SU997824A1 - Батарейный циклон-теплообменник - Google Patents

Description

(54) БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН-ТЕПЛООБМЕННИК

1

Изобретение относитс  к технике очистки газов от пыли, может быть применено в газоочистных сооружени х, когда перед очисткой в рукавных фильтрах требуетс  предварительное охлаждение газа и удаление из него искр и угольков, например дл  очистки отход щих газов от плавильных печей в металлургии или от котельных агрегатов в теплоэнергетике.

Известен батарейный циклон, содержащий корпус с установленными внутри него циклонными элементами, расположенными наклонно к вертикали и имеющими тангенциальный подвод газа 1.

Недостатком батарейного циклона  вл етс  мала  теплообменна  площадь и вследствие этого плохое охлаждение газа.

Известен также батарейный циклон-теплообменник , содержащий корпус, разделенный трубной рещеткой на камеру ввода запыленного газа, промежуточную камеру, камеру чистого газа, пылевую камеру и теплообменную камеру, патрубки ввода и вывода газа и теплоносител , размещенные в теплообменной камере трубки с завихрител ми и противоточные циклонные элементы 2

Недостатки известного устройства - низка  степень очистки газа и недостаточный теплообмен между теплоносителем и очищаемым газом.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и повышение степени очистки газа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в батарейном циклоне-теплообменнике, содержащем корпус, разделенный трубной рещеткой на камеру ввода запыленного газа, промежуточную камеру, камеру очищенного

10 газа, пылевую камеру и теплообменную камеру , патрубки ввода и вывода газа и теплоносител , размещенные в теплообменной камере трубки с завихрител ми и противоточные циклонные элементы, противоточные 15 циклонные элементы расположены наклонно к вертикали, а трубки с завихрител ми - наклонно к вертикали, к оси циклонных элементов и друг к другу и соединены с промежуточной камерой и камерой очищенного газа.

20

Кроме того, противоточные- циклонные элементы и трубки с завихрител ми подсоединены к промежуточной камере попарно, причем теплообменна  ка.мера собрана из из секций. На фиг. 1 изображен схематически батарейный циклон-теплообменник, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Батарейный циклон-теплообменник состоит из двух собирающих камер 1 очищенного газа, пылевых камер 2, секции теплообменных камер 3, промежуточных камер 4 чистого газа. Теплообменные камеры 3 состо т из противоточных трубчатых циклонных элементов 5, трубок 6 с завихрител ми 7. Циклонные элементы и трубки завихрител ми соедин ютс  между собой вертикальными стенками при помощи сварки. Установленные одна на другую секции теплообменных камер 3 образуют теплообменные камеры 8. Циклонные элементы 5 в секци х установлены под углом к вертикали, при этом входными патрубками 9 соедин ютс  с камерой ввода запыленного газа 10, а выходными трубами 11 - с промежуточными камерами чистого газа-4. На каждые два вертикальных р да циклонных элементов приходитс  одна промежуточна  камера чис того газа. Со стороны обратной выхлопным трубам циклонные элементы соединены с пылевой камерой 2. На каждые два вертикальных р да циклонных элементов выполн етс  одна пылева  камера. Трубки 6 с завихрител ми расположены под тем же углом к вертикальной плоскости, что и циклонные элементы. В горизонтальной плоскости вихревые трубки с завихрител ми расположены под углом к циклонным элементам. Со стороны завихрителей 7 трубки соедин ютс  с промежуточной камерой 4 чистого газа. С противоположной стороны трубки выход т в камеру 1 очищенного газа. Дл  облегчени  заводского изготовлени , транспортировки и сборки, кажда  секци  имеет по вертикали не более 3-4 р дов циклонных противоточных элементов и 6-8 р дов трубок с завихрител ми. При этом ниже каждого р да циклонных элементов устанавливаетс  один или два р да трубок с завихрител ми. Вход газа в аппарат осуществл етс  через входной патрубок 12 в камеру 10 ввода запыленного газа. Выход очищенного газа осуществл етс  через два выходных патрубка 13, а выгрузка пыли через пылевыгрузные устройства 14. Противоточные циклонные элементы включают в себ  также конусную вставку 15. Устройство работает следующим образом. Запыленный газовый поток под действием разности давлени  на входе и выходе из аппарата, создаваемых вентил тором или другим устройством, поступает через входной патрубок 12. Наиболее крупные фракции пыли под действием силы т жести и инерции выдел ютс  из потока и падают в бункерную часть камеры 10 ввода запыленного газа. Газ с оставшимис  частицами пыли поступает через входные патрубки 9 в противоточные циклонные элементы 5. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываютс  к периферии и через кольцевую щель, образованную конусной вставкой 15 и корпусом циклона, вместе с частью газа поступают в пылевую камеру 2, откуда пыль периодически выгружаетс  через пылевыгрузное устройство 14. Из противоточных циклонных элементов через выходные трубки 11 очищенный газ поступает в промежуточную камеру 4 газа. Из камеры 4 газ поступает в трубки 6, где закручиваетс  лопастным завихрителем 7 в виде спирали проходит вдоль трубок и собираетс  в камерах очищенного газа 1, откуда через патрубки 13 отсасываетс  дымососом или другим устройством и направл етс  в дымовую трубу или на следующую ступень очистки. Воздух дл  подогрева подаетс  в теплообменнуЮ камеру 8 снизу, омыва  наружные стенки противоточных циклонных элементов и трубок с завихрител ми, нагреваетс  и выходит из верхней части теплообменных камер. За счет турбулентного движени  по спирали нагретого газового потока, проход щего через циклонные элементы и трубки с завихрител ми, достигаетс  интенсивна  передача тепла. В циклонных элементах передаче тепла способствует наличие в потоке нагретых частичек пыли, прижимающихс  к стенкам. Интенсивна  передача тепла достигаетс  также за счет расположени  вихревых трубок под углом к циклонным элементам. Благопри тные услови  дл  передачи тепла создаютс  за счет того, что нисход щий вращающийс  поток преп тствует налипанию пыли на внутренних поверхност х противоточных циклонных элементов и трубок с завихрител ми. При передаче большого количества тепла , когда площади поверхности нагрева оказываетс  недостаточной, могут включатьс  две трубки с завихрител ми на один противопоточный циклон, при этом диаметр трубок должен быть уменьшен. Чередование р дов противоточных циклонов с трубками и их положение под углом к горизонту дает возможность сократить габариты собирающ ,их камер очищенного газа и пылевых камер, что благопри тно отражаетс  на сокращении габаритов аппаратов и расходе металла на его изготовление. В цел х сокращени  затрат труда на изготовление аппарата циклонные элементы и трубки выполн ютс  из стандартных цилиндрических труб, а теплообменна  камера собираетс  из теплообменных циклонных секций, изготавливаемых на заводе. Блочна  конструкци  аппарата позволит значительно снизить стоимость монтажа.

Батарейный циклон-теплообменник предполагаетс  использовать в котельных установках , работающих на мазуте, в первую очередь в тех случа х, когда зола содержит ценные компоненты и будет утилизироватьс . Применение батарейного циклон-теплообменника позволит освободитьс  от регенеративных пластинчатых воздухоподогревателей , которые требуют частого ремонта и периодической чистки. В результате повыситс  эксплуатационна  надежность котельной установки и будет обеспечиватьс  концентраци  пыли в газах в пределах санитарных норм.

Батарейный циклон-теплообменник может быть также использован в установках очистки газов от электрических сталеплавильных и руднотермических печей плавки кремни  и других цветных металлов, когда вместе с газом выдел етс  большое количество гор щих угольков и когда дл  очистки в рукавных фильтрах газ долже быть охлажден .

Батарейный циклон-теплообменник может также использоватьс  в установках очистки газов вагранок. В этом случае в теплообменнике будет подогреватьс  воздух , подаваемый на дутье. Сократитс  расход кокса, уменьшитс  выделение сернистых газов, что благопри тно скажетс  на качестве выплавл емого металла и окружающей среде.

/3W

Claims (3)

1.Батарейный циклон-теплообменник, содержащий корпус, разделенный трубной решеткой на камеру ввода запыленного газа , промежуточную камеру, камеру очищенного газа, пылевую камеру и теплообменную камеру, патрубки ввода и вывода газа и теплоносител , размещенные в теплообменной камере трубки с завихрител ми и противоточные циклонные элементы, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышени  степени очистки газа, противоточные циклонные элементы расположены наклонно к вертикали, а трубки с завихрител ми - наклонно к вертикали , к оси циклонных элементов и друг к другу и соединены с промежуточной камерой и камерой очищенного газа.

2.Циклон-теплообменник по п. 1, отличающийс  тем, что противоточные циклонные элементы и трубки с завихрител ми под0 соединены к промежуточной камере попарно.

3.Циклон-теплообменник по п. I, отличающийс  тем, что теплообменна  камера выполнена из секций.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

S

1.Патент США № 2854092, кл. 55-349 (В 04 С 3/04), опублик. 30.09.58.

2.Патент США № 2761526, кл. 55-269 (В 04 с 3/04), опублик. 14.08.53.

№

8К

Ю

Ф1/1г2