Вопрос 25 3.6. Ротационные пылеуловители

В ротационных или динамических пылеуловителях действующие на частицы пыли центробежная сила и сила Кориолиса возникают при вращении рабочего колеса (ротора), которое, по существу, заменяет дутьевое устройство. Общие закономерности пылеулавливания в вихревых пылеуловителях присущи и ротационным пылеуловителям. Преимущество ротационных пылеуловителей состоит в том, что при их работе не требуется дополнительное тягодутьевое устройство. Их можно применять на первой ступени очистки воздуха, а также для улавливания волокнистой пыли.

Существующие в промышленной практике ротационные пылеуловители можно разделить на две основные группы: пылеуловители со спиралеобразным корпусом (рис. 19) и с вращающимся перфорированным барабаном (рис. 20). Пылеуловители первой группы характеризуются тем, что подвергающийся очистке газ совершает вокруг оси ротора спиралеобразное движение (рис. 19, а). Например, в пылеуловителе, изображенном на рис. 19, б, запыленные газы выходят из рабочего колеса и попадают в спиральный кожух; частицы пыли под действием центробежных сил сепарируются к стенкам кожуха и затем выходят через внешний тангенциальный пристеночный патрубок. Пылеуловитель имеет небольшой циклон 5, куда поступает часть обогащенного пылью газа, и клапан 4, регулирующий его количество. В пылеуловителе, показанном на рис. 19, в, пыль от газа отделяется в щелевых зазорах, расположенных в его нижней части.

К пылеуловителям этой группы можно отнести и дымосос-пылеуловитель (см. рис.19, г) [8, 12]. С помощью рабочего колеса запыленный газ поступает в кожух 3, пыль сепарируется к периферии и с некоторой частью газа через выходной патрубок попадает в циклон 5. Очищенный в циклоне 5 газ под действием разности давлений возвращается в центральную зону камеры; для регулирования расхода поступающего газа имеется клапан 4. Козырьки 8 предотвращают обратное выпадение пыли.

Ротационные пылеуловители с вращающимся перфорированным барабаном, представлены на рис. 20. Схема работы такого пылеуловителя приведена на рис. 20, а. Очищаемый газ в пылеуловителе проходит через перфорированный вращающийся барабан, а частицы пыли под действием центробежных сил остаются вне барабана.

Пылеуловитель (рис. 20, б) имеет полый вращающийся барабан 3 сперфорированной поверхностью. Барабан 3 и колесо вентилятора 4 установлены на общем валу 5, приводимым во вращение электродвигателем.

С помощью вращающегося колеса 4 создается разряжение внутри барабана 3, необходимое для удаления газа. Пыль под действием центробежных сил отделяется от перфорированной поверхности барабана и собирается в нижней части корпуса в пылесборнике 2.

Пылеуловитель, изображенный на рис. 20, в, имеет ту особенность, что под вращающимся барабаном 3 расположены специальные решетки 6 для уменьшения нежелательного завихрения воздуха в пылесборнике 2.

Существуют также ротационные пылеуловители, в которых частицы пыли движутся вдоль оси аппарата, вращаясь вокруг нее посредством ротора с крыльчаткой. Попав на стенку кожуха, они скользят по ней до выходной щели, через которую уловленная пыль попадает в бункер. К пылеуловителям этой группы относятся турбоциклон и турбокомпрессор, которые снабжены специальной турбиной, создающей и усиливающей центробежное поле и тем самым повышающей эффективность очистки.

Увеличивая число оборотов ротора, можно добиться значительно большего эффекта действия центробежных сил, чем в инерционных и центробежных пылеуловителях.

Недостаток ротационных пылеуловителей – их высокая энергоемкость, но вследствие совмещения функции непосредственно пылеуловителей и вентиляторов они отличаются компактностью.

Тренировочные задания

1. Определить скорость витания частиц пыли, диаметр которых равен 25 мкм, плотность 2300 кг/м³ , при температуре газа 200ºС, давлении 99 кПа. Состав газа следующий, об.%: азот – 75, кислород – 14, углекислый газ – 6, вода – 5.

2. Рассчитать горизонтальную пылеосадительную камеру без пере–городок для улавливания пыли с размерами частиц более 50 мкм, если расход газа составляет 72 000 м³/ч, свойства газа и плотность пыли принять из условий задания 1.

3. Определить площадь поперечного сечения инерционного пылеуловителя с восходящим потоком газа для улавливания частиц пыли с размерами более 70 мкм и плотностью 2800 кг/м³. Состав газа, об.%: азот – 76; кислород – 3; углекислый газ – 14; вода – 6; инертные газы – 1. Объем газа, поступающего на очистку составляет 18 000 м³/ч, температура – 120ºС, давление газа 90 кПа.

4. Пользуясь графиком рис.13, определить степень очистки для частиц цемента, диаметр которых равен 20 мкм, плотность – 3000 кг/м³, в воздухе при температуре 80ºС, если диаметр циклона ЦН–24 равен 1м. Расход газа при рабочих условиях составляет 12 600 м³/ч.

5. Подобрать циклон типа ЦН–15 для очистки воздуха в количестве 1600 м³/ч от пыли, если концентрация пыли в газе, поступающем на очистку, составляет 16 г/м^3,, температура равна 70ºС.. Дисперсный состав пыли подчиняется ЛНР, медианный диаметр равен 28 мкм, lgσ = 0,350.

Определить степень очистки, гидравлическое сопротивление выбранного циклона, учитывая, что он работает в сети, концентрацию пыли на выходе из циклона и характеристику ее дисперсного состава. Изменением объема газа в процессе очистки пренебречь.

Дата добавления: 2014-12-07