Наиболее простым пылеулавливающим устройством для первичного осаждения грубой пыли является пылевая осадительная камера (рисунок 1). Пылевая камера представляет собой длинный горизонтальный газопровод прямоугольного сечения. Принцип улавливания: дымовые газы, идущие по дымоходу с большой скоростью(8-10м/с), поступают в камеру большого сечения. Скорость газов снижается в6-10раз, и те частицы пыли, которые ранее были увлечены газовым потоком, начинают оседать на дно пылевой камеры. Т.к. камера имеет большую длину, то длительное пребывание газов в камере позволяет грубой пыли достаточно полно выпасть из газов.
Загрязненные газы
Очищенные газы
Рисунок 1- Пылевая осадительная камера
Камера делается такого сечения, чтобы скорость газов не превышала в ней 0,5-1м/с. Длина камеры зависит от желательного времени пребывания газов в камере. Чем длиннее
камера, тем лучше пылеосаждение, но тем дороже будет стоить сама камера. Минимальная продолжительность пребывания газов в камере должна составлять 50 секунд.
Грубая пыль оседает в камере в первой её части, в конце камеры начинает оседать тонкая пыль.
Пылевая камера используется в основном для предварительной очистки газов от грубой пыли; после неё газы идут на более тонкую очистку. Вследствие низкой эффективности и больших размеров в настоящее время камеры почти не применяются.
Работа инерционных пылеуловителей основана на том, что при всяком изменении направления движения потока запыленного газа, частицы пыли под действием сил инерции сходят с линий потока, вследствие чего могут быть выведены за пределы потока и уловлены.
С помощью жалюзийной решетки (рисунок 2,а), установленной в газоходе и состоящей из ряда наклонных пластин, поток газа можно разделить на две части. Большая часть газа (~95%) огибает пластины и, частично освобождаясь при этом от пыли, продолжает двигаться дальше в прежнем направлении. Меньшая часть газа (~5%), обогащенная пылью, отводится для очистки в циклон, после чего присоединяется к основному потоку газа. Движение газа через циклон осуществляется главным образом за счет перепада давления на жалюзийной решетке.
В основе работы жалюзийного пылеуловителя лежитинерционно-отражательныйпринцип, С одной стороны, частицы пыли выпадают из потока газа под действием сил инерции при крутом повороте его в жалюзийной решетке, а с другой - отражаются при непосредственном ударе о пластину. В обоих случаях частицы попадают в меньшую часть потока, обогащая ее пылью.
Рисунок 2 - Жалюзийный пылеуловитель а - принцип действия; б - схема аппарата
Оптимальная скорость подхода газа к решетке лежит в пределах 12-20м/с в зависимости от конструкции решетки, т. е. примерно равна скорости газа в газоходах.
Оптимальная скорость отсоса газа в циклон примерно на 25% выше скорости подхода газа к решетке.
Жалюзийный пылеуловитель прост в изготовлении, затраты металла минимальны, места для установки почти не требуется, так как его размещают непосредственно в газоходе. Однако он может эффективно улавливать только крупную пыль (размером более 30-40мкм), поэтому общая эффективность его невысока. Основное назначение этого аппарата - предохранить от износа дымососы паровых котлов, перекачивающие газ, засоренный золой (в основном крупных фракций).
Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)
Пылеуловители такого типа широко применяют в доменном производстве в качестве первой ступени очистки доменного газа (рисунок 3).
Рисунок 3 - Схема радиального пылеуловителя
По центральному газопроводу запыленный газ поступает в пылеуловитель сверху. Потеря скорости при выходе в большой объем и поворот газового потока на 180° создают необходимые условия для выделения из него частиц пыли размером более 100 мкм и осаждения их на дно пылеуловителя под действием силы тяжести и сил инерции. Очищенный газ отводится через специальный патрубок в верхней части пылеуловителя.
Скорость газа во входном патрубке принимают равной скорости газа в газопроводе, т.е. порядка 20 м/с, а скорость газа в подъемной части пылеуловителя не должна превышать 0,6- 1,0 м/с. Повышение этой скорости приводит к ухудшению пылеосаждения, а снижение - к неоправданному увеличению габаритов пылеуловителя.
В условиях грубой очистки доменного газа эффективность радиальных пылеуловителей не превышает 60-70%.Гидравлическое сопротивление радиальных пылеуловителей обычно не более200-300Па.
