Вихревой пылеуловитель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Могилевский технологический институт(73) Патентообладатель Могилевский технологический институт(57) 1. Вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, расположенные в верхней части корпуса патрубок ввода периферийного потока и осевую трубу ввода центрального потока с установленным в ее выходном конце завихрителем, расположенные в нижней части корпуса центральную выхлопную трубу с отбойной шайбой на ее наружной поверхности и бункер уловленной пыли, отличающийся тем, что между отбойной шайбой и корпусом соосно ему установлена цилиндрическая обечайка, нижний срез которой расположен ниже плоскости соединения корпуса с бункером, а верхний - выше плоскости среза центральной выхлопной трубы. 2. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрическая обечайка установлена с возможностью вертикального перемещения. 3. Пылеуловитель по. 1, отличающийся тем, что бункер уловленной пыли соединен трубопроводом с трубой или патрубком ввода потока. 2456 1 Изобретение относится к устройствам для очистки газов от взвешенных частиц методом центробежной сепарации и может найти применение в химической, пищевой, микробиологической, зерноперерабатывающей и других отраслях промышленности. Известен вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус, расположенный в верхней части корпуса патрубок ввода периферийного потока, и расположенные в нижней части осевую выхлопную трубу и бункер уловленной пыли 1. Недостатком данного пылеуловителя является низкая эффективность улавливания. Это объясняется ослаблением степени крутки газового потока в нижней части корпуса аппарата, и как следствие, снижением центробежной силы, действующей на сепарируемые частицы. Это приводит к уносу наиболее мелкой фракции твердых частиц стекающим в выхлопную трубу газом и снижению эффективности улавливания. Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, расположенные в верхней части корпуса патрубок ввода периферийного потока и осевую трубу ввода центрального потока с установленным в ее выходном конце завихрителем, расположенные в нижней части корпуса центральную выхлопную трубу с отбойной шайбой на ее наружной поверхности и бункер уловленной пыли 2. Увеличение эффективности улавливания в данном пылеуловителе достигается за счет дополнительной подкрутки периферийного потока газовзвеси центральным потоком в нижней части корпуса пылеуловителя. Недостатком данного пылеуловителя является невысокая эффективность улавливания мелких частиц. Это объясняется повышенным уносом отсепарированных частиц, вследствие их вовлечения в турбулентные пульсации газовой среды. Частицы сепарируются на стенке корпуса и транспортируются нисходящим газовым потоком в бункер уловленной пыли. В нижней части аппарата концентрация частиц в пристенной зоне увеличивается, и они за счет турбулентных пульсаций уносятся вместе с очищенным газом в выхлопную трубу. Таким образом, задача предлагаемого изобретения заключается в повышение эффективности улавливания. Поставленная задача достигается тем, что в вихревом пылеуловителе, содержащем корпус, с расположенными в верхней части корпуса тангенциальный патрубок ввода периферийного потока и осевую трубу ввода центрального потока с установленным в ее выходном конце завихрителем, расположенными в нижней части корпуса центральную выхлопную трубу с отбойной шайбой на ее наружной поверхности и бункер уловленной пыли, согласно изобретению между отбойной шайбой и корпусом, соосно ему установлена цилиндрическая обечайка, нижний срез которой расположен ниже плоскости соединения корпуса с бункером, а верхний - выше плоскости среза центральной выхлопной трубы. Кроме того, цилиндрическая обечайка установлена с возможностью вертикального перемещения. При этом бункер уловленной пыли соединен трубопроводом с трубой или патрубком ввода потока. Совокупность отличительных признаков изобретения, направленных на выполнение поставленной задачи(повышение эффективности улавливания), позволяет отвести часть отсепарированных частиц через кольцевое пространство, образуемое стенкой корпуса и цилиндрической обечайкой в бункер уловленной пыли, тем самым отсечь их от основного газодисперсного потока. Оставшаяся часть частиц сепарируется под действием центробежной силы на внутренней стенке цилиндрической обечайки и осаждается в бункере уловленной пыли. Вследствие частичного отвода отсепарированных частиц через кольцевое пространство между стенкой корпуса и цилиндрической обечайкой, концентрация частиц в основном потоке уменьшается и, соответственно, уменьшается унос частиц в выхлопную трубу. Выполнение цилиндрической обечайки с возможностью вертикального перемещения по высоте аппарата позволяет изменять место отвода частиц из зоны сепарации. Рациональное расположение цилиндрической обечайки по высоте обусловлено, во-первых, размерами сепарируемых частиц, во-вторых, концентрацией частиц на входе в пылеуловитель, в-третьих, интенсивностью закрутки газового потока. В то же время вместе с отсепарированными частицами через кольцевое пространство между стенкой корпуса и цилиндрической обечайкой в бункер уловленной пыли проникает часть газового потока. В результате этого в бункере уловленной пыли увеличивается гидравлическое давление. Вследствие образующегося градиента давлений в бункере уловленной пыли и сепарационном пространстве над отбойной шайбой происходит выброс отсепарированных частиц из бункера уловленной пыли через зазор между стенкой цилиндрической обечайки и отбойной шайбой в сепарационное пространство пылеуловителя. Далее частицы уносятся вместе с очищенным газовым потоком в выхлопную трубу. С целью стабилизации гидродинамической обстановки в бункере, предотвращения уноса частиц в зону сепарации и отвода наиболее запыленной части газового потока из бункера уловленной пыли для ее повторной сепарации, бункер уловленной пыли соединен трубопроводом с одним из патрубков ввода запыленного газового потока. 2456 1 Таким образом установка цилиндрической обечайки обеспечивает снижение концентрации твердой фазы в нижней части корпуса пылеуловителя, что приводит к достижению технического результата (к увеличению эффективности улавливания аппарата). На фиг.1 изображен предлагаемый прямоточный вихревой пылеуловитель, продольный разрез, на фиг.2 вид сверху, на фиг.3 - возможный механизм изменения высоты расположения цилиндрической обечайки, на фиг.4 - разрез А-А фиг.3, на фиг.5 - продольный разрез пылеуловителя с трубопроводом. Прямоточный вихревой пылеуловитель содержит корпус 1 с тангенциальным патрубком 2 ввода периферийного потока, завихритель 3 центрального потока с вытеснителем 4 в выходном конце осевой трубы 5,центральную выхлопную трубу 6, установленную в нижней части корпуса 1, отбойную шайбу 7, бункер уловленной пыли 8 и цилиндрическую обечайку 9, установленную с возможностью вертикального перемещения (фиг.1-фиг.5). Устройство для перемещения цилиндрической обечайки 9 содержит стакан 10, спицы 11, стопорный винт 12. Кроме того, прямоточный вихревой пылеуловитель содержит трубопровод 13 с регулирующим вентилем 14. Прямоточный вихревой пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный газовый поток подается в корпус 1 пылеуловителя через тангенциальный патрубок 2 периферийного потока и осевую трубу 5. Возможен вариант, когда газовзвесь подается только в тангенциальный патрубок 2, а чистый воздух - в трубу 5. Проходя через тангенциальный патрубок 2, поток газовзвеси приобретает вращательное движение, вследствие чего, частицы пыли под действием центробежной силы отжимаются в пристеночную область корпуса 1. Одновременно, газовзвесь подводится по трубе 5 к завихрителю 4 центрального потока и закручивается в ту же сторону, что и периферийный поток. В процессе аэродинамического взаимодействия периферийного и центрального спутно закрученных потоков частицы пыли под действием центробежной силы отжимаются к стенке корпуса 1 и движутся нисходяще вдоль стенки корпуса 1. Попадая в кольцевое пространство, образуемое стенкой корпуса 1 и цилиндрической обечайкой 9, некоторая часть пыли отсекается от взаимодействующих газодисперсных потоков и осаждается в бункер 8 уловленной пыли. Оставшаяся часть пыли сепарируется на внутренней стенке цилиндрической обечайки 9 и также отводится в бункер 8 уловленной пыли через зазор между отбойной шайбой 7 и цилиндрической обечайкой 9. При изменении положения цилиндрической обечайки 9 повысоте соответственно изменяется доля частиц, отводимых через зазор между стенкой корпуса 1 и цилиндрической обечайкой 9 в бункер 8 уловленной пыли. Одно из устройств для перемещения цилиндрической обечайки 9 в вертикальном направлении изображено на фиг.3 и фиг.4. Цилиндрическая обечайка установлена на цилиндрическом стакане 10, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру цилиндрической обечайки 9. Стакан 10 жестко прикреплен к наружной поверхности выхлопной трубы 6 четырьмя спицами 11. Для фиксации положения цилиндрической обечайки 9 относительно стакана 10 служит стопорный винт 12. Цилиндрическая обечайка 9 показана в поз.9 а в верхнем, а в 9 б - в нижнем положениях (фиг.5). С целью отвода части газовой фазы из бункера 8 уловленной пыли для последующей очистки, в пылеуловителе предусмотрен трубопровод (13 а, 13 б, фиг.5), соединяющий бункер 8 уловленной пыли с периферийным патрубком 2 ввода запыленного газового потока (поз. 13 а), или с центральной трубой 5 (поз. 13 б). Для регулирования доли отводимого из бункера 8 газа трубопровод 13 содержит регулирующий вентиль 14. Оптимальная доля отводимого из бункера 8 уловленной пыли газового потока составляет 25. При меньших значениях наблюдается унос отсепарированных частиц из бункера 8 уловленной пыли в сепарационное пространство корпуса 1 и далее в выхлопную трубу 5. При отводе более 5 газовой фазы из бункера 8 уловленной пыли в один из патрубков (2 или 5) ввода запыленного газового потока значительно снижается производительность аппарата без существенного увеличения его эффективности улавливания. Таким образом, в предложенном прямоточном вихревом пылеуловителе существенно повышается эффективность улавливания аппарата. Фиг. 5 оставитель М.Ф. Денисенко Редактор Т.А. Лущаковская Корректор Т.Н. Никитина Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.