Способ очистки газа от твердых частиц

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ(71) Заявитель Учреждение образования Могилевский государственный университет продовольствия(72) Авторы Акулич Александр Васильевич Лустенков Виктор Михайлович Акулич Вера Михайловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Могилевский государственный университет продовольствия(57) Способ очистки газа от твердых частиц, включающий взаимодействие периферийного закрученного потока газовзвеси с центральным потоком, закрученным в ту же сторону и направленным навстречу периферийному, отвод очищаемого газа в режиме центрального восходящего потока с последующей его доочисткой в режиме нисходящего движения в кольцевом канале, расположенном концентрично вокруг периферийного потока газовзвеси, по всей боковой поверхности с внешней и внутренней стороны канала, образованного 17046 1 2013.04.30 боковыми поверхностями соосно установленных фильтровальных элементов, и отвод газа после доочистки с внутренней стороны кольцевого канала в виде нескольких радиальных потоков, расположенных в нижней его части, отличающийся тем, что для доочистки газа дополнительно формируют по меньшей мере один концентричный первому сплошной поток в кольцевом канале большего диаметра, перераспределяя очищаемый газ центрального восходящего потока по кольцевым каналам посредством торообразной поверхности,при этом потоки очищаемого газа равномерно распределяют по кольцевым каналам, образованным боковыми поверхностями фильтровальных элементов, выполненных одинаковыми по высоте, а после доочистки отвод газа с внутренней стороны первого кольцевого канала и внешней стороны первого и внутренней стороны второго кольцевого канала осуществляют раздельно. Изобретение относится к технике пылеулавливания и может найти применение в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Известен способ очистки газа от твердых частиц, включающий предварительную очистку воздуха от крупнодисперсной фракции в системе взаимодействующих вихревых потоков газовзвеси с отводом очищенного газа в режиме центрального восходящего потока и доочистку газа в режиме нисходящих, не связанных друг с другом кольцевых потоков 1. Недостатком данного способа является высокое гидравлическое сопротивление вследствие деформации восходящего потока очищенного газа при перераспределении его на ряд не связанных друг с другом кольцевых потоков, поступающих на доочистку в режиме нисходящего движения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газа от твердых частиц, взаимодействие периферийного закрученного потока газовзвеси с центральным потоком, закрученным в ту же сторону и направленным навстречу периферийному, отвод очищенного газа в режиме центрального восходящего потока с последующей его доочисткой в режиме нисходящего движения кольцевого потока, расположенного концентрично вокруг периферийного потока газовзвеси, по всей боковой поверхности с внешней и внутренней стороны и отвод газа после доочистки с внутренней стороны кольцевого потока в виде нескольких радиальных потоков, расположенных в нижней его части 2. В данном способе доочистку вращающегося очищенного газового потока осуществляют в режиме нисходящего движения кольцевых потоков, объединенных в один сплошной поток, расположенный концентрично вокруг периферийного потока газовзвеси, при этом доочистку ведут по всей боковой поверхности с внешней и внутренней стороны потока, причем высота боковой поверхности с внешней и внутренней стороны потока различна. Такой способ обеспечивает благоприятную гидродинамическую обстановку на стадии доочистки, т.к. отсутствует дополнительная деформация потока. Однако сравнительно небольшая площадь поверхности внешней и внутренней стороны потока и их различная высота приводит к увеличению гидравлического сопротивления и повышенному износу фильтровального материала выступающей верхней части внешней стороны потока,а следовательно, к дополнительным материальным и энергетическим затратам. Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса очистки газов при снижении гидравлического сопротивления. Технический результат достигается тем, что способ очистки газа от твердых частиц,включающий взаимодействие периферийного закругленного потока газовсвеси с центральным потоком, закрученным в ту же сторону и направленным навстречу периферийному, отвод очищаемого газа в режиме центрального восходящего потока с последующей его доочисткой в режиме нисходящего движения в кольцевом канале, расположенном 2 17046 1 2013.04.30 концентрично вокруг периферийного потока газовсвеси, по всей боковой поверхности с внешней и внутренней стороны канала, образованного боковыми поверхностями соосно установленных фильтровальных элементов, и отвод газа после доочистки с внутренней стороны кольцевого канала в виде нескольких радиальных потоков, расположенных в нижней его части, отличается тем, что для доочистки газа дополнительно формируют по меньшей мере один концентричный первому сплошной поток в кольцевом канале большего диаметра, перераспределяя очищаемый газ центрального восходящего потока по кольцевым каналам посредством торообразной поверхности, при этом потоки очищаемого газа равномерно распределяют по кольцевым каналам, образованным боковыми поверхностями фильтровальных элементов, выполненных одинаковыми по высоте, а после доочистки отвод газа с внутренней стороны первого кольцевого канала и внешней стороны первого и внутренней стороны второго кольцевого канала осуществляют раздельно. Технический результат состоит в повышении эффективности процесса очистки газа за счет снижения гидравлического сопротивления. Это достигается посредством того, что для доочистки газа дополнительно сформирован по меньшей мере один концентричный первому сплошной поток в кольцевом канале большего диаметра, при этом боковые поверхности фильтровальных элементов с внешней и внутренней стороны кольцевых каналов выполнены одинаковыми по высоте. В результате формирования по меньшей мере одного концентричного первому сплошного потока в кольцевом канале существенно увеличивается площадь поверхности фильтровальных элементов, а значит, снижается скорость газа при доочистке. Прохождение газа через боковые поверхности одинаковых по высоте фильтровальных элементов происходит при равномерном распределении газа по внешней и внутренней стороне кольцевых каналов, и, как следствие снижается общее гидравлическое сопротивление. При этом перераспределение очищаемого газа центрального восходящего потока по кольцевым каналам осуществляют посредством торообразной поверхности, что обеспечивает плавное изменение направления потока без дополнительной деформации. Для исключения подпора очищенного газа отвод газа после доочистки осуществляют раздельно с внутренней стороны первого кольцевого потока и внешней стороны первого и внутренней стороны второго кольцевого потока. Это также обеспечивает равномерное распределение газа на обе боковые поверхности кольцевых каналов, что исключает деформацию фильтровальных элементов, обеспечивая повышение эффективности улавливания и увеличение срока службы фильтровальных элементов. На фиг. 1 приведен продольный разрез устройства для реализации предлагаемого способа очистки газа от твердых частиц на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2 на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 2 на фиг. 5 - разрез Г-Г фиг. 2. Устройство включает сепарационную камеру вихревого пылеулавливания 1, периферийный 2 и центральный 3 патрубки для подачи газовзвеси, выхлопную трубу 4. Первый кольцевой канал 5 и второй кольцевой канал 6 большего диаметра образованы боковыми поверхностями установленных соосно фильтровальных элементов 7, выполненных одинаковыми по высоте. Для отвода очищенного газа с внутренней стороны первого кольцевого канала 5 в его нижней части предусмотрены радиальные патрубки 8, а для отвода очищенного газа с внешней стороны первого 5 и внутренней стороны второго канала 6 нижней части канала 6 предусмотрены радиальные патрубки 9. Очищенный газ с внутренней стороны первого кольцевого канала 5, с внешней стороны первого 5 и внутренней стороны второго канала 6 и с внешней стороны второго канала 6 выводят из аппарата через патрубок 10. Для уловленного материала в нижней части устройства установлены бункеры 11 и 12 соответственно крупной и мелкодисперсной пыли. В верхней части сепарационной камеры 1 установлен элемент 13, выполненный в виде тороообазной поверхности. Способ осуществляют путем взаимодействия в сепарационной камере вихревого пылеулавливания 1 периферийного и центрального потоков газовзвеси, подаваемых через периферийный 2 и центральный 3 патрубки (фиг. 1), при этом потоки закручены в одну 3 17046 1 2013.04.30 сторону и направлены навстречу друг другу. Сформированный на стадии центробежного отделения очищаемый поток через выхлопную трубу 4 отводят в режиме центрального восходящего движения потока (фиг. 1), который, изменив направление посредством торообразной поверхности 13, с наименьшей деформацией равномерно распределяется и с максимально сохраненной аэродинамикой совершает нисходящее вращательнопоступательное движение двумя потоками в первом кольцевом канале 5 и втором кольцевом канале 6 большего диаметра, образованными боковой поверхностью фильтровальных элементов 7, выполненных одинаковыми по высоте и установленных соосно. При этом очищаемые потоки в режиме нисходящего вращательного движения подвергают доочистке при равномерном распределении их по высоте на обе боковые поверхности фильтровальных элементов с внешней и внутренней стороны кольцевых каналов 5 и 6. Таким образом, процесс фильтрования идет равномерно по всей боковой поверхности фильтровальных элементов кольцевых каналов, выполненных одинаковыми по высоте с внешней и внутренней стороны, что повышает эффективность очистки газа при снижении скорости фильтрования, а следовательно - гидравлического сопротивления. После доочистки отвод газа с внутренней стороны первого кольцевого канала и внешней стороны первого и внутренней стороны второго кольцевого канала осуществляют раздельно в виде нескольких радиальных потоков через ряд радиальных патрубков 8 и 9 в нижней части кольцевых каналов 5 и 6 (фиг. 1-4), что обеспечивает непрерывную доочистку газа на внутренней стороне первого кольцевого канала и внешней стороне первого и внутренней стороне второго кольцевого канала при равномерном распределении газа по всей их боковой поверхности,исключая подпор с внутренней стороны первого кольцевого канала и внешней стороны первого и внутренней стороны второго кольцевого канала и обеспечивая эффективную работу фильтровальных элементов 7 и всего устройства в целом. Очищенный газ через патрубок 10 выводят из аппарата. Уловленный материал поступает в бункеры 11 и 12 соответственно крупной и мелкодисперсной пыли. В итоге обеспечивается высокая эффективность процесса очистки газа при снижении гидравлического сопротивления, т.е. затрат энергии на процесс пылеочистки. Источники информации 1.6280 1, 2004. 2.11606 1, 2009. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5