлагаемого устройства процесс пылеулавливани  организуетс  комплек ным использованием аэродинамического и гидродинамического методов при сооветствующей рациональной геометрической компоновке зоны активного обеспыливани  .

В силу выполн емых каждой секцией функций аэродинамические параметры в зоне действи  секции 2 максимальны по сравнению с соответствующей зоной секции 3, а тем более секции 4. Хот  гидродинамические параметры в зоне действи  каждой секции остаютс  неизменными , ввиду указанного уменьшени  аэродинамических параметров степень воздействи  первых на пьшевой аэрозоль в соответствующей секции увеличиваетс  .

На начальном участке ленточного транспортера прот женностью 45,0 м с шириной ленты 0,7 м линии транспортировки горелой формовочной смеси цеха крупного лить  вьшолнено устройство дл  улавливани  пылевого аэрозол  и очистки воздуха от пыли. При этом ско рость движени  ленты транспортера составл ет 0,7 м/с, температзгра транс портируемого материала равна , расход материала 50 кг/с, а концентраци  пьти в воздухе рабочей зоны без применени  средств обеспыливани  составл ет 200 мг/м.

Кроме того, на лабораторном стенде проводили испытани  предлагаемого устройства в широком диапазоне реально возможных технологических параметров (ширина ленты 1, скорость ее движени  V, температура материала t, его расход Q), в результате чего получена эмпирическа  зависимость высоты установки оросителей в устройстве над верхней кромкой сло  транспортируемого материала от перечисленных технологических параметров

e,e+0,Tffb, o.S4-tO,76bi 0.76 b.

G

0,76

M

166, 7V 0,71

де t - температура транспортируемого материала при входе его в зону активного обеспыливани  устройства,°С;

1 - ширина ленты транспортера, м;

Q - расход транспортируемого материала , кг/с;

V - скорость движени  ленты транс портера, м/с;

- с 15

20

25

-30

35

40

45

G

10

b, ,

50

Ь„ ь , 55

эмпирический коэффициент, учитывающий взаимосв зь технологических параметров процесса транспортировки и конструктивных характеристик устройства и равный 0,04 дл  первой секции, 0,1 дл  второй секции , 0,06 дл  третьей секции; эмпирический коэ(})фициент, учитывающий взаимосв зь температуры материала и конструктивных характеристик устройства и равный 0,44 дл  первой секции , 0,36 дл  второй секции, 0,41 дл  третьей секции; эмпирический коэффициент, учи- тьшающий взаимосв зь ширины ленты транспортера и конструктивных характеристик устройства и равный 0,63 дл  первой секции, 0,38 дл  второй секции , 0,52 дл  третьей секции; эмпирический коэффициент, учи- тываюпщй взаимосв зь расхода транспортируемого материала и конструктивных характеристик и равный 0,23 дл  первой секции , 0,14 дл  второй секции, 0,12 дл  третьей секщш.

Результаты, полученные в ходе.про- мьшшенных испытаний, сведены в табл. 1-3.

Из табл. 1-3 видно, что концентраци  пыли в воздухе рабочей зоны производственного помещени  при использовании предлагаемого устройства с оптимальными формой каждой секции и высоте установки оросителей по сравнению с известным снижаетс  на 35 мг/мз (до 2 мг/мз)„ , Использование предлагаемого устройства обеспечивает значительное снижение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны (на 94,6%) при интенсивных восход щих тепловых потоках от сло  транспортируемого материала, а также взрыво-пожаробезопасные услови  работы, охлаждение транспортируемого материала до требуемой по технологии температуры и очистку удал емого от сло  материала запьшенного воздуха . За счет организации процесса пыпеочистки непосредственно у источника пылевьщелени  предлагаемое устройство подключаетс  в вентил ционную сеть, состо щую из значительно меньшего количества пьшеочистного оборудовани  упрощенной конструкции, что приводит к сокращению затрат материалов и.энергии.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  улавливани  пылевого аэрозол  и очистки воздуха от пыли , включающее аспирационное укрытие, имеющее всасывающий патрубок, соединенный с вентил тором, и оросители, размещенные внутри аспирационного укрыти , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффектив- ности пылеулавливани  за счет обеспечени  рационального перераспределени  характеристик аэрЬдинамического, теплового и гидродинамического воздействи  на запыленный объем воздуха в зо- не активного обеспыливани , аспирационное укрытие снабжено дополнительными всасывающими патрубками и выполнено из трех последовательно сопр женных секций, кажда  из которых выполнена из соединенной с одним из отсасывающих патрубков горловины, выполненной в виде горизонтально расположенной призмы с трапецией в основании , сопр женной с подошвой, имеющей передннж) по ходу потока и заднюю части и вьшолненной в виде пр моугольного параллелепипеда, размещенного горизонтально , при этом передн   часть подошвы первой по ходу движени  запыленного потока секции выполнена в виде козырька, имеющего гиперболическую поверхность, а задн   часть третьей секции выполнена в виде продолжени  боковой поверхности горловины, причем оросители установлены по центральной оси каждой секции и в плоскости соединени  горловины с подошвой.

   Таблица

   Зависимость концентрации пыш1 в воздухе рабочей зоны (мг/м) от формы кавдой последовательно установленной в устройстве секшта при установке оросителей на уровне нижнего основани  горловин, при оптимальной высоте установки оросителей

   Пылеулавливающее устройство с соответствующей формой секции

   Концентраци  пыли, мг/м, при расположении устройства на тракте транспорЗависимость концентра,щи пьши в воздухе рабочей зоны (мг/мз) от расположени  оросителей во внутренней полости секций при оптимальных форме каждой секции и высоте установки opocитeJleй

   Расположение оросителей в вертикальной плоскости

   Концентраци  пыпи, мг/м, при расположении оросителей в горизонтальной плоскости

   в передней части сечени 

   У верхнего основани  горловины

   На уровне нижнего основани  горловины В полости подошвы (ниже уровн  нижнего основани  горловины)

   ТГ а

   зоньТ мгГ /° воздухе рабочей зоны (мг/мМ от высоты установки оросителей относительно верхней кромки сло  транспортируемого материала, на уровне нижнего основани  горловин секгщи и оптимальной форме ка едой секции

   Высота установки оросителей относительно верхней кромки сло  транспортируемого материала, м

   по оси

   в задней части сечени 

   36

   У

   32

   Концентраци  пыли в воздухе рабочей зоны, мг/м

   Щиг.г

   Воздух

   15

   Bp3dyx Q

   вода

   ЙозЗ{/

   ф{/г

   14

   Фaг.S

   13

   12

   //