Результат интеллектуальной деятельности: АГРЕГАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Предлагаемый агрегат предназначен для очистки газов от пыли и других твердых частиц в различных отраслях промышленности.

Известен пылеуловитель-классификатор [Патент РФ №2497569 МПК B01D 45/04], содержащий входной патрубок, патрубки отвода пыли, коаксиально расположенные приемный цилиндр, выходной патрубок и экран, служащий для изменения направления движения потока, вторую ступень очистки газа от пыли, снабженную наклонным днищем. В корпусе размещены три ступени очистки запыленного газа, входной патрубок имеет спиральную форму, патрубки отвода крупной и средней фракции пыли расположены на одном наклонном днище, на третьей ступени очистки расположены неподвижные лопасти и коническое днище.

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции, невысокую степень очистки, ограниченный диапазон применения (возможность отделять твердые частицы определенного размера и формы) и повышенное гидравлическое сопротивление.

Наиболее близким к предлагаемому является агрегат для очистки газов, содержащий цилиндро-конический корпус, в верхней цилиндрической части которого тангенциально установлено устройство загрузки и соосно устройство выгрузки очищенного газа, а в нижней устройство выгрузки твердых частиц, соединенное с бункером для приема твердых частиц. В нижней зоне цилиндрической части корпуса размещены опорные впадины цилиндрической формы, контактирующие внутренней поверхностью с соосно установленными цилиндрическими вставками, имеющими устройство поворота и сквозные щели прямоугольного поперечного сечения, в которых размещены с возможностью продольного перемещения отбойные пластины прямоугольной формы, снабженные механизмом перемещения вдоль щелей, а в конической части цилиндро-конического корпуса на его внутренней поверхности выполнены прямолинейные ручьи, глубина которых уменьшается к устройству выгрузки твердых частиц [Патент РФ №2685650, МПК В 04С 5/081, Опубл. 22.04. 2019, Б.И. №19].

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции, невысокую степень очистки и повышенное гидравлическое сопротивление.

Задача изобретения - создание агрегата для очистки газов сравнительно простой конструкции обладающего высоким качеством очистки и невысоким гидравлическим сопротивлением.

Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для очистки газов, содержащем цилиндро-конический корпус, в верхней цилиндрической части которого тангенциально установлено устройство загрузки и соосно устройство выгрузки очищенного газа, а в нижней устройство выгрузки твердых частиц, соединенное с бункером для приема твердых частиц, в нижней зоне цилиндрической части корпуса размещены опорные впадины цилиндрической формы, контактирующие внутренней поверхностью с соосно установленными цилиндрическими вставками, имеющими устройство поворота и сквозные щели прямоугольного поперечного сечения, в которых размещены с возможностью продольного перемещения отбойные пластины прямоугольной формы, снабженные механизмом перемещения вдоль щелей, а в конической части цилиндро-конического корпуса на его внутренней поверхности выполнены прямолинейные ручьи, глубина которых уменьшается к устройству выгрузки твердых частиц на поверхностях отбойных пластин со стороны набегающего потока выполнены выступы, а с противоположной стороны впадины, причем к торцевым поверхностям отбойных пластин присоединены плоские отсекатели с возможностью перемещения и поворота.

На фиг. 1 представлена схема агрегата для очистки газов.

На фиг. 2 изображено сечение А-А.

На фиг. 3 показан вид сверху (бункер для приема твердых частиц не показан).

На фиг. 4 приведена схема размещения отбойных пластин (увеличено).

Агрегат для очистки газов, содержит цилиндро-конический корпус 1, в верхней цилиндрической части которого тангенциально установлено устройство загрузки 2 и соосно устройство выгрузки очищенного газа 3, а в нижней устройство выгрузки твердых частиц 4, соединенное с бункером 5 для приема твердых частиц.

В нижней зоне цилиндрической части корпуса 1 размещены опорные впадины 6 цилиндрической формы, контактирующие внутренней поверхностью с соосно установленными цилиндрическими вставками 7, имеющими сквозные щели 8 прямоугольного поперечного сечения, в которых размещены с возможностью продольного перемещения отбойные пластины 9 прямоугольной формы, снабженные механизмом перемещения 10 вдоль щелей. Цилиндрические вставки 7 снабжены устройствами поворота 11 относительно продольной оси. С целью интенсификации разделения в конической части цилиндро-конического корпуса 1 на его внутренней поверхности выполнены прямолинейные ручьи 12, глубина которых уменьшается к устройству выгрузки твердых частиц 4. Наличие прямолинейных ручьев 12 переменной глубины способствует направленному движению твердых частиц к устройству выгрузки твердых частиц 4 и предотвращает их унос потоком очищенного воздуха. Выполнение глубины переменной, уменьшающейся от цилиндрической части корпуса к устройству выгрузки твердых частиц, обеспечивает минимальное сопротивление газового потока и эффективное предотвращение уноса твердых частиц.

На поверхностях отбойных пластин 9 со стороны набегающего потока выполнены выступы 13, а с противоположной стороны впадины 14, причем к торцевым поверхностям отбойных пластин 9 присоединены плоские отсекатели 15 с возможностью перемещения и поворота.

Агрегат для очистки газов работает следующим образом.

Подлежащие очистке газы поступают во внутренний объем цилиндро-конического корпуса 1 через тангенциально установленное устройство загрузки 2. Попав по касательной в верхнюю зону цилиндрической части цилиндро-конического корпуса 1 поток неочищенного газа закручивается и движется по спирали вниз, при этом под действием центробежной силы твердые частицы отбрасываются к стенкам и движутся в периферийной части потока. Таким образом происходит концентрация твердых частиц у стенок корпуса.

При опускании потока в цилиндрической части происходит ударное взаимодействие с отбойными пластинами 9. Отбойные пластины 9 выступают относительно внутренней поверхности цилиндро-конического корпуса 1 на расстояние, равное толщине зоны закрученного потока, в которой сконцентрировано основное количество твердых частиц. При этом очищенный от твердых частиц газовый поток обтекает отбойные пластины. Такое расположение отбойных пластин (в зоне концентрации твердых частиц) позволяет эффективно снижать их скорость при ударе и позволяет очищенному потоку газа свободно двигаться дальше при этом гидравлическое сопротивление незначительно.

С целью регулирования величины выступания отбойных пластин 9 и угла их наклона к продольной оси цилиндро-конического корпуса 1 в нижней зоне цилиндрической части цилиндро-конического корпуса 1 размещены опорные впадины 6 цилиндрической формы, контактирующие внутренней поверхностью с соосно установленными цилиндрическими вставками 7, имеющими сквозные щели 8 прямоугольного поперечного сечения, в которых размещены с возможностью продольного перемещения отбойные пластины 9 прямоугольной формы.

Для перемещения вдоль щелей 8 отбойные пластины 9 снабжены механизмом перемещения 10. С целью ориентации отбойных пластин 9 под разными углами по отношению к потоку цилиндрические вставки 7 снабжены устройствами поворота 11 относительно продольной оси. Изменение углов наклона отбойных пластин 9 и их выдвижение вдоль щелей 8 позволяет использовать предлагаемый агрегат для работы с различными типами газов (разная степень запыленности, разный состав и тип твердых частиц и т.д.) подстраивать его под характеристики очищаемых газов в довольно широких пределах. Это позволяет сделать предлагаемый агрегат более универсальным по сравнению с существующими аналогами.

Высокая степень очистки достигается организацией высокоскоростного ударного взаимодействия потока твердых частиц с отбойными пластинами, позволяющего более эффективно снизить их скорость и направить к устройству выгрузки твердых частиц 4, а далее в бункер 5.

Очищенный газ, двигаясь в нижнюю коническую часть цилиндро-конического корпуса 1, сосредотачивается в его центральной зоне и удаляется через устройство выгрузки очищенного газа 3.

Благодаря тому, что на поверхностях отбойных пластин 9 со стороны набегающего потока выполнены выступы 13, а с противоположной стороны впадины 14 удается организовать более эффективное ударное взаимодействие, приводящее к отскокам частиц пили под разными углами. Наличие впадин 14 позволяет организовать эффективное (под разными углами) отражение частиц от обратной стороны отбойных пластин.

За счет того, что к торцевым поверхностям отбойных пластин 9 присоединены плоские отсекатели 15 обеспечивается возможность более эффективного отделения зоны закрученного потока, в которой сконцентрировано основное количество твердых частиц от потока очищенного газа. Кроме того, это уменьшает вероятность уноса частиц из зоны ударного взаимодействия.

Размещение плоских отсекателей 15 с возможностью перемещения и поворота относительно отбойных пластин 9 позволяет устанавливать их в необходимом положении при различной степени их (отбойных пластин 9) выдвижения внутрь корпуса. Это позволяет обеспечить наилучшие условия ударного взаимодействия необходимые для выделения частиц из потока.

За счет перемещения отсекателя изменяется ширина зоны ударного взаимодействия, необходимая при очистке газов с разным содержанием твердой фазы, а путем поворота обеспечивается возможность подбора углов взаимодействия с потоком, что позволяет подобрать режимы с минимальным гидравлическим сопротивлением.

Благодаря тому, что к торцевым поверхностям отбойных пластин присоединены плоские отсекатели с возможностью перемещения и поворота удается подобрать оптимальные размеры зоны ударного взаимодействия потока частиц при котором из него удаляется наибольшее количество частиц.

Предлагаемый агрегат при сравнительно простой конструкции и невысоком гидравлическом сопротивлении позволяет эффективно очищать загрязненные газы, содержащие твердые частицы в различном количестве и отличающиеся по физико-механическим свойствам.