Вихревые пылеуловители
Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие закручивающего газового потока. На рис. 2.30 показаны две основные разновидности вихревых пылеуловителей. В вихревом аппарате соплового типа (рис. 2.30, а) запыленный газовой поток закручивается лопаточным завихрителем и двигается при этом воздействию вытекающих из тангенциально расположенных сопел 3 струй вторичного газа (воздуха). Под действием центробежных сил взвешенные в потоке частицы отбрасываются серии, а оттуда - в возбуждаемый струями спиральный поток вторичного газа, направляющий их вниз в кольцевое межтрубное пространство.
В вихревых пылеуловителях вторичный газ в ходе спирального обтекания потока очищаемого газа постепенно полностью проникает в него. Кольцевое пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой 6, обеспечивающей безвозвратный спуск пыли в бункер 7.
Вихревые пылеуловители по эффективности улавливания достигаются при установке сопел, распыливающих вторичный газ, не менее чем в четыре ряда и под углом 30°. В качестве оптимальной рекомендуется установка лопаток завихрителя под углом 30-40° при отношении диаметра завихрителя к диаметру аппарата 0,8 - 0,9 мм.
Рис. 2.30. Конструкция вихревых пылеуловителей.
а - соплового типа; б - лопаточного типа; 1 - камера; 2 - выходной патрубок; 3 - сопла; 4 - лопаточный завихритель типа "розетка"; 5 - входной патрубок; 6 - подпорная шайба; 7 - пылевой бункер; 8 - кольцевой лопаточный завихритель.
Вихревой пылеуловитель лопаточного типа (рис. 2.30, б) характеризуется тем, что вторичный газ отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками 8.
За рубежом вихревые пылеуловители выпускаются производительностью по очищаемым газам от 330 до 30000 м3/ч.
Ниже приведены параметры аппарата производительностью 330 м3/ч:
Аналогично циклонам эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра снижается.
Рис. 2.31. Варианты подвода вторичного газа к вихревым пылеуловителям.
а - подвод внешнего воздуха; б - подвод очищенных газов; в - подвод запыленных газов.
С экономической точки зрения наихудшим является вариант с использованием атмосферного воздуха. Однако он представляется оправданным при необходимости охлаждения запыленных газов. Наиболее сводным в экономическом отношении является использование в качество вторичного газа запыленных газов. В этом случае производительность
повышается на 40-65 % без заметного снижения степени очистки.
Производительность вихревого пылеуловителя по газу может изменяться в пределах 0,5-1,15 номинальной производительности. Это объясняется решающим влиянием на эффективность аппарата параметров вторичного газа, при сохранении которых остаются неизменными окружная скорость закручивания потока запыленных газов и соответственно центробежная сила, действующая на частицы пыли. Установлено, что оптимальный расход вторичного газа должен составлять 30-35 % от первичного.
Подобно циклонам вихревые пылеуловители могут компоноваться в группы. Это делается с целью увеличения эффективности пылеулавливания за счет уменьшения диаметра аппаратов.Для ориентировочной оценки эффективности улавливания частиц различного диаметра можно воспользоваться приведенными ниже данными.
По сравнению с противоточными циклонами вихревые пылеуловители имеют следующие преимущества: более высокую степень очистки высокодисперсных пылей; отсутствие абразивного износа активных частей аппарата; возможность обеспыливания газов с более высокой температурой за счет использования вторичного воздуха; возможность регулирования процесса сепарации пыли за счет регулирования расхода вторичного воздуха.
К недостаткам вихревых пылеуловителей можно отнести: необходимость дополнительного вентилятора; увеличение за счет вторичного газа общего объема газов, проходящих через аппарат сложную эксплуатацию аппарата.
Учитывая, что методы инженерного расчета для вихревых пылеуловителя пока еще не разработаны, рекомендуется при расчете этих аппаратов использовать, по аналогии с циклонами, методы теории подобия.
На рис. 2.32 приведена схема вихревого пылеуловителя, прошедшего промышленную проверку.
Вихревые пылеуловители состоит из цилиндрического корпуса 1, к нижней части которого подводится газоход 2 запыленного газа, заканчивающийся лопаточным завихрителем 3 с размещенным в нем рассекателем 4 последний переходит в обтекатель, выполненный в виде полых усеченных конусов 5, установленных друг над другом. Между усеченными конусами размещены завихрители 6. В верхней части аппарата располагаются тангенциально установленные сопла 7 вторичного газового потока, над которыми находится шайба 8. Бункер 9 сообщается уравнительной трубкой 10 с газоходом запыленного газа.Чистый газ по газоходу 11 подается в рассекатель 4.
Испытания трех модификаций этого аппарата (диам. 100, 300 И 600 мм), установленного в качестве второй ступени после циклонов при обеспыливании воздуха в производстве гипохлорида кальция, детергента и ядохимиката "Цинеб", показали хорошие результаты.
Рис. 2.32. Схема вихревого пылеуловителя.
Таблица 2.17 Результаты промышленных испытаний вихревого пылеуловителя.