Проекти на циклони на батерии

Конструкцията на акумулаторен циклон с правоъгълно тяло, описан по-горе, има много съществен недостатък: с увеличаване на броя на елементите в него е необходимо да се премине към увеличен брой редове в дълбочината на апарата, което увеличава опасното увеличение на обмена на газове между редовете елементи и свързаното с това намаляване на ефективността на прахоуловителя. От друга страна, също така е нежелателно да се увеличава броят на елементите в един ред, т.е. разширенията на прахоуловителя, тъй като това води до трудности при осигуряването на равномерно разпределение на газовете между елементите.

Изходът беше намерен в създаването на цилиндрични оформления на батерийния циклон. В най-разпространената конструкция на акумулаторни циклони (фиг. 23) газовете се подават отдолу през централен кръгъл газопровод, а елементите са разположени около този газопровод в концентрични редове. Очевидно е, че такова разположение на дизайна на батерийните циклони ви позволява да поставите голям брой елементи със значително по-малък брой редове, отколкото в правоъгълен корпус. Освен това съотношението на броя на елементите към броя на редовете се увеличава с увеличаване на диаметъра на тялото.

Така че, за да поберете 100 елемента в цилиндричен батериен циклон, ще трябва да създадете редови линии, докато в правоъгълен случай ще трябва да направите 9-10 реда. В резултат на това цилиндричният прахоуловител работи с по-висока оперативна ефективност от правоъгълен със същия капацитет.

Радиалното разпределение на газовете създава по-равномерно натоварване на елементите и изкривяването на концентрацията става по-малко вероятно. Елиминирани са "мъртвите ъгли", където често се получава запушване на елементи и пръстени в прашната газова камера.

За случая, когато имате нуждаинсталирайте прахоуловител на газопровод с низходящо движение на газове, което често се среща, например, при спирания за сушене със сушилни тръби, Energougol разработи специален дизайн на цилиндричен батериен циклон, показан на фиг. 24.

Тук натоварените с прах газове навлизат отгоре в пространството, образувано от външния и вътрешния конус на корпуса, което завършва с пръстеновидна кухина, която обхваща камерата за необработен газ отвън.

Газовете се отвеждат надолу през централния цилиндричен газопровод. Прахоуловителя се състои от 1 от 100 елемента с диаметър 259 mm и е проектиран да почиства 70 хиляди m3 газ на час, докато съпротивлението му ще бъде 60 mm вода. Изкуство.

Този прахоуловител е проектиран да работи с експлозивни прахове, поради което при създаването му бяха взети мерки за премахване на прахови отлагания, по-специално в горните краища на изпускателните тръби и корпусите на елементите бяха използвани преходни фунии, плътно заварени заедно по горните ръбове. Благодарение на заваряването фуниите осигуряват надеждна херметичност на горната и средната тръбна плоча.

Неговите недостатъци включват по-голям външен диаметър от прахоуловителя с възходящ поток, както и известна трудност при достъпа до елементите. За случаите, когато се изисква дълбоко пречистване на газа, CKTI разработи и въведе двустепенен дизайн на цилиндричен батериен циклон, в който елементите са монтирани на две нива и свързани последователно за газ.

Фигура 23. Цилиндричен батериен циклон с долно подаване на газ.

Ориз. 24. Цилиндричен батериен циклон с горно подаване на газ.

Въпреки това, такъв прахоуловител се оказва твърде обемист (с газов капацитет от 100 хиляди m 3 / h, общата му височина еоколо 18-20 м, освен това има допълнителни трудности, свързани с отстраняването на прах от втория етап по дълги улеи със сложна конфигурация.

Конвенционалните батерийни циклони с правоъгълни кутии са по-удобно разположени на две стъпки. Пример за такова разположение е показано на фиг. 25 а. Инсталацията, показана на тази фигура, работи с въглищен прах с R88 = 40 - 60% с коефициент на равномерност n = 1,0, осигурявайки работна степен на пречистване в диапазона 97-99%. Общото му съпротивление при дебит на газ от 77 хиляди m 3 / h е 130 mm вода. Изкуство.

При работа на двустепенен прахоуловител трябва да се обърне значително внимание на работата на втория етап, който работи при относително ниска концентрация на най-фината част от праха в газовете и следователно е по-чувствителен към различни нарушения на режима. Дефекти като обмен на газ между елементи или засмукване през бункера и улея влияят на ефективността на втория етап в по-голяма степен от този на първия етап. Следователно монтажът на елементи, проверката на плътността на корпуса и тръбните листове, регулирането на мигащите светлини на втория етап трябва да се извършват с особено внимание.

Значително повишаване на ефективността и надеждността на втория етап може да се постигне чрез използване на засмукване на газове в комбинация с малко количество прах от прахоуловителя. За тази цел под бункера се монтират специален циклон и смукателен вентилатор (фиг. 25.6). Отработените газове, носещи част от неуловения от циклона прах, се издухват от вентилатор през специален тръбопровод в газопровода преди първата степен на прахоуловителя. По този начин се неутрализират не само вендузите през улея, но и се елиминира засмукването на газове през изходните отвори за прах на онези елементи, които имат намалено съпротивление.

Количеството отработени газове трябва да бъде 4-5% от общото потребление на газ; в този случай средната скорост на отработените газове, отнесена към общото напречно сечение на прахообразуващите отвори, ще бъде 1,5-2 m/sec.

Ориз. 25. Проектиране на двустепенен акумулаторен циклон. а - оформление; b - засмукване на газове от бункера от втора степен.

Важно е да се подчертае, че работата на втория етап определя стойността на крайното съдържание на прах в газовете, така че някои усложнения на прахоуловителя поради смукателния блок са напълно оправдани.

Търсенето на начини за по-нататъшно подобряване на ефективността на едностъпалните акумулаторни циклонни конструкции води до създаването на циклони с прави елементи, в които газовете се отстраняват без тяхното завъртане на 180° вътре в елемента.

Сред такива устройства е тръбният циклон ЦКТИ с воден филм, показан на фиг. 26. Елементите на този циклон са с цилиндрична форма и са оборудвани с розетни завихрители, които могат да бъдат монтирани в горната или долната част на елемента, в зависимост от посоката на движение на газовете. В горния край на всеки елемент водата се подава тангенциално във вътрешната кухина през два отвора с диаметър 3,5 мм, образувайки филм върху повърхността на елемента, към който полепват прахови частици, изхвърлени от центробежната сила. Липсата на изпускателни тръби и свързаното с тях еднопосочно движение на въртящия се поток вътре в елемента без изпускане на изгорели газове от стените към центъра позволяват най-пълно използване на ефекта на циклона за почистване, при условие че прахът е добре намокрен с вода.

Поради агресивните свойства на околната среда, елементите са изработени от чугун, а гнездата са изработени от неръждаема стомана, корпусът на апарата е облицован с антикорозионни покрития. Когато се тества, както е показано вориз. 26 на тръбния циклон се получава степен на пречистване, достигаща 98-99%, специфичният дебит на вида, докато за движението нагоре на газовете 0,1 l на 1 m 3 газ, взет при нормални условия, за движението надолу - 0,2 l / m 3, коефициентът на хидравлично съпротивление, съответно, 22 и 13. Номиналната скорост на газовете в елементите се препоръчва в рамките на 1,5 - 6 m / s.

Всички горепосочени конструкции на акумулаторни циклони имат елементи, оборудвани с аксиални завихрители (винт и гнездо), монтирани в обработената част на тялото на елемента.

Често срещан недостатък на такива елементи е податливостта към запушване с прах поради образуването на отлагания върху завихрителите. Освен това такива елементи изискват прецизна взаимна настройка, канали и центровка на вихровия апарат и корпуса, което усложнява производството и монтажа, както и оскъпява акумулаторния циклон. Елементите с тангенциално подаване на газове са лишени от тези недостатъци, при които завихрянето на праха на един поток възниква поради въвеждането на този поток в тялото на елемента тангенциално през тесен процеп.

Ориз. 26. Тръбен циклон ЦКТИ с воден филм.

Конструкциите на акумулаторни циклони с тангенциални елементи се използват широко в чужбина; като пример ще цитираме дизайна на мултициклона "Tubike" на френската компания Pratt-Daniel, показан на фиг. 27.

Ориз. 27. Дизайнът на батерийния циклон "Табикс"

Важна характеристика на това устройство е пренапрежението на разположението на елементите. С тази подредба е възможно не само да се намалят размерите на прахоуловителя в плана, но и да се премахнат хоризонталните секции, като се елиминират праховите отлагания. Благодарение на вертикалния вход и изход на газовете, скоростите в свързващите тръби могат да бъдатнамаляват значително чрез намаляване на хидравличното им съпротивление.

Както се вижда от фиг. 27б, елементът е с едностранен тангенциален вход, тялото му е заварено към горната и долната тръбна пластина, което изключва възможността за преливане на газ освен елементите.

Късата изпускателна тръба е монтирана фланцово върху горната тръбна плоча и фиксирана с уплътнителни уплътнения чрез притискаща плоча, обща за всичките четири елемента, включени в надлъжния ред.

За удобство на бързото разглобяване притискащата дъска е захваната с клиновидни ключалки. Това улеснява премахването на изпускателните тръби, за да се следи състоянието на елементите. Междуелементното пространство едновременно служи като разпределителна камера. Прахът, отделен в това пространство, се отлага в специална секция на събирателния съд. Прахът, уловен от елементите, се събира в друго отделение. За да се предотврати преливане между отделенията, прахът се отстранява с помощта на секционен шлюз. За да се увеличи плътността на шлюза, неговите перки са оборудвани с подвижни гумени ленти, притиснати към вътрешната повърхност на тялото на шлюза. Тъй като се износват, тези ленти се сменят. Наличието на гумени ленти също предотвратява заклинването на затвора.

Голямото предимство на тази конструкция на акумулаторни циклони е повишената надеждност по отношение на износването на частите на елемента. Това се постига, от една страна, поради липсата на направляващи лопатки, които обикновено са подложени на най-интензивно триене, а от друга страна, поради по-равномерно триене на вътрешната повърхност на тялото с прах, който не се събира в концентрирани струи.

Благодарение на това корпусите могат да бъдат направени по-тънки. Първите редове корпуси са защитени от износване с ъглови предпазители. Трябва да се подчертаесъщо и друго предимство, което обаче се отнася за всички батерийни циклони с елементи с тангенциален вход. Това предимство се крие във факта, че изравняването на стойността на съпротивлението на отделните елементи помежду си се постига много по-лесно, отколкото в други батерийни циклони, като по този начин се предотвратяват паразитни газови потоци през бункера.

Дизайнът на батерийния циклон "Tubike" е направен по двупоточна схема. Във всяка секция на устройството - два пакета елементи от четири реда по седем елемента в един ред.