Книги по строительству и ремонту

Строительные машины

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Для разделения продуктов помола на фракции применяются воздушные сепараторы. Работа их основана на том, что более крупные частицы сортируемого материала, находящиеся в потоке воздуха, под влиянием силы тяжести и центробежных сил осаждаются (выпадают), а мелкие уносятся воздушным потоком. Воздушные сепараторы разделяются на воздушно-циркуляционные, центробежные, с выносными циклонами и вентиляторами и проходные.

Воздушно-циркуляционный центробежный сепаратор (76) работает так. Материал по загрузочным течкам поступает на вращающийся разбрасывающий диск и под действием центробежной силы сбрасывается с него. Происходит первый отбор крупных частиц, которые выпадают вниз или, долетая до стенки, сползают по ней в разгрузочный бункер и по течке возвращаются на домол. Создаваемый вентилятором воздушный поток увлекает более мелкие частицы в основную зону А разделения, находящуюся между диском крыльчатки, диафрагмой и стенкой внутреннего кожуха. Под действием крыльчатки в этой зоне возникает завихрение воздушного потока. При этом на каждую частицу действуют две силы: центробежная, пропорциональная диаметру частицы в третьей степени, и сила давления потока, пропорциональная диаметру во второй степени. В зависимости от размера частицы преобладает одна из них. Мелкие частицы, для которых сила давления потока больше центробежной, выносятся в вентилятор. Крупные частицы и комки мелких частиц отбрасываются центробежной силон к стенке и, сползая по ней, перемешиваются с крз'пными частицами, сброшенными с диска. Этот материал попадает в зону В сепарации, у жалюзей, где дополнительно отделяются тонкие фракции.

Поток воздуха с мелкими частицами направляется вентилятором в зону D. Под действием центробежных сил, возникающих вследствие закручивания потока, частицы поджимаются к стенке наружного кожуха, сползают по ней в конусную часть и поступают в выпускной патрубок. Очищенный воздух через жалюзи возвращается во внутренний  корпус — камеру сепарации.

Техническая характеристика воздушно-циркуляционных   центробежных сепараторов диаметром 3,2 я 5 м 

Воздуш :;О-циркуляционный центробежный сепаратор с выносными циклонами показан на 77. Материал подается в сепаратор через загрузочный конус. Попадая в зону сепарации, он равномерно рассеивается в воздушном потоке разбрасывающим устройством. Выносной вентилятор (дымосос) через патрубок подает воздух в нижнюю часть сепаратора, засасывая в то же время воздух по патрубку из вынесенных наружу циклонов. Воздух, проходя через сепаратор, захватывает из пересыпающегося вниз материала тонкие фракции и вносит их в циклоны.

Осажденный в циклонах готовый продукт поступает на конвейер, а очищенный воздух направляется на рециркуляцию. Чтобы снизить температуру циркулирующего воздуха, через аспирашюнный патрубок подается дополнительный воздух. Крупка, осажденная в конусных устройствах центрального корпуса сепаратора, собирается в приемном конусе и поступает на домол.

Воздушно-циркуляционные центробежные сепараторы выпускаются с диаметром центрального сепарирующего корпуса 3; 3,5 и 5,0 м.

Воздушьо-проходной сепаратор (78) диаметром 6,5 м, изготовляемый для технологической линии производительностью 3000 т цемента в сутки по сухому способу, предназначен для работы в качестве классификатора сухой сырьевой муки, выходящей из мельницы размером 4,2 X 10 м.

Выдаваемый мельницей материал в пыле-газовом потоке, создаваемом дымососом, расположенным за сепаратором, поступает через нижний патрубок в первую камеру сепарации. Скорость потока в последней резко снижается нз-за увеличения поперечного сечения газохода, вследствие чего из потока выпадают крупные частицы, которые через конус и течку отводятся в мельницу на домол. Через пояс лопаток в верхней части сепаратора пыЛегазовый поток поступает во вторую камеру сепарации, образованную цилиндрической и конической частями.

Лопатки установлены под некоторым углом к направлению движения потока и создают его закручивание. Под влиянием развивающейся при этом центробежной силы достаточно крупные частицы отбрасываются к стенкам второй камеры, ссыпаются и через течку отводятся на домол. Отвеянный готовый продукт выносится потоком газов из сепаратора через выходной патрубок и в дальнейшем осаждается в циклонах конструкции НИИО-ГАЗа.

Тонкость готового продукта регулируется изменением угла наклона лопаток к потоку, для чего последние имеют общий электропривод. При прикрытии лопаток сечение потока сужается (скорость его увеличивается), размеры частиц отвеиваемого готового продукта уменьшаются.

Смесь воздуха с частицами материала, не уловленного в воздушных сепараторах (аспи-рационный воздух), а также отходящие газы вращающихся печей необходимо обеспылить.

Чтобы отделить пыль от воздуха (газов), применяют:

а)         механическую очистку в центробежных

циклонах, где частицы материала отделяются

под действием центробежных сил и сил тя

жести (сухим способом), а также в циклонах-

промывателях   при   наличии   воды   (мокрым

способом);

б)         очистку с помощью рукавных (матерча

тых)  фильтров,  ткань  которых  задерживает

частицы материала и пропускает очищенный

воздух  (газ);

Циклоны конструкции НИИОГАЗа предназначены для грубой (первичной) очистки воздуха или газа. В них улавливается 70— 90% пыли. Одиночный циклон (79) представляет собой сварной цилиндр (высота которого в несколько раз превышает диаметр), заканчивающийся внизу удлиненным сварным конусом. Вверху цилиндр закрыт крышкой с винтообразной направляющей стенкой внутри.

Воздушный (газовый) поток со взвешенными в нем частицами вводится через входной патрубок на крышке и, проходя по спиральному каналу, закручивается, двигаясь вниз к входному отверстию этого патрубка. Основная масса взвешенных частиц, за исключением самых мелких, вследствие резкого изменения (на 180°) движения потока, а также от ударов под влиянием центробежной силы и трения о стенки корпуса циклона выпадает из основного потока п двигается вниз, оседая в накопительном бункере с герметическим пылевым затвором  на  выходе.

Очищенный воздух (газ), содержащий наиболее мелкие частицы, выводится из циклона через выходной газоход. Чтобы уменьшить гидравлическое сопротивление на переходе из патрубка в газоход установлена улитка, раскручивающая поток в обратном направлении, при этом движение его становится ламинарным.

Для большей компактности циклоны соединяются в группы (80). Через входной патрубок, разветвляющийся на четыре рукава, пылевзвесь подается в четыре циклона. Осажденная пыль собирается в бункере с пылевым затвором, а частично очищенный воздух по внутренним выходным патрубкам собирается в камере. На переходе из патрубков установлены кольцевые диффузоры, гасящие завихрение потока.

Групповые циклоны конструкции НИИОГАЗа содержат 2—14 элементов при диаметре каждого 200—1800 мм.

Циклоны малого диаметра имеют более высокий коэффициент очистки, чем циклоны больших диаметров. Чтобы получить высокий коэффициент очистки в сочетании с большой производительностью, циклоны малого диаметра (100—-250 мм) собирают в секции (батареи) с общим выпускным коллектором и одним или двумя сборными бункерами. Циклоны такого типа называют батарейными или мультициклонами.

Рекомендуемое число элементов в секциях (прямоугольных) батарейных циклонов приведено в табл.  12.

У батарейных циклонов коэффициент пыле-ссаждения достигает 95% при пропускной способности (производительности) более 80— 100 тысяч м'! в час.

Электрофильтры. Степень очистки в электрофильтрах новейших конструкций достигает 99%. Электрический способ очистки ос-кован на выделении в высоковольтном электрическом поле частиц пыли из потока газа (воздуха), пропускаемого через такое поле. Принципиальная схема процесса показана на 81. Проволока (коронирующий электрод) подсоединена к отрицательному полюсу цепи постоянного тока напряжением 80— 100 кВ. Осадительный электрод (пластина) подсоединен  к положительному  полюсу тойже цепи и заземлен. При движении запыленного газа (воздуха) вдоль коронирующих электродов в направлении, показанном стрелками, молекулы газа (воздуха) ионизируются. Отрицательно заряженные ионы, оседая на частицах пыли, заряжают их соответствующим зарядом. Заряженные пылинки под действием электрического поля («электрического ветра») движутся к осадительным электродам и оседают на них (или падают вниз), теряя заряд. При периодическом встряхивании электродов системой молотков пыль падает с них в бункера.

В настоящее время изготовляют так называемые пластинчатые электрофильтры, у которых в качестве коронирующих электродов применяется проволока, а в качестве осади-тельных — пластины. По направлению движения газов различают электрофильтры горизонтальные  и   вертикальные.

Схема горизонтального электрофильтра типа УГ показана на 82. Для равномерного распределения газа по поперечному сечению электрофильтра служит газораспределительная решетка, снабженная механизмом встряхивания с электроприводом. Внутри корпуса электрофильтра установлены коро-нирующне и осадительные электроды. Ко-ронирующие электроды выполнены из ни-хромовой проволоки и свободно подвешены к корпусу электрофильтра. Натяжение их осуществляется грузами. Осевшая на электродах пыль сбрасывается встряхивающими механизмами, электроприводы которых выведены наружу, в бункера, откуда системой винтовых конвейеров она направляется в пневмонасос и далее на склад. Во избежание зависания пыли в бункерах у выходов из них предусмотрены вибраторы.

На цементных заводах чаще всего устанавливают пластинчатые горизонтальные электрофильтры типа УГ и УГТ. Первые работают при влажности газов 20% и температуре до 200° С. Фильтры УГТ (термостойкие) допускают очистку газов при температуре 425° С. Удельный расход электроэнергии составляет 0,2—0,3 кВт на 1000 м- очищаемого газа. Фильтры УГ изготовляют двух габаритов: УГ1 и УГ2. Фильтры УГ1 устанавливают за цементными мельницами, фильтры УГ2 — за цементными мельницами, холодильниками, вращающимися печами для сухого и мокрого способа производства клинкера, сушильными барабанами, вихревыми сушилками. Фильтры УГТ устанавливаются за вращающимися печами для сухого (длиной до 100 м) и для мокрого способа производства клинкера.

Рукавный фильтр СМЦ-JOO предназначен для максимальной очистки газа или воздуха. Рукава фильтра бесшовные, изготовляются из стеклоткани. Степень пылеулавливания достигает 0,9996. Очистке могут подвергаться Тазы с температурой 300 °С. Фильтры используют в качестве второй ступени очистки дымовых газов вращающихся печей, при очистке аспирацибнного воздуха цементных мельниц и холодильников для клинкера, при производстве  гипса   и   извести.

Фильтры изготовляют габаритов I, II и III (СМИ-100-1, СМЦ-100-II, СЛЩ-100-Ш). В зависимости от количества очищаемого газя (воздуха) и требуемой площади фильтрующей поверхности фильтры СМЦ-100 могут состоять из одного и более фильтров, но не превышать четырех для габарита I и десяти для габаритов II и III в одном ряду.

Фильтр СМЦ-100-1 (83) состоит из трех основных блоков: верхнего надрукав-ного, среднего сварного прямоугольного сечения,  выполненного из листовой стали,  и нижнего с коническим бункером для сбора пыли. Нижний блок имеет две полости, не сообщающиеся одна с другой. При этом наружная полость соединена с межрукавным пространством среднего блока, который состоит из двух секций. Внутренняя полреть соединена с выходами внутренних полостей рукавов. Все три блока крепятся болтами. У фильтров II и II! габаритов средний блок имеет вставки, увеличивающие его высоту. Верхний И средний блоки разделены металлической стенкой на равные вертикальные камеры. В каждой камере вварены две решетки с конусными отверстиями для закрепления рукавов. Рукава сообщают полость верхнего блока с нижним коническим бункером для сбора пыли.

Дымосос, подключенный к нижним патрубкам, создает разрежение в межрукавном пространстве среднего блока, в результате чего воздух проходит через фильтрующую ткань рукавов. Таким образом, пыль остается на внутренних стенках рукавов, а очищенный газ  дымососом   удаляется   в   атмосферу.

Так как стеклоткань нельзя подвергать встряхиванию, го для удаления пыли из рукавов применяют воздушную регенерацию. Для этого через патрубок и клапанную коробку вводится воздух из напорного трубопровода дымососа* Клапанная коробка представляет собой тройник с патрубком, соединяющим дымосос с полостью нижнего блока, в котором установлен клапан с приклепанным к нему шибером для напорного патрубка. Для перехода на режим регенерации ткани рукавов специальный механизм, действующий автоматически в заданном режиме, поворачивает клапан на закрытие всасывающего патрубка клапанной коробки и открытие напорного патрубка. Давление воздуха, поступающего в межрукавное пространство, плавно деформирует рукав, стряхивая с него пыль в бункер, откуда она удаляется через патрубок, снабженный затвором для выхода пыли. Затвор представляет собой свободно висящий эластичный рукав, нижний конец которого сплющен. Под действием силы тяжести пыли, выпадающей из рукавов, эластичный рукав пропускает пыль из бункера, но затем при работе фильтрующих рукавов и возникновении разрежения в бункере снова сплющивается. Регенерация продолжается 0,5—2 мин в зависимости от свойств пыли. Рабочее время между интервалами регенерации устанавливается по местным условиям.

Чтобы отключить вертикальную камеру при ремонте или осмотре, в засасывающем и напорном патрубках установлены шиберы, приводимые в действие вручную. В нижней части среднего блока имеются люки для осмотра нижних креплений рукавов.

Существенным элементом фильтра является крепление рукавов (84), от которого во многом зависят устойчивая работа и долговечность рукавов.

На расстоянии около 250 мм от верхней кромки рукава в него вставлено штампованное металлическое фасонное кольцо с вертикальным ребром.

Отверстия верхнего днища верхнего блока концентричны отверстиям решетки закрепления рукавов. Отверстия герметично закрыты крышками, в которых закреплена цепь, соединенная с пружиной растяжения. Последняя прикреплена другим концом к ребру фасонного металлического кольца. Так достигается герметизация закрепления крышек на днище верхнего блока и обеспечивается постоянный натяг фильтрующего рукава с расчетным усилием, создаваемым пружиной растяжения.

Нижнее крепление рукава неподвижное. К отверстиям нижней решетки закрепления рукавов приварены развальцованные на конус горловины. К нижнему концу фильтрую-

 Рукавный фильтр СМЦ-10! (85) предназначен для очистки газа или воздуха до санитарных норм. Рукава фильтра сделаны из лавсана, поэтому температура поступающих газов не должна превышать 140° С. Фильтр применяется для обеспыливания аспи-рационного воздуха мельниц и дробилок, складов цемента и сырьевой муки. Он имеет три габаритных исполнения: СМЦ-101-I, СМЦ-101-П и СМЦ-101-Ш. В зависимости от площади фильтрующей поверхности фильтры объединяются в группы. В одном ряду такой группы может быть не более четырех единичных фильтров для I габарита и не более десяти для II и III габаритов. Основным единичным фильтром для таких групп является фильтр СМЦ-101-I, состоящий из двух камер, разделенных стенкой и имеющих по 18 рукавов в каждой  камере.

Фильтр СМЦ-101 состоит из верхнего, среднего и нижнего блоков, соединенных болтами. Нижний блок унифицирован с нижним блоком фильтра СМЦ-100. Многие детали среднего и верхнего блоков также унифицированы. Фильтр снабжен механизмом встряхивания рукавов (86). Верхняя решетка имеет отверстия, в которых зажимаются концы рукавов. Аналогично фильтру СМЦ-100 постоянное натяжение рукава осуществляется пружинной подвеской. Верхняя решетка подвижная. Она подвешивается к верхнему блоку фильтра при помощи эластичного кожуха и герметически соединена с коробчатыми (из1 уголков) подвесками, которые приварены к решетке и нижнему днищу верхнего блока.

Нижняя решетка выполнена также подвижной и соединена с плитой перекрытия пыле-сборного конуса эластичным кожухом, охватывающим всю решетку, при помощи герметических соединений с коробчатыми подвесками, приваренными к решетке и к плите перекрытия. Рукав с решеткой соединяется так же, как и в фильтре СМЦ-100, т. е. к рукаву пришита эластичная манжета с утолщением на конце, которое закладывается в кольцевую канавку кольцевого патрубка, заклинивающего манжету в конической горловине, приваренной к решетке. Запыленный газ через полость верхнего блока поступает в рукава, профильтровывается, очищаясь от пыли, в межрукавное пространство п оттуда через наружные полости нижнего блока удаляется дымососом.

Механизм встряхивания монтируется на верхнем блоке фильтра (см. 85). Мотор-редуктор, периодически пускаемый, делает 25 оборотов в минуту. Роликовая кулиса с каждым оборотом поворачивает поочередно левый или правый балансиры на 20—30°. При этом через систему тяг балансиры приподнимают верхнюю решетку, с закрепленными в ней рукавами и нижней решеткой. Вращаясь, кулиса освобождает балансир, и решетки с рукавами свободно падают (на высоту подъема). От толчка в конце падения (и отчасти в начале подъема) пыль, осажденная на внутренней поверхности рукавов, сбрасывается вниз. Во избежание ударов по верхнему блоку рамка с тягами опускается на эластичные буферные опоры.

Рукавный фильтр СМЦ-166А (87) предназначен для очистки газов с температурой не более 140° С до санитарной нормы. Устанавливается он там, где по местным условиям нельзя разместить фильтры СМЦ-101. Фильтры могут группироваться в сборки, состоящие -из одного или нескольких (но не более четырех) единичных фильтров в одном ряду. Фильтр СМЦ-166А оснащен лавсановыми рукавами. В каждом единичном фильтре имеется по 24 рукава; для воздушной регенерации фильтрующей ткани предусматривается подключение напорного патрубка через соответствующий дроссель к имеющейся на производстве сети сжатого воздуха.

Корпус фильтра прямоугольной формы, сварен из листовой стали и разделен металлической стенкой на две равные вертикальные камеры, открытые снизу. К нижнему торцу корпуса приварен фланец крепления с бункером сбора пыли. В каждой камере имеется прямоугольное окно, герметически закрываемое крышкой. Окна дают возможность свободно осматривать крепления рукавов.

Каждая камера имеет свярную прямоугольную клапанную коробку с плоским клапаном, установленным на шарнирах. При очистке воздуха клапан открывается и пропускает через клапанную коробку воздух, удаляемый из рукавов. Под некоторым давлением воздух поступает через нижние отверстия корпуса в межрукавное пространство фильтра и просасывается через стенки рукавов внутрь последних, откуда переходит в верхнюю сборную полость над рукавами и под давлением удаляется в атмосферу (при незначительном давлении воздух можно отсасывать дымососом).

Осевшая на рукава пыль удаляется воздухом, подаваемым от компрессора. Заполняя надрукавное пространство, воздух закрывает плоский клапан клапанной коробки, создает противодавление в рукавах и, несколько деформируя их, сбрасывает осевшую пыль. Камеры, содержащие каждая по четыре рукава, включаются для регенерации поочередно. Включение (и отключение) рукавов для регенерации производится автоматически с задаваемой периодичностью.

На 89 показан напорный, рукав фильтра СМЦ-167. Рукав фильтра кольцевой. Для придания   устойчивой формы внутри рукава

Рукавный фильтр СМЦ-801 (90) предназначен для улавливания твердых частиц и пыли из различных технологических газов и вентиляционного воздуха. Фильтр изготовляют одинарным или сдвоенным в зависимости от требуемой поверхности фильтрации. Одинарные фильтры могут состоять из четырех, шести, восьми и десяти секций, сдвоенные — из удвоенного числа секций. В каждой секции в три ряда размещено в шахматном по--рядке 14 рукавов. Каждый фильтр состоит из бункера, корпуса с лазами, состоящего из четырех, шести, восьми или десяти рукавов, рамы подвеса рукавов; крышки с механизмами и узлами встряхивания; коллектора выхода газа; дросселей входа и выхода газа; диффузора входа газа; шнека; шлюзового затвора; привода шнёка; площадки (для сдвоенного фильтра) и вентилятора продувки воздуха.

К распределительной решетке приварено 14 манжет для крепления нижней части рукавов. Газы, распределившись по манжетам решетки, попадают во внутреннюю полость рукавов. Рукав представляет собой полый тканевый (из фильтровального сукна) цилиндр. Верхние концы его заглушены пластинами. С помощью пластин рукав подвешивается к раме рукавов, которая двумя болтами крепится к узлу встряхивания.

При прохождении через ткань газ фильтруется, пыль оседает на внутренней поверхности ткани рукавов, а очищенный газ попадает в межрукавное пространство секций корпуса. Очищенный газ проходит через дроссель, поступает в коллектор выхода газа и, пройдя второй дроссель, выходит из фильтра.

Для очистки ткани рукавов каждая половина сдвоенного фильтра имеет механизм встряхивания и переключения газа. Механизм расположен на крышках.

Техническая характеристика фильтров СМЦ-801  приведена в табл.  15.

Всасывающий фильтр ФВК (91) представляет собой металлический разборный шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции. В каждой секции помещается по восемнадцать вертикально расположенных рукавов из фильтровального сукна. Верхние концы рукавов, заглушённые металлическими тарелками, подвешены к подъемной рамке встряхивающего механизма. Нижние концы рукавов надеты на отбортовки днища и закреплены на них быстродействующими замками.

На крышке шкафа расположены клапанные коробки, через которые отводится очищенный газ и подводится воздух для обратной продувки.  На крышке размещен  встряхивающий механизм, приводимый в движение от электродвигателя через редуктор. Под шкафом находится металлический конус. Он служит не только для подвода к фильтру запыленного воздуха, но и для сбора примесей и пыли, задерживаемых фильтром. Конус разделен вертикальными перегородками и снабжен шнеком для вывода пыли. Шнек приводится в движение от электродвигателя через редуктор.

Аспирируеыые машины подключаются к корпусу фильтра воздухопроводом через входной коллектор. Клапанные коробки фильтра объединены общим коллектором, к которому присоединяется всасывающий воздухопровод вентилятора. С помощью вентилятора поступающий в корпус фильтра запыленный воздух просасывается через ткань рукавов и освобождается от механических примесей. Встряхивание рукавов в каждой секции производится поочередно.

Оборудование для очистки воздуха от масла и влаги

Центробежный масловодоотделитель тк-па МВЦ (92) представляет собой сварной вертикальный цилиндрический сосуд с тангенциальным вводом сжатого воздуха. Внутри масловодоотделителя помещены вертикальная труба для выхода воздуха, кольцевая перегородка для предотвращения вползания пленки жидкости в выходную трубу и защитный конус для предохранения скапливающейся на дне аппарата жидкости от вращающейся струи сжатого воздуха, когда воздух выходит от отделителя через верхнюю трубу. Жидкость Б масловодоотделителе отделяется под действием центробежной силы, возникающей благодаря тангенциальному вводу сжатого воздуха.

Прямоточный масловодоотделитель с хордовой насадкой типа МПХ (94) представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд с сепарирующей насадкой, предназначенной для улучшения условий отделения капельной жидкости из сжатого воздуха Аппарат работает по принципу осаждения капель жидкости под действием силы тяжести из турбулентного воздушного потока, движущегося вдоль горизонтальной хордовой насадки. Плавный подвод газожидкостной смеси к сепарирующей насадке производится в диффузоре. Уловленная жидкость скапливается в бачке.