Пылеуловитель для очистки газа

(51)01 45/14 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Кузьмин Владислав Владимирович Марков Владимир Алексеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Пылеуловитель для очистки газа, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком для газа, бункер для сбора пыли, расположенный под конической частью корпуса, и отражатель, снабженный приводом, отличающийся тем, что содержит осевое выходное отверстие, к которому коаксиально присоединен вход вентилятора, а выполненный в виде лопастного ротора отражатель установлен на валу вентилятора перед осевым выходным отверстием выше уровня входного тангенциального патрубка. 8250 1 2006.06.30 Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов и может быть использовано в теплоэнергетике, промышленности строительных материалов, а также в химической и других отраслях промышленности. Известен ротационный сепаратор, содержащий приводной двигатель, ротор, выполненный в виде усеченного конуса, расширяющегося по ходу движения потока, и турбинную ступень, размещенные соосно и установленные в неподвижном корпусе с патрубками подвода газового потока с частицами, отвода очищенного газа и частиц, вентиляторное колесо, установленное за турбинной ступенью на одном с ней валу, и генератор электрического тока, обмотки ротора которого размещены на венце рабочих лопаток турбинной ступени, а кольцевой статор - на корпусе 1. В данном аппарате запыленный газ проходит через вращающийся ротор в осевом направлении, попутно закручиваясь и очищаясь от частиц пыли, сепарируемой действующими на них в каналах ротора центробежными силами. К недостаткам сепаратора можно отнести необходимость в дополнительном оборудовании для компенсации энергозатрат на создание высоких тангенциальных скоростей в газовом потоке (40-50 м/с), неблагоприятные условия для сепарации частиц вблизи поверхности осаждения, обусловленные повышенной турбулентностью газового потока(между быстро движущимися концами лопаток и неподвижной внутренней поверхностью корпуса), значительную длину и металлоемкость ротора. Известен также центробежный сепаратор для очистки газовых потоков от примесей,содержащий корпус, внутри которого расположен ротор, выполненный в виде набора плоских колец, установленных с зазором и размещенных в обечайке, кольца выполнены с увеличивающимся диаметром по ходу движения потока и снабжены криволинейными лопастями, расположенными в зазорах между ними, а на наружной поверхности обечайки укреплена спиральная направляющая 2. При работе сепаратора очищаемый газовый поток проходит от периферии ротора к его центру, а содержащиеся в нем примеси под действием центробежной силы и ударов о вращающиеся кольца и лопасти отбрасываются на внутреннюю поверхность обечайки,скользят по ней вниз и удаляются из сепаратора. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции ротора, необходимость поддержания низкой скорости движения газа в каналах ротора для эффективного процесса очистки, что сдерживает производительность аппарата, высокое гидравлическое сопротивление прохождению газового потока. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пылеуловитель для очистки газа, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и осевым выходным патрубками для газа,бункер для сбора пыли, расположенный под конической частью корпуса, и полый отражатель с отверстием в вершине, выполненный из закрепленных между собой спицами нижней и верхней тарелок, образующих между краями щелевое отверстие, снабженный приводом и установленный на раме над бункером с образованием щелевого отверстия между краем отражателя и стенкой корпуса 3. В данном пылеуловителе запыленный газовый поток поступает через входной патрубок в корпус и движется сверху вниз, образуя вращающийся вихрь. При этом частицы пыли отбрасываются к стенке и отводятся через кольцевую щель в бункер вместе с частью газа, который затем проходит через распределительную решетку в образованную тарелками отражателя камеру сепарации, где закручивается и дополнительно очищается от пыли,отбрасываемой центробежными силами к периферии камеры. Очищенный газ выходит через осевое отверстие верхней тарелки и удаляется в выходной патрубок. Недостатком пылеуловителя является невысокая эффективность сепарации мелкодисперсных частиц ( 20 мкм), что обусловлено слабым воздействием ротора (отражателя) на процессы, происходящие в основном объеме корпуса аппарата, в частности на вторичные 2 8250 1 2006.06.30 течения в его верхней части и радиальный сток, оказывающие основное влияние на степень улавливания мелкодисперсных частиц и неполное использование сепарационных возможностей внутреннего сильно закрученного восходящего потока. Кроме того, эффективность работы пылеуловителя зависит от его производительности и существенно снижается при уменьшении номинального расхода газового потока через аппарат. Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки и расширение диапазона эффективной работы. Указанная задача достигается тем, что в пылеуловителе для очистки газа, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком для газа, бункер для сбора пыли, расположенный под конической частью корпуса, и отражатель, снабженный приводом, содержится осевое выходное отверстие, к которому коаксиально присоединен вход вентилятора, а выполненный в виде лопастного ротора отражатель установлен на валу вентилятора перед осевым выходным отверстием выше уровня входного тангенциального патрубка. Существенное отличие предлагаемого устройства состоит в том, что он содержит осевое выходное отверстие, к которому коаксиально присоединен вход вентилятора, а выполненный в виде лопастного ротора отражатель установлен на валу вентилятора перед осевым выходным отверстием выше уровня входного тангенциального патрубка, что позволяет уменьшить интенсивность радиального стока по высоте пылеуловителя и использовать высокую тангенциальную составляющую скорости внутреннего восходящего потока для дополнительной сепарации из него мелкодисперсных частиц, и компенсировать падение крутки газового потока вследствие снижения газовой нагрузки, повысив тем самым общую эффективность очистки пылеуловителя в широком диапазоне расходов. Устройство пылеуловителя для очистки газа схематично представлено на фигуре. Пылеуловитель для очистки газа содержит цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и осевым выходным отверстием 3 для газа, отражатель 4,выполненный в виде лопастного ротора и насаженный на вал вентилятора 5, и бункер для сбора пыли 6, расположенный под конической частью корпуса 1. Отражатель 4 расположен выше уровня входного патрубка 2 на входе в выходное отверстие 3, коаксиально ему. Пылеуловитель для очистки газа работает следующим образом. Поступающий через входной патрубок 2 запыленный газ закручивается в цилиндрической части корпуса 1 и организует наружный нисходящий вихревой поток, в котором происходит первичная сепарация частиц по схеме циклонного процесса. Одновременно в бункере 6 формируется внутренний вихрь, направляющийся вверх, к выходному отверстию 3. Этот вихрь содержит определенное количество неотсепарированных частиц, как захваченных им из бункера 6, так и попавших в него вследствие перетоков газа из наружного потока (т.н. радиального стока). Вследствие значительных центробежных сил, развиваемых в поднимающемся вверх внутреннем вихревом потоке, эти неотсепарированные частицы выносятся на его периферию и попадают оттуда в организованный отражателем 4 и направленный вниз дополнительный закрученный поток, т.е. реализуется вспомогательный сепарационный процесс, подобный происходящему в вихревых пылеуловителях. Использование данного устройства позволяет повысить эффективность сепарации мелкодисперсных частиц (примерно на 47 для частиц диаметром 16 мкм) и предотвратить ее падение при изменениях расхода газового потока через аппарат. Пылеуловитель для очистки газа может быть использован для очистки вентвыбросов на предприятиях химической промышленности, промышленности строительных материалов, таких как ОАО Керамин, Минский комбинат силикатных изделий и других. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4