Вихревые пылеуловители, их устройство, конструкция, принцип действия, область применения

Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока. В аппарате соплового типа (рис. 4.10, а) запыленный газовый поток закручивается лопаточным завихрителем и движется вверх, подвергаемый при этом воздействию трех струй вторичного газа, вытекающего из тангенциально расположенных сопел. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к периферии, а оттуда в возбуждаемый струями спиральный поток вторичного газа, направляющий их вниз, в кольцевое межтрубное пространство. Вторичный газ в ходе спирального обтекания потока очищаемого газа постепенно проникает в него. Кольцевое пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой, обеспечивающей безвозвратный спуск пыли в бункер. Вихревой пылеуловитель лопаточного типа (рис. 4.10, 6) отличается тем, что вторичный газ отбирается от периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками.

В качестве вторичного газа в вихревых пылеуловителях может быть использован свежий атмосферный воздух, часть очищенного газа или запыленный газ. В этом случае производительность аппарата возрастает на 40—65% без снижения эффективности очистки.

Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра падает. Оптимальный расход вторичного газа составляет 30—35% от первичного. Могут быть и батарейные установки, состоящие из отдельных мультиэлементов диаметром 40 мм. Затраты энергии (в кДж) на очистку 1000 м³ газов в вихревых пылеуловителях могут быть определены по формуле.

Рис. 4.10. Вихревые пылеуловители:

а — сопловый тин; б — лопаточный тип где V'_y V" — объемный расход очищаемых газов и вторичного воздуха, м³/с; АР — гидравлическое сопротивление аппарата, Па; АР" — давление вторичного воздуха (разница между давлением в сопле и давлением на входе в аппарат), Па.

Критичный (минимальный) диаметр частиц, полностью улавливаемых в пылеуловителе, определяется по формуле.

где V" _r — скорость газа в свободном сечении аппарата; Я — высота пылеулавливающей камеры; Ц_ш — диаметр аппарата; Z)_Tp — диаметр подводящей трубы; W — скорость вращения.

Достоинства вихревых пылеуловителей:

• 1) более высокая эффективность улавливания высокодисперсной пыли;
• 2) отсутствие абразивного износа внутренних поверхностей;
• 3) возможность очистки газа с более высокой температурой за счет использования холодного вторичного воздуха;
• 4) возможность регулирования процесса селекции пыли за счет изменения количества вторичного газа.

Недостатки:

• 1) необходимость дополнительного дутьевого устройства;
• 2) повышение за счет вторичного газа общего объема газа, проходящего через аппарат, в случае использования атмосферного воздуха;
• 3) большая сложность аппарата в эксплуатации.