2.4. Вихревые пылеуловители

Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока.

На рис. 2.17 показаны две основные разновидности вихревых пылеуловителей. В вихревом аппарате соплового типа (рис. 2.17а) запыленный газовый поток закручивается лопаточным завихрителем и двигается вверх, подвергаясь при этом воздействию вытекающих из тангенциально расположенных сопел 3 струй вторичного газа (воздуха). Под действием центробежных сил взвешенные в потоке 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 полностью проникает в него. Кольцевое пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой 6, обеспечивающей безвозвратный спуск пыли в бункер 7.

Рис. 2 17. Конструкции 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.

Наилучшие результаты по эффективности улавливании 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, равном 0.8—0.9.

Вихревой пылеуловитель лопаточного типа (рис. 2.17б) отличается тем, что вторичный газ отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками 8.

Вихревые пылеуловители выпускаются производительностью по очищаемым газам от 330 до 30000 м³/ч. Ниже приведены параметры аппарата производительностью 330 м³/ч:

Диаметр насадки, мм 200

Высота сепарационного объема, мм 643

Диаметр входного патрубка (в свету), мм 100

Число сопл вторичного газа 2x4

Диаметр сопл, мм 11

Давление вторичного газа, Па 5500

Нормальный расход вторичного газа, м³/ч 220

Гидравлическое сопротивление аппарата, Па 3700

Скорость газов, отнесенная к площади поперечного

сечения камеры в плане, м/с 2,9

Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра падает.

В качестве вторичного газа в вихревых пылеуловителях может быть использован воздух из окружающей среды, периферийная часть потока очищенных газов и запыленные газы. Варианты подвода вторичного газа показаны на рис. 2.18.

С экономической точки зрения, наихудшим является вариант с использованием воздуха из окружающей среды. Однако он представляется оправданным при необходимости охлаждения запыленных газов. Наиболее выгодным в экономическом отношении является использование в качестве вторичного газа запыленных газов. В этом случае производительность аппарата повышается на 40— 65% без заметного снижения эффективности очистки.

Производительность вихревого пылеуловителя по газам может меняться в пределах от 0.5 до 1.15 по отношению к номинальной. Это объясняется решающим влиянием на эффективность очистки параметров вторичного газа, при сохранении которых остается неизменной окружная скорость закручивания потока запыленных газов и соответственно центробежная сила, действующая на частицы пыли.

Оптимальный расход вторичного газа должен составлять 30—50% от первичного.

Рис. 2.18. Варианты подвода вторичного газа к вихревым пылеуловителям:

а —подвод внешнего воздуха; б — подвод очищенных газов, в — подвод запыленных газов.

Подобно циклонам вихревые пылеуловители могут компоноваться в группы. Это делается с целью увеличения эффективности пылеулавливания за счет уменьшения диаметра аппаратов. Известны и батарейные установки, состоящие из отдельных мульти-элементов диаметром 40 мм.

В качестве примера ниже приводятся данные по использованию вихревых пылеуловителей в химической промышленности:

Продукт Медианный диаметр Эффективность

частиц, мкм пылеулавливания,

%