ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ

Номер документа 2320170022

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
55.33.33. Машины и оборудование для очистных работ

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Нефтегазовая
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2574255
Автор (принявший орган): ФГБОУ ВПО "КубГТУ", 350072, г.Краснодар, ул. Московская, 2, Тел.(861)274 64 03
Дата: 10.02.2016
Регион: Краснодарский край
Источник информации: wwww.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Сокращение энергозатрат возможно за счет уменьшения: а) суммарного объема просасываемого через систему очищаемого газа; б) количества аппаратов и их производительности в системе, в которой этот газ очищается.
Повышение эффективности пылеулавливания возможно за счет организации и поддержания оптимальной аэродинамики в аппаратах пылеочистки системы.
Технический результат достигается тем, что двухступенчатая система пылеулавливания включает трубопровод подачи запыленного газа, вентилятор, первый и второй вихревые пылеуловители со встречными закрученными потоками, каждый из которых содержит цилиндрический корпус с верхним тангенциальным входным патрубком с лопаточным завихрителем, с нижним входным патрубком первичного потока очищаемого газа со своим лопаточным завихрителем, обтекателем и отбойной конической шайбой, с верхним осевым выходным патрубком очищенного газа и бункер для сбора пыли, разделитель-концентратор, последовательно установленный после первого перед вторым пылеуловителем, при этом бункер для сбора пыли выполнен в виде цилиндроконической пылесборной камеры большего диаметра с рециркуляционным выводом из нее обеспыленного газа, с разгрузочным устройством, а перед первым пылеуловителем дополнительно установлен разделитель-концентратор, а в осевом выходном патрубке очищенного газа первого пылеуловителя установлен осевой цилиндрический патрубок-разделитель для разделения удаляемого очищенного газа на осевую обеспыленную часть 0,75-0,80 общего расхода, удаляемую дополнительно установленным вытяжным вентилятором в атмосферу, и периферийную с мелкодисперсной пылью 0,25- 0,20 общего расхода, подаваемую во вторую ступень системы в четыре-пять раз меньшей производительности на окончательную пылеочистку, откуда очищенный газ вытяжным вентилятором удаляется в атмосферу.
Для разделения отходящего очищенного газа на осевой и периферийный потоки в выхлопном патрубке первого пылеуловителя установлен осевой цилиндрический патрубок-разделитель, создающий периферийное кольцевое пространство между стенками патрубков с площадью поперечного сечения порядка (0,20-0,25) от общей площади поперечного сечения выхлопного патрубка.
Осевая часть очищенного газа по цилиндрическому патрубку-разделителю отводится вытяжным вентилятором первого пылеуловителя в атмосферу, а периферийная часть, насыщенная мелкодисперсными пылинками, отсасывается из кольцевого пространства по газопроводам сначала во второй концентратор-разделитель, из которого поток газа с большей концентрацией пыли направляется на верхний ввод, а с меньшей концентрацией пыли - на нижний ввод второго вихревого пылеуловителя, из которого окончательно очищенный от пылинок газ его вытяжным вентилятором удаляется в атмосферу.
Поскольку доля газа с мелкодисперсными пылинками, подаваемая на окончательную очистку во второй вихревой пылеуловитель, примерно в четыре- пять раз меньше объема газа, подаваемого в первый пылеуловитель, то и производительность, и размеры концентратора-разделителя и второго пылеуловителя будут соответственно меньшими. Следовательно, эффективность пылеулавливания в нем будет большей, а энергозатраты - меньшими. И, в целом, предлагаемая система очистки газа от пыли по сравнению с аналогом, несмотря на то, что в нее добавлен концентратор-разделитель перед первым уловителем и вытяжной вентилятор второго пылеуловителя, будет более эффективна и менее энергоемка.
На фиг. 1 схематично показана предлагаемая двухступенчатая система пылеулавливания.
Двухступенчатая система пылеулавливания содержит два вихревых пылеуловителя 1 и 2 со встречными закрученными потоками, установленных последовательно. Перед пылеуловителями 1 и 2 установлены разделители-концентраторы 17. Осевой выходной патрубок очищенного газа 6 каждого пылеуловителя 1 и 2 соединен с входными патрубками своих вытяжных вентиляторов 15 и 16. Производительность пылеуловителя 2 по очищаемому газу примерно в четыре-пять раз меньше, чем у пылеуловителя 1, соответственно, меньше и геометрические размеры. Каждый из пылеуловителей имеет цилиндрический корпус 3 с расположенным в его верхней части тангенциальным входным патрубком вторичного потока 4 с лопаточным завихрителем 5, осевым выходным патрубком очищенного газа 6. В нижней части корпуса размещена цилиндроконическая пылесборная камера 7 большего диаметра с рециркуляционным выводом из нее обеспыленного газа, со шлюзовым затвором 8, а также патрубок ввода осевого первичного потока 9 с лопаточным завихрителем 10, обтекателем 11, конической отбойной шайбой 12 и рециркуляционным патрубком 13. В осевом выходном патрубке очищенного газа 6 пылеуловителя 1 установлен осевой цилиндрический патрубок-разделитель 14 для отвода осевой части очищенного газа в атмосферу. Периферийная часть отводимого из пылеуловителя очищенного газа с максимальной концентрацией увлеченных мелкодисперсных частиц пыли из кольцевого пространства между стенками патрубков 6 и 14 пылеуловителя 1 направляется в разделитель-концентратор 17 (примерно 0,25-0,20 от общего объема очищаемого газа), установленный после первого пылеуловителя 1, перед вторым пылеуловителем 2. Из разделителя-концентратора 17, установленного после первого пылеуловителя 1, газ разделяется и подается на очистку во второй пылеуловитель 2 двумя потоками. Тангенциальный поток с большей концентрацией мелкой пыли объемом порядка (0,72-0,78) от общего расхода подается на верхний ввод - на тангенциальный входной патрубок вторичного потока 4 с лопаточным завихрителем 5, а осевой поток с меньшей концентрацией пыли объемом (0,28-0,22) общего расхода подается на нижний ввод - на патрубок ввода осевого первичного потока 9 с лопаточным завихрителем 10, обтекателем 11, конической отбойной шайбой 12 и рециркуляционным патрубком 13 пылеуловителя 2. В итоге эффективность пылеулавливания вихревых пылеуловителей повысится, как, впрочем, и всей системы в целом.
Система работает следующим образом. Поток запыленного газа поступает в систему пылеулавливания по трубопроводу 20 и далее в объеме (0,7-0,8) от общего расхода подается через разделитель-концентратор 17, установленный перед первым пылеуловителем 1, на тангенциальный входной патрубок вторичного потока 4, а другая часть газа в объеме (0,3-0,2) от общего расхода - на патрубок ввода осевого первичного потока 9 пылеуловителя 1. Оба потока закручиваются своими лопастными завихрителями 5 и 10 в одну сторону, но двигаются навстречу друг другу. Вторичный поток двигается вдоль стенки корпуса 3 сверху вниз, а по его оси снизу вверх навстречу ему двигается первичный поток. Таким образом, потоки как бы подкручивают друг друга. В результате под действием центробежных сил пылинки отбрасываются к стенке корпуса 3 и вторичным потоком направляются в цилиндроконическую пылесборную камеру 7 большего диаметра с рециркуляционным выводом из нее обеспыленного газа.
Часть газа, попавшая с пылью в цилиндроконическую пылесборную камеру 7 через рециркуляционный патрубок 13, снова возвращается в корпус 3. Очищенный от пыли газ, направляется в осевой выходной патрубок очищенного газа 6, где разделяется цилиндрическим патрубком-разделителем 14 на два потока: осевой, составляющий по объему (0,75-0,80) от общего объема, практически чистый и периферийный, с максимальной концентрацией увлеченных отходящим очищенным газом мелкодисперсных пылинок объемом (0,25-0,20) общего расхода. Осевой поток чистого газа вытяжным вентилятором 15 из цилиндрического патрубка-разделителя 14 удаляется в атмосферу. Периферийный запыленный поток из кольцевого пространства между стенками патрубков 6 и 14 по тангенциальному трубопроводу направляется во второй разделитель-концентратор 17, установленный после первого пылеуловителя 1, перед пылеуловителем 2. Из которого тангенциальный поток газа с большей концентрацией мелкодисперсной пыли по трубопроводу 18 поступает на тангенциальный входной патрубок вторичного потока 4, а осевой поток с меньшей концентрацией пыли по трубопроводу 19 - на патрубок ввода осевого первичного потока 9 пылеуловителя 2.
Экспериментально установлено, что такая подача газа на очистку в вихревые пылеуловители еще более повышает их эффективность. Окончательно очищенный от мелкой пыли газ удаляется из пылеуловителя 2 через осевой выходной патрубок очищенного газа 6 в атмосферу вытяжным вентилятором 16.