Вихревой пылеуловитель

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Могилевский государственный университет имени А.А.Кулешова(72) Авторы Дубровин Андрей Владимирович Томов Александр Васильевич Трухачев Федор Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Могилевский государственный университет имени А.А.Кулешова(57) Вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус с системой рециркуляционного ввода газа, в нижней части которого расположен завихритель очищаемого газа, отбойная шайба и цилиндроконический пылесборник, отличающийся тем, что завихритель выполнен в виде усеченного конуса с углом при основании 33-36, выполняющего роль отбойной шайбы, надетого большим основанием на стакан, в котором зафиксирована статичная крыльчатка, соединенная с патрубком подвода очищаемого газа, а в верхней части корпуса соосно выполнен завихритель нисходящего потока газа в виде усеченного конуса большим основанием вниз, соединенного меньшим основанием со статичной крыльчаткой полым сердечником, верхний выход которого соединен с патрубком вывода очищенного газа, разделенного на патрубок отвода очищенного газа из зоны пылеуловителя и патрубок ввода газа в зону статичной крыльчатки.(56) 1. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки Учебное пособие. - Пенза Издво Пенз. Гос. Ун-та, 2005. 2. Сухие пылеуловители // Электронный ресурс. - 2010. Режим доступа Полезная модель относится к устройствам для сухой очистки газов в химической, пищевой, текстильной, горной и других отраслях промышленности, в частности к устройствам сухой инерционной очистки газов во встречнозакрученных газовых потоках. В настоящее время широко применяются аппараты пылеочистки, основанные на инерционной очистке газов от механических примесей высокой степени дисперсности. Одним из таких аппаратов является вихревой пылеуловитель лопаточного типа 1. Данные аппараты существенно более эффективны, чем аппараты типа циклон. Высокая эффективность пылеулавливания в подобных устройствах определяется наличием двух встречных спирально закрученных потоков газа. Восходящий поток запыленного газа закручивается по малому радиусу, а нисходящий поток очищающего газа - по большему. Пылевые частицы уносятся из зоны очистки нисходящим потоком и безвозвратно оседают в бункере 2. Данная конструкция не позволяет добиться высокой степени очистки газа из-за оседания пылевых частиц на отбойной шайбе и уноса их турбулентными потоками. Помимо этого данная конструкция требует мощного нагнетателя и сложной системы завихрителя. Известен вихревой пылеуловитель 3, содержащий цилиндрический корпус, в верхней части которого расположен осевой вывод очищенного газа и тангенциальный ввод вторичного газа с завихрителем, а в нижней части корпуса расположены ввод первичного газа с размещенными на нем завихрителем, обтекателем и кольцевой отбойной шайбой, и цилиндрический пылесборник большого диаметра. При этом ввод первичного газа имеет подводящую трубу, которая установлена наклонно под углом не менее 147,5, а соединительный изогнутый участок ее находится ниже цилиндрической части пылесборника. Недостатком такой конструкции пылеуловителя является то, что определенная часть уловленной пыли оседает на поверхности кольцевой отбойной шайбы. В этом случае пылеуловитель прекращает работу в нормальном режиме, так как происходит перекрытие кольцевого зазора для движения пыли из зоны сепарации в бункерную часть пылеуловителя. Кроме этого, из-за перекрытия кольцевого зазора в бункерной части пылеуловителя образуется восходящая циркуляция потоков газа. Дополнительных устройств или организации рециркуляционного отбора газа, препятствующих образованию восходящей циркуляции газа в бункерной части, в этом пылеуловителе не предусматривается. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус, в верхней части которого расположены ввод очищаемого вторичного потока газа и осевой вывод очищенного газа, а в нижней части корпуса расположены ввод первичного потока газа с размещенными на нем завихрителем, отбойной шайбой, цилиндроконический пылесборник с диаметром,превышающим диаметр цилиндрического корпуса, патрубок рециркуляционного вывода газа, расположенный в цилиндроконическом пылесборнике, патрубки вводов очищаемого первичного и вторичного потоков газа и рециркуляционный вывод. Отбойная шайба выполнена в виде пустотелого усеченного конуса, большее основание которого обращено вниз и установлено на уровне нижнего края цилиндрического корпуса с кольцевым зазором между ними, а завихритель выполнен винтовым 4. Такая конструкция вихревого пылеуловителя частично устраняет недостатки, присущие ранее рассмотренным вихревым 2 82692012.06.30 пылеуловителям. Однако вихревой пылеуловитель такой конструкции имеет следующие недостатки использование в его конструкции сложных в производстве узлов и необходимость создания высокой скорости вращения восходящего потока, что требует достаточно высокой мощности двигателя. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является упрощение конструкции пылеуловителя и повышение его эффективности. Задача решается следующим образом. В вихревом пылеуловителе, содержащем цилиндрический корпус с системой рециркуляционного ввода газа, в нижней части которого расположен завихритель очищаемого газа, отбойная шайба и цилиндроконический пылесборник, завихритель выполнен в виде усеченного конуса с углом при основании 33-36,выполняющего роль отбойной шайбы, большим основанием надетого на стакан, в котором закреплена статичная крыльчатка, соединенная с патрубком подвода очищаемого газа, а в верхней части корпуса соосно выполнен завихритель нисходящего потока газа в виде усеченного конуса большим основанием вниз, соединенного меньшим основанием со статичной крыльчаткой полым сердечником, верхний выход которого соединен с патрубком вывода очищенного газа, который разделяется на патрубок ввода газа в статичную крыльчатку и патрубок отвода очищенного газа из зоны пылеуловителя. Сущность технического решения поясняется фигурой. На фигуре изображен пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус 1, в нижней части которого расположен цилиндроконический бункер-пылесборник 2 большего диаметра. В бункер-пылесборник 2 входит патрубок 3 подвода очищаемого газа в зону пылеуловителя, который соединен с патрубком 4, осуществляющим отвод очищающего газа из бункера-пылесборника 2 выше уровня пылеосадительной сетки 5. По продольной оси цилиндрического корпуса 1 расположен патрубок ввода смешанного газа 6, который с одной стороны соединен с патрубками 3 и 4, а с другой соединен со статичной крыльчаткой 7. Крыльчатка 7 зафиксирована в стакане 8, на который большим основанием вниз надет полый усеченный конусзавихритель 9, который также является отбойной шайбой. В верхней части цилиндрического корпуса 1 соосно с патрубком ввода смешанного газа 6 большим основанием вниз расположен усеченный конус 10, соединенный со статичной крыльчаткой 11 полым сердечником 12, верхний выход которого соединен с патрубком вывода очищенного газа 13. Патрубок вывода очищенного газа 13 разветвляется на патрубок ввода очищающего газа 14 в камеру ввода очищающего газа 15, соединенную со статичной крыльчаткой 11, и патрубок отвода очищенного газа из зоны пылеуловителя 16. Устройство работает следующим образом. Запыленный газ по патрубку подвода очищаемого газа 3 и патрубку 4 попадает в патрубок ввода смешанного газа 6 во внутреннее пространство статичной крыльчатки 7, проходя через лопасти которой газ закручивается и выбрасывается в стакан 8 и, двигаясь вверх к меньшему основанию усеченного конуса-завихрителя 9, увеличивает скорость вращения за счет уменьшения диаметра конуса. Выходя из верхнего меньшего основания конуса-завихрителя 9, газовый поток попадает во внутреннее пространство цилиндрического корпуса 1. За счет малого радиуса и высокой скорости вращения газового потока пылевые частицы приобретают высокую (по сравнению с прототипом) тангенциальную скорость и по инерции отбрасываются к стенкам цилиндрического корпуса 1, где захватываются нисходящим потоком газа и удаляются из зоны очистки. Высокая скорость частиц в восходящем потоке обеспечивается углом наклона стенки конуса-завихрителя 9 к его основанию. Очищенный газовый поток, продолжая вращаться с высокой скоростью, входит в нижнее большее основание усеченного конуса 10, и большая его часть удаляется из зоны пылеуловителя через полый сердечник 12 статичной крыльчатки 11 по патрубкам 13 и 16. Небольшая часть очищенного газа по патрубку 14 попадает в камеру ввода очищающего газа, из которой направляется в статичную крыльчатку 11. Пройдя через лопасти крыльчатки 11, газовый поток, вращаясь, выбрасывается в пространство между 3 82692012.06.30 внутренней стенкой корпуса 1 и внешней стенкой усеченного конуса 10. Двигаясь вниз по большему радиусу, газовый поток имеет более низкую по сравнению с восходящим потоком скорость. Это позволяет более эффективно захватывать вынесенные к стенкам корпуса 1 пылевые частицы. Пройдя зону очистки, очищающий газовый поток через кольцевой зазор между усеченным конусом-завихрителем 9 и цилиндрическим корпусом 1 попадает в бункер-пылесборник, в котором пылевые частицы безвозвратно оседают на сетке 5. Далее газ удаляется из бункера по патрубку 4 и снова включается в цикл очистки. Пример конкретного исполнения. Цилиндрический корпус 1 - диаметр 200 мм, высота 1000 мм конический бункер-пылесборник 2 - диаметр основания 300 мм, высота цилиндрической части 50 мм, угол наклона конуса 45 патрубок 3 - диаметр 35 мм патрубок 4 - диаметр 35 мм сетка 5 - диаметр 300 мм, диаметр ячейки 500 микрон патрубок 6 - диаметр 35 мм статичная крыльчатка 7 - диаметр 125 мм, угол наклона лопастей 11, число лопастей 30 шт., диаметр входного отверстия 35 мм, высота 50 мм стакан 8 - диаметр 150 мм, высота 75 мм усеченный конус-завихритель 9 - усечен на 1/3 высоты, диаметр большего основания 190 мм, высота 85 мм, угол наклона 36 усеченный конус 10 - усечен на 1/3 высоты, диаметр меньшего основания 37 мм, высота 90 мм, угол наклона 45 статичная крыльчатка 11 - диаметр 125 мм, угол наклона лопастей 11, число лопастей 30 шт., диаметр входного отверстия 120 мм, высота 50 мм полый сердечник 12 - диаметр 35 мм патрубок 13 - диаметр 37 мм патрубок 14 - диаметр 37 мм камера ввода очищающего газа 15 - высота 30 мм, диаметр 200 мм патрубок 16 - диаметр 37 мм. Предлагаемое техническое решение за счет конструкции завихрителя позволяет увеличить скорость вращения восходящего газового потока без увеличения мощности нагнетателя, что существенно повышает эффективность пылеулавливания и позволяет упростить конструкцию пылеуловителя в целом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4