Патент на изобретение №2342974

(54) ТРЕХСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к системам очистки газа от пыли, включающим несколько пылеулавливающих аппаратов, и может найти применение в различных отраслях промышленности – химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительной и других. Трехступенчатая система пылеулавливания содержит источник запыленного газа, соединенный с распределительным коллектором, три пылеулавливающих аппарата и вентилятор. Пылеулавливающие аппараты выполнены в виде пылеуловителей на встречных закрученных потоках газа. Каждый пылеуловитель включает цилиндрический корпус с коническим бункером, верхний тангенциальный входной патрубок, нижний входной патрубок с входным завихрителем, пылеотбойную коническую шайбу, расположенную по оси корпуса на внешней поверхности нижнего входного патрубка, осевой выходной патрубок очищенного газа, осевой пылевыпускной патрубок, размещенный в нижней части бункера и снабженный шлюзовым затвором. В нижней части коллектора установлен шлюзовой затвор, выходные патрубки коллектора снабжены заслонками и соединены с верхними входными патрубками первого, второго и третьего пылеуловителей и с нижними входными патрубками второго и третьего пылеуловителей. Нижний входной патрубок первого пылеуловителя соединен с его верхним входным патрубком, осевой выходной патрубок очищенного газа соединен с нижним входным патрубком второго пылеуловителя, осевой выходной патрубок очищенного газа второго пылеуловителя соединен с нижним входным патрубком третьего пылеуловителя, а всасывающий патрубок вентилятора подключен к осевому выходному патрубку очищенного газа третьего пылеуловителя. Предпочтительно, соотношение диаметров корпусов первого, второго и третьего пылеуловителей составляет соответственно 1:(1,2-1,5):(2-3). Технический результат: повышение эффективности процесса пылеулавливания и обеспечение возможности работы системы в трех режимах в зависимости от количества высокодисперсных частиц пыли в исходном газе и требуемой степени его очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам очистки газа от пыли, включающим несколько пылеулавливающих аппаратов, и может найти применение в различных отраслях промышленности – химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительной и других.

Известна трехступенчатая система пылеулавливания, включающая источник запыленного газа, инерционный аппарат с эксцентрично расположенным центральным газоходом, циклоны, пылеуловитель и вытяжной вентилятор (см. описание изобретения к патенту RU №2105612, 1998).

Недостатком известной системы является то, что она не позволяет достичь высокой степени очистки газа, содержащего высокодисперсные частицы.

Известна двухступенчатая система пылеулавливания, включающая первый и второй аппараты, каждый из которых выполнен в виде пылеуловителя на встречных закрученных потоках газа и содержит цилиндрический корпус с коническим бункером, с верхним тангенциальным входным патрубком, установленными в нижней части корпуса и соединенными между собой последовательно входным завихрителем и вторым входным патрубком с пылеотбойной конической шайбой и с осевым выходным патрубком, пылевыпускной патрубок в нижней части бункера, снабженный шлюзовым затвором, вентилятор, всасывающий патрубок которого соединен с осевым выходным патрубком первого аппарата, а нагнетательный патрубок соединен с тангенциальным входным патрубком и с входным завихрителем второго аппарата трубопроводами, при этом пылевыпускной патрубок второго аппарата соединен третьим трубопроводом с входным завихрителем первого аппарата (см. описание изобретения к патенту RU №2137528, 1999). Недостатком этой системы также является то, что она не позволяет достичь высокой степени очистки газа, содержащего высокодисперсные частицы.

Известна трехступенчатая система пылеочистки, содержащая источник запыленного газа, пылеосадительную камеру с цилиндроконическим корпусом, крышку, имеющую отверстие на ее оси, осевой входной патрубок, установленный концентрично входному патрубку цилиндрический коллектор с окнами в верхней части, в которой осуществляется первая ступень очистки. К окнам присоединены входные патрубки циклонов – пылеуловителей второй ступени, узел выгрузки пыли, при этом нижний край цилиндрического коллектора присоединен к краям отверстия крышки, нижний торец входного патрубка расположен в цилиндрической части корпуса, а каждый из циклонов снабжен последовательно соединенным с ним вторым циклоном – пылеуловителем третьей ступени, размещенным в промежутках между соседними циклонами (см. описание изобретения к патенту RU №2022657, 1994).

Недостатком известной системы также является то, что она не позволяет достичь высокой степени очистки газа, содержащего высокодисперсные частицы.

Задачей предложенного изобретения является повышение эффективности процесса пылеулавливания и обеспечение возможности работы системы в трех режимах в зависимости от количества высокодисперсных частиц пыли в исходном газе и требуемой степени его очистки.

Сущность изобретения заключается в том, что трехступенчатая система пылеулавливания, содержащая источник запыленного газа, соединенный с распределительным коллектором, имеющим выходные патрубки, три пылеулавливающих аппарата и вентилятор, отличается тем, что пылеулавливающие аппараты выполнены в виде пылеуловителей на встречных закрученных потоках газа и каждый включает цилиндрический корпус с коническим бункером, верхний тангенциальный входной патрубок, нижний входной патрубок с входным завихрителем, пылеотбойную коническую шайбу, расположенную по оси корпуса на внешней поверхности нижнего входного патрубка, осевой выходной патрубок очищенного газа, осевой пылевыпускной патрубок, размещенный в нижней части бункера и снабженный шлюзовым затвором, при этом в нижней части коллектора установлен шлюзовой затвор. Выходные патрубки коллектора соединены с верхними входными патрубками первого, второго и третьего пылеуловителей и с нижними входными патрубками второго и третьего пылеуловителей. Нижний входной патрубок первого пылеуловителя соединен с его верхним входным патрубком. Осевой выходной патрубок очищенного газа соединен с нижним входным патрубком второго пылеуловителя. Осевой выходной патрубок очищенного газа второго пылеуловителя соединен с нижним входным патрубком третьего пылеуловителя, а всасывающий патрубок вентилятора подключен к осевому выходному патрубку очищенного газа третьего пылеуловителя.

Предпочтительно, соотношение диаметров корпусов первого, второго и третьего пылеуловителей составляет соответственно 1:(1,2-1,5):(2-3). Указанное оптимальное соотношение диаметров корпусов получено методом математического моделирования и подтверждено экспериментально для исходного газа различного состава и различной газовой нагрузки. Такое соотношение диаметров необходимо для стабильной и бесперебойной работы системы.

Предложенная трехступенчатая система пылеулавливания обеспечивает возможность работы в трех режимах и позволяет эффективно очищать газ, содержащий как высокодисперсные, так и грубодисперсные частицы пыли.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично показана предложенная трехступенчатая система пылеочистки.

Трехступенчатая система пылеочистки содержит источник 1 запыленного газа, вентилятор 2, коллектор 3 с выходными патрубками 4 и три пылеуловителя 5, 6 и 7 на встречно-закрученных потоках газа, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического корпуса 8 с коническим бункером 9 для сбора пыли, с верхним тангенциальным входным патрубком 10, с входным завихрителем 11, размещенным в нижнем входном патрубке 12, снабженном пылеотбойной конической шайбой 13, расположенной по оси корпуса на внешней поверхности патрубка 12, с осевым выходным патрубком 14 очищенного газа, с осевым пылевыпускным патрубком 15, расположенным в нижней части бункера 9, который снабжен шлюзовым затвором 16. Система содержит заслонки 17-25 и шлюзовой затвор 25, установленный в нижней части коллектора 3.

Трехступенчатый пылеуловитель работает в трех режимах в зависимости от числа работающих ступеней.

Работа в первом режиме.

Запыленный поток из источника 1 поступает в трехступенчатую систему пылеулавливания тремя потоками:

– через открытую заслонку 22 по входному патрубку 4 в верхний входной патрубок 10 третьего пылеуловителя 7;

– через открытую заслонку 20 по входному патрубку 4 в верхний входной патрубок 10 второго пылеуловителя 6;

– через открытые заслонки 18 и 23 в верхний патрубок 10 и нижний входной патрубок 12, снабженный завихрителем 11 и пылеотбойной конической шайбой 13, первого пылеуловителя 5.

Из первого пылеуловителя 5 по осевому выходному патрубку 14 поток очищенного газа через открытую заслонку 24 направляется на входной завихритель 11 нижнего входного патрубка 12 второго пылеуловителя 6. Далее из осевого выходного патрубка 14 второго пылеуловителя 6 поток очищенного газа через открытую заслонку подается на входной завихритель 11 нижнего входного патрубка 12 третьего пылеуловителя 7, откуда поток очищенного газа по осевому выходному патрубку 14 поступает в вытяжной вентилятор 2 и выбрасывается в атмосферу.

Работа во втором режиме.

Во втором режиме работают две ступени: второй пылеуловитель 6 и третий пылеуловитель 7. При этом поток запыленного газа подается по выходному патрубку 4 через открытую заслонку 20 в верхний входной патрубок 10 второго пылеуловителя 6 и нижний входной патрубок 12 через завихритель 11 второго пылеуловителя 6. Из второго пылеуловителя 6 по осевому выходному патрубку 14 поток очищенного газа через открытую заслонку 25 направляется на входной завихритель 11 нижнего входного патрубка 12 третьего пылеуловителя 7. Из третьего пылеуловителя 7 очищенный поток по осевому патрубку 14 поступает в вытяжной вентилятор 2 и далее выбрасывается в атмосферу.

Работа в третьем режиме.

В третьем режиме работает только третий пылеуловитель 7, при этом открыты заслонки 21 и 22, а первый пылеуловитель 5 и второй паылеуловитель 6 отключены. Поток запыленного газа подается в пылеуловитель 7 по выходному патрубку 4 в верхний входной патрубок 10 и на входной завихритель 11 нижнего входного патрубка 12 третьего пылеуловителя 7.

Для предотвращения забивания коллектора 3 в его нижней части установлен шлюзовой затвор 26, который обеспечивает своевременную выгрузку накопившейся пыли.

Преимущество представленной трехступенчатой системы пылеулавливания состоит в том, что в ней возможно улавливание пыли как высокой, так и низкой дисперсности, в зависимости от этого выбирается число работающих ступеней.

При проведении очистки газа, содержащего высокодисперсные частицы пыли, в работе участвуют все три ступени очистки – пылеуловители 5-7 или только две ступени – пылеуловители 6 и 7.

В случае, когда проводится грубая очистка от крупных частиц пыли, работает только третий пылеуловитель 7, при этом пылеуловители 5 и 6 отключены.

При проведении очистки от высокодисперсных частиц пыли эффективность работы пылеуловителей 6 и 7 возрастает за счет подачи на входные завихрители 11 их нижних входных патрубков потока газа, прошедшего предварительную очистку в предыдущих ступенях – в пылеуловителях 5 и 6.

Пример.

Предложенная система пылеулавливания была использована в производстве карбида кальция при улавливании коксовой пыли с ее начальной концентрацией в газе на входе в систему 5, 6-7,3 г/м³, при этом содержание частиц коксовой пыли с размером до 15 мкм достигало 40%. Использовали пылеуловители, диаметры корпусов которых составляли: первого – 800 мм, второго – 600 мм, третьего – 200 мм, т.е. соотношение диаметров корпусов было в пределах 1:1,3:3. При работе трех ступеней очистки на выходе из системы концентрация пыли составляла не более 0,19 г/м³, причем содержание частиц с размером до 15 мкм составляло не более 18%. При работе двух ступеней концентрация пыли на выходе составляла не более 0,8 г/м², а содержание частиц с размером до 15 мкм – не более 28%.

В системе пылеулавливания, взятой за прототип, содержание частиц с размером до 15 мкм на выходе из системы составляло 29%.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет обеспечить высокую эффективность очистки газа, содержащего как тонкодисперсные частицы, так и грубодисперсные частицы.

Формула изобретения

1. Трехступенчатая система пылеулавливания, содержащая источник запыленного газа, соединенный с распределительным коллектором, три пылеулавливающих аппарата и вентилятор, отличающаяся тем, что пылеулавливающие аппараты выполнены в виде пылеуловителей на встречных закрученных потоках газа, каждый из которых включает цилиндрический корпус с коническим бункером, верхний тангенциальный входной патрубок, нижний входной патрубок, снабженный входным завихрителем, пылеотбойную коническую шайбу, расположенную по оси корпуса на внешней поверхности нижнего входного патрубка, осевой выходной патрубок очищенного газа, осевой пылевыпускной патрубок, размещенный в нижней части бункера и снабженный шлюзовым затвором, при этом в нижней части распределительного коллектора установлен шлюзовой затвор, выходные патрубки коллектора снабжены заслонками и соединены с верхними входными патрубками первого, второго и третьего пылеуловителей и с нижними входными патрубками второго и третьего пылеуловителей, нижний входной патрубок первого пылеуловителя соединен с его верхним входным патрубком, осевой выходной патрубок очищенного газа соединен с нижним входным патрубком второго пылеуловителя, осевой выходной патрубок очищенного газа второго пылеуловителя соединен с нижним входным патрубком третьего пылеуловителя, а всасывающий патрубок вентилятора подключен к осевому выходному патрубку очищенного газа третьего пылеуловителя.

2. Трехступенчатая система пылеулавливания по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметров корпусов первого, второго и третьего пылеуловителей составляет соответственно 1:(1,2-1,5):(2-3).

РИСУНКИ