Полезная модель предназначена для очистки запыленных газов и может быть использована в теплоэнергетической и металлургической промышленности.The utility model is intended for the purification of dusty gases and can be used in the heat and power and metallurgical industries.

Проблема, существующая в области очистки газового потока мазутных котельных, заключается в том, что при сжигании мазута в котлах образуются дисперсные частицы мазутной золы и несгоревшего топлива, а также вредные газы, которые попадая в окружающую среду загрязняют ее. Для очистки газового потока от частиц мазутной золы используются батарейные циклоны, которые позволяют удалять из газового потока крупные и средние фракции частиц, но не позволяют удалять мелкодисперсные частицы и вредные компоненты выброса.The problem that exists in the field of cleaning the gas flow of fuel oil boilers is that when burning fuel oil in the boilers, dispersed particles of fuel oil ash and unburned fuel are formed, as well as harmful gases that get into the environment and pollute it. Battery cyclones are used to clean the gas stream from fuel oil ash particles, which allow the removal of large and medium fractions of particles from the gas stream, but do not allow the removal of fine particles and harmful emission components.

Известен батарейный циклон «БЦ-2-6х(4+2)» [Справочник по пыле- и золоулавливанию/ под ред. А.А.Русанова. - М.: Энергия, 1975]. Батарейный циклон содержит подводящий коллектор, шибер, общую камеру для очищенного газа с газоходом, общий бункер для сбора уловленной пыли, четыре циклонных элемента, содержащие вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцером для удаления пыли, выхлопную трубу, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу и крышку.Known battery cyclone "BC-2-6x (4 + 2)" [Handbook on dust and ash collection / ed. A.A. Rusanova. - M .: Energy, 1975]. The battery cyclone contains a supply manifold, a gate, a common chamber for purified gas with a gas duct, a common hopper for collecting trapped dust, four cyclone elements containing a vertical cylindrical body with a conical bottom equipped with a nozzle for removing dust, an exhaust pipe, a nozzle for supplying a dusty apparatus gas flow located tangentially to the body and cover.

Батарейный циклон работает следующим образом: пылегазовый поток по подводящему коллектору одновременно подается ко всем циклонным элементам. Пылегазовый поток по штуцеру, установленному тангенциально к корпусу циклонного элемента, попадает внутрь, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение взвешенных частиц. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Удаление уловленных частиц происходит через штуцер. Очищенный газовый поток попадает в общую камеру для очищенного газа откуда поступает в газоход.The battery cyclone works as follows: the dust and gas stream through the inlet manifold is simultaneously supplied to all cyclone elements. The dust and gas flow through a fitting installed tangentially to the body of the cyclone element enters, passes around the circumference around the exhaust pipe and spirals downward, ensuring the separation of large particles of the dispersed phase from the dispersion medium (gas). In the lower part of the body, the flow loses speed and changes its direction, as a result of which suspended particles fall out. The purified gases move in an upward spiral towards the exhaust pipe, through which they are discharged from the cyclone element. The removal of trapped particles occurs through the fitting. The purified gas stream enters the common chamber for purified gas from where it enters the gas duct.

Батарейный циклон «БЦ-2-6х(4+2)» позволяет эффективно удалять из пылегазового потока взвешенные частицы крупной и средней дисперсных фаз.Battery cyclone “BTs-2-6x (4 + 2)” allows you to effectively remove suspended particles of large and medium dispersed phases from the dust and gas stream.

Недостатком известного решения является низкая эффективность удаления из пылегазового потока взвешенных частиц мелкой дисперсной фазы и не позволяет улавливать вредные газовые компоненты выброса. Это обусловлено тем, что конструкция подводящего коллектора не позволяет равномерно распределить пылегазовый поток между циклонными элементами, вследствие чего в некоторых циклонных элементах скорость движения газового потока недостаточна для отделения мелкой дисперсной фазы пыли.A disadvantage of the known solution is the low removal efficiency of the suspended particles of the fine dispersed phase from the dust and gas stream and does not allow to catch harmful gas emission components. This is due to the fact that the design of the inlet collector does not allow evenly distributing the dust and gas flow between the cyclone elements, as a result of which in some cyclone elements the gas flow velocity is insufficient to separate the fine dispersed phase of dust.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является батарейный циклон «Батарейный циклон для очистки газов» [Патент РФ №62544, МПК МПК⁸ В04С 5/12 (2007.04). Батарейный циклон для очистки газов/ В.Д.Катин, Р.В.Долгов, М.Х.Ахтямов; ДВГУПС (РФ). - №2006127962/22; Заявлено 01.08.2006; Обубл. 27.04.2007, Бюл. №12].The closest in technical essence to the claimed solution is a battery cyclone "Battery cyclone for gas purification" [RF Patent No. 62544, IPC IPC ⁸ V04C 5/12 (2007.04). Battery cyclone for gas cleaning / V.D. Katin, R.V. Dolgov, M.Kh. Akhtyamov; DVGUPS (RF). - No. 2006127962/22; Stated August 1, 2006; Obl. 04/27/2007, Bull. No. 12].

Батарейный циклон содержит циклонные элементы, общий бункер для уловленной пыли, камеру для сбора очищенного газа и коллектор, штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, в которых установлены дозаторы газа, выполненные в виде заслонки, металлической пластины и возвратной пружины.The battery cyclone contains cyclone elements, a common hopper for trapped dust, a chamber for collecting purified gas and a collector, fittings for supplying a dusty gas stream to cyclone elements in which gas dispensers are installed in the form of a shutter, a metal plate and a return spring.

Батарейный циклон работает следующим образом. Пылегазовый поток, попадая внутрь коллектора, распределяется между циклонными элементами. Равномерность распределения пылегазового потока между циклонными элементами достигается за счет работы дозаторов газа, установленных в штуцерах для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы. При превышении оптимального значения скорости газового потока в штуцере для подачи запыленного газа в циклонный элемент давление газового потока на пластину, находящуюся внутри штуцера, возрастает. Пластина под этим давлением начинает подниматься, а противоположная часть пластины, преодолевая сопротивление возвратной пружины, задвигает заслонку, частично перекрывающую штуцер, и тем самым уменьшает объем поступающего в циклонный элемент запыленного газа.Battery cyclone operates as follows. The dust and gas stream, getting inside the collector, is distributed between the cyclone elements. The uniform distribution of the dust and gas flow between the cyclone elements is achieved through the operation of gas dispensers installed in the fittings for supplying a dusty gas stream to the cyclone elements. If the optimal value of the gas flow velocity in the nozzle for supplying dusty gas to the cyclone element is exceeded, the pressure of the gas flow on the plate inside the nozzle increases. The plate begins to rise under this pressure, and the opposite part of the plate, overcoming the resistance of the return spring, pushes the shutter partially overlapping the fitting, and thereby reduces the volume of dusty gas entering the cyclone element.

При уменьшении объема пылегазового потока, поступающего на очистку в циклонный элемент, скорость в штуцере падает, и возвратная пружина возвращает заслонку в исходное положение, увеличивая объем подаваемого запыленного газа. Таким образом, скорость газового потока в циклонном элементе не может превышать оптимального. Пылегазовый поток, попадая внутрь циклонных элементов, получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупной, средней и мелкой дисперсных фаз пыли. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Очищенный газ из всех циклонных элементов поступает в камеру для очищенного газа, откуда отводится через газоход в атмосферу. Уловленные частицы попадают в общий бункер для сбора уловленной пыли.With a decrease in the volume of dust and gas flow entering the cyclone element for cleaning, the speed in the nozzle decreases, and the return spring returns the damper to its original position, increasing the amount of dusty gas supplied. Thus, the gas flow rate in the cyclone element cannot exceed the optimum. The dust and gas flow, getting inside the cyclone elements, receives rotational movement from the blades of the swirling apparatus, passes around the circumference around the exhaust pipe and moves spirally downward, ensuring the separation of the particles of the dispersed phase from the dispersion medium (gas). In the lower part of the casing, the flow loses speed and changes its direction, as a result of which large, medium, and fine dispersed phases of dust fall out. The purified gases move in an upward spiral towards the exhaust pipe, through which they are discharged from the cyclone element. The purified gas from all cyclone elements enters the chamber for purified gas, from where it is discharged through the gas duct to the atmosphere. Trapped particles enter a common silo to collect trapped dust.

Батарейный циклон для очистки газов позволяет очищать пылегазовый поток не только от крупной и средней дисперсных фаз пыли, но и от мелкой дисперсной фазы, тем самым, повышая степень очистки газа.The battery cyclone for gas cleaning allows you to clean the dust and gas stream not only from the large and medium dispersed phases of dust, but also from the fine dispersed phase, thereby increasing the degree of gas purification.

Недостатком батарейного циклона для очистки газов является его недостаточная эффективность при очистки пылегазовых потоков от мелкой дисперсной фракции пыли и не позволяет очищать пылегазовый поток от вредных газовых компонентов выброса.The disadvantage of a battery cyclone for gas purification is its lack of effectiveness in cleaning dust and gas streams from a fine dispersed dust fraction and does not allow cleaning the dust and gas stream of harmful gas emission components.

Задачей предлагаемого решения является создание такого батарейного циклона, который позволяет повысить степень очистки пылегазовых потоков за счет более полного удаления мелкой дисперсной фазы пыли и вредных газовых компонентов выброса.The objective of the proposed solution is to create such a battery cyclone, which allows to increase the degree of purification of dust and gas streams due to more complete removal of the fine dispersed phase of dust and harmful gas emission components.

Для решения поставленной задачи в батарейном циклоне для очистки газов, содержащем циклонные элементы, общий бункер для уловленной пыли, камеру для сбора очищенного газа и коллектор, штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, дозаторы газа, выполненные в виде заслонки, металлической пластины и возвратной пружины, установленные внутри штуцеров для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы, дополнительно установлен кассетный фильтровальный элемент, состоящий из фильтровальной перегородки и слоя адсорбента, расположенный на выходе из камеры для сбора очищенного газа.To solve this problem, in a battery cyclone for gas purification containing cyclone elements, a common dust bin, a chamber for collecting purified gas and a collector, fittings for supplying a dusty gas stream to cyclone elements, gas dispensers made in the form of a damper, a metal plate and a return spring installed inside the fittings for supplying a dusty gas stream to the cyclone elements, an additional cartridge filter element is installed, consisting of a filter partition and a layer dsorbenta disposed at the outlet from the chamber for collecting the purified gas.

Признаками, отличающими заявляемый батарейный циклон, от известного, выбранного в качестве прототипа являются установка на выходе из камеры для сбора очищенного газа кассетного фильтровального элемента, состоящего из фильтра и слоя адсобрбента.The signs distinguishing the claimed battery cyclone from the known one selected as a prototype are the installation of a cartridge filter element consisting of a filter and an adsorbent layer at the outlet of the chamber for collecting purified gas.

Благодаря отличительным признакам предлагаемый батарейный циклон повышает степень очистки пылегазовых потоков. Это обусловлено тем, что малая часть мелких дисперсных частиц вместе с потоком газов поступает в камеру для очищенного газа. Газовый поток проходит через фильтровальную перегородку, где очищается от мелких дисперсных частиц, и слой адсорбента, где улавливаются вредные газовые компоненты выброса.Thanks to the distinguishing features of the proposed battery cyclone increases the degree of purification of dust and gas flows. This is due to the fact that a small part of the fine dispersed particles together with the gas stream enters the chamber for purified gas. The gas stream passes through the filter baffle, where it is cleaned of fine dispersed particles, and the adsorbent layer, where harmful gas components of the exhaust are captured.

Предлагаемый батарейный циклон для очистки газов иллюстрируется чертежом. На фиг.1 показан вертикальный разрез батарейного циклона, на фиг.2 показан вертикальный разрез штуцеры для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы.The proposed battery cyclone for gas cleaning is illustrated in the drawing. Figure 1 shows a vertical section of a battery cyclone, figure 2 shows a vertical section of the fittings for supplying a dusty gas stream to the cyclone elements.

Батарейный циклон содержит циклонные элементы 1, общий бункер для уловленной пыли 2, камеру для сбора очищенного газа 3, содержащую фильтровальный кассетный элемент 4, состоящий из фильтрующей перегородки 5 и слоя адсорбента 6, коллектор 7, штуцеры для подачи запыленного газового потока 8 в циклонные элементы, в которых установлены дозаторы газа 9, выполненные в виде заслонки 10, металлической пластины 11 и возвратной пружины 12.The battery cyclone contains cyclone elements 1, a common hopper for trapped dust 2, a chamber for collecting purified gas 3, which contains a filter cartridge 4, consisting of a filter baffle 5 and an adsorbent layer 6, a collector 7, fittings for supplying a dusty gas stream 8 to the cyclone elements in which gas dispensers 9 are installed, made in the form of a shutter 10, a metal plate 11 and a return spring 12.

Батарейный циклон работает следующим образом.Battery cyclone operates as follows.

Пылегазовый поток, попадая внутрь коллектора 7, распределяется между циклонными элементами 1. Равномерность распределения пылегазового потока между циклонными элементами достигается за счет работы дозаторов газа 9, установленных в штуцерах 8 для подачи запыленного газового потока в циклонные элементы. При превышении оптимального значения скорости газового потока в штуцере для подачи запыленного газа в циклонный элемент давление газового потока на пластину 11, находящуюся внутри штуцера 8, возрастает. Пластина 11 под этим давлением начинает подниматься, а противоположная часть пластины, преодолевая сопротивление возвратной пружины 12, задвигает заслонку 10, частично перекрывающую штуцер 8, и тем самым уменьшает объем поступающего в циклонный элемент 1 запыленного газа.The dust and gas stream, getting inside the collector 7, is distributed between the cyclone elements 1. The uniform distribution of the dust and gas stream between the cyclone elements is achieved due to the operation of gas dispensers 9 installed in the nozzles 8 for supplying a dusty gas stream to the cyclone elements. If the optimal value of the gas flow velocity in the nozzle for supplying dusty gas to the cyclone element is exceeded, the pressure of the gas flow on the plate 11 located inside the nozzle 8 increases. The plate 11 begins to rise under this pressure, and the opposite part of the plate, overcoming the resistance of the return spring 12, pushes the shutter 10, partially overlapping the fitting 8, and thereby reduces the amount of dusty gas entering the cyclone element 1.

При уменьшении объема пылегазового потока, поступающего на очистку в циклонный элемент 1, скорость в штуцере падает, и возвратная пружина 12 возвращает заслонку 10 в исходное положение, увеличивая объем подаваемого запыленного газа. Таким образом, скорость газового потока в циклонном элементе не может превышать оптимального. Пылегазовый поток, попадая внутрь циклонных элементов 1, получает вращательное движение от лопаток закручивающего аппарата, проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупной, средней дисперсных фаз пыли и части мелкодисперсной фракции пыли. Очищенные от крупной, средней и части мелкодисперсной фракций пыли газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклонного элемента. Газовые потоки из всех циклонных элементов поступает в камеру 3 для очищенного газа, где проходя через фильтровальный кассетный элемент 4, содержащий фильтровальную перегородку 5 и слой адсорбента 6. Проходя через фильтровальную перегородку, газовый поток отчищается от мелкодисперсной фракции пыли и далее, проходя через слой адсорбента 6, очищается от вредных газовых компонентов выброса. После отчистки газовый поток отводится через газоход в атмосферу. Уловленные в циклонных элементах 1 частицы попадают в общий бункер для сбора уловленной пыли 2. Регенерация кассетного элемента происходит его заменой.With a decrease in the volume of dust and gas flow entering the cyclone element 1 for cleaning, the speed in the nozzle decreases, and the return spring 12 returns the damper 10 to its original position, increasing the amount of dusty gas supplied. Thus, the gas flow rate in the cyclone element cannot exceed the optimum. The dust and gas stream, getting inside the cyclone elements 1, receives rotational movement from the blades of the swirling apparatus, passes around the circumference around the exhaust pipe and moves spirally downward, ensuring the separation of the particles of the dispersed phase from the dispersion medium (gas). In the lower part of the casing, the flow loses speed and changes its direction, as a result of which a large, medium dispersed phase of dust and part of the finely divided dust fraction fall out. The gases purified from the large, middle and part of the finely dispersed dust fractions move in an ascending spiral to the exhaust pipe through which they are removed from the cyclone element. Gas flows from all cyclone elements enter the purified gas chamber 3, where passing through the filter cartridge 4 containing the filter baffle 5 and the adsorbent layer 6. Passing through the filter baffle, the gas stream is cleaned from the fine dust fraction and then passing through the adsorbent layer 6, cleaned of harmful gas emission components. After cleaning, the gas stream is diverted through the gas duct to the atmosphere. The particles captured in the cyclone elements 1 fall into a common bin for collecting dust 2. The cassette element is regenerated by its replacement.