Техника - молодёжи 1972-07, страница 17

В 3-М ВЫПУСКЕ МЫ ПРЕДСТАВЛЯЕМ ИЗОБРЕТЕНИЯ, АДРЕСОВАННЫЕ...

...РАБОТНИКАМ ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ: «МАТРЕШКА», «ЦИКЛОН» И «АНТИЦИКЛОН» ИЗ СЕМЕЙСТВА ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ

...ШАХТЕРАМ: ВРУБОВАЯ МАШИНА НЕ УСТАНЕТ РЕЗАТЬ.

или, как ее еще называют, «парусную», пыль. Частицы с большой парусностью — например, пушинки хлопка — гораздо легче увлекаются потоком воздуха и уходят с ним в выбросной патрубок, чем отбрасываются к стенкам под действием центробежной силы. И тем не менее «Циклоны» почему-то до сих пор стоят на хлопкоочистительных заводах. Местность близ каждого такого завода выглядит словно после снегопада — на крышах домов, на ветках деревьев, на проводах, грозя пожаром, висят гирлянды «белого золота».

Итак, задача почти сформулирована: нужно, чтобы «Циклоны» ловили пыль и с большой парусностью, хорошо работали и при незначительных, и при очень высоких скоростях воздуха. Не будем гоняться за всеми «зайцами» сразу. Сначала попробуем заставить «Циклон» ловить пыль при малых скоростях потока. Для этой цели продлим путь частицы. Ведь чем дольше витает частица в потоке, тем вероятней, что она уловится. Самое простое — вслед за первым «Циклоном» поставить второй и пропускать запыленный поток через них последовательно. Такое решение задачи известно давно, но к нему не всегда можно прибегать. Два аппарата займут вдвое больше места. А не совместить ли два «Циклона» в одном? Так родилась идея «Матрешки». Об этих устройствах уже писалось в «Технике — молодежи» (см. статью «Дым пожиже, а трубу повыше» в № 11 за 1968 год).

На «Матрешки» выдано авторское свидетельство № 170832; они установлены на многих предприятиях. Их эффективность значительно выше, чем эффективность обычных «Циклонов». Это особенно важно там, где улавливаемый материал — основной продукт предприятия: например, в цементном производстве. Кстати, эта проблема подробно обсуждалась в статье «Серый хлеб промышленности», опубликованной в «Технике — молодежи» № 2 за 1967 год. За прошедшие пять лет многое сделано — «Матрешки» улавливают пыль на цементных заводах в городах Катав-Иванов-ске и Спасске-Дальнем. Они очищают газы на заводах черной металлургии, обеспыливают воздух на электро

станциях, химических и пищевых производствах.

Для снижения скорости потока нужно пропорционально увеличить площадь сечения канала, по которому проходит газовый поток. Следовательно, габариты «Циклона», работающего на низких скоростях, по сравнению с обычным увеличатся. А ведь свободной площади на заводах зачастую не хватает...

Сотрудники одной из лабораторий, изучающие потоки в «Циклонах», долго гадали, какой материал выбрать для искусственного запыления воздуха. Сажу? Она сразу загрязнит прозрачные стенки модели, сделанной из оргстекла, и через них уже ничего не увидишь. Мука плохо заметна. Железная дробь слишком тяжела. Керамическая пыль обдирает оргстекло, и стенки модели становятся матовыми. Кто-то испробовал вату. Вот тут-то и пришлось столкнуться с явлением парусности. Волокна образовали в «Циклоне» кольцо наподобие пояса астероидов. Оно вращалось сколь угодно долго, но ни одна частица не осаждалась. Когда же добавили еще ваты, все волокна, как по команде, вылетели из патрубка вверх. То же самое получилось, когда увеличили скорость потока. Парусная пыль никак не желала вести себя подобно цементу. Как инженеры ни бились, уловить ее не удавалось.

Дед Чарлза Дарвина — Эразм частенько говаривал: «Иногда нужно ставить самые дикие опыты. Как правило, из этого ничего не получается, но если уж получится, то...» Отчаявшиеся исследователи подвергли «Циклон» такой встряске, какая ему и не снилась. Сначала кусочки ваты вдували в пылевыпускную воронку, откуда они должны были вылетать. Меняли направление вращения потока, поворачивали «Циклон» вверх ногами, клали на бок, впрыскивали в него воду, создавали в нем высокое давление и глубокое разрежение. В конце концов решили сделать все наоборот: выбросной патрубок — подводящим, а подводящий — выбросным. И — о радость! — аппарат заработал! Волокна с огромной скоростью влетали в «Циклон» и, совершив головокружительное путешествие, ныряли в пылевыпускное отверстие. Секунда — и вся вата бы

ла уловлена. Достали ее из бункера и пропустили еще раз. Обнаружилось: чем выше скорость потока, тем эффективнее аппарат. Присоединили приборы к «Циклону» и у1:тановили, что его гидравлическое сопротивление ровно в 2 раза меньше обычного. Следовательно, в 2 раза снижаются энергозатраты на очистку. Потом снизили скорость потока. Аппарат стал работать хуже — самые пушистые частички не улавливались. Оставалось испытать «Антициклон» (так его в шутку назвали) на производстве. Первый настоящий опыт решили поставить на Пахтааральском хлопкозаводе. Помочь взялся главный инженер этого завода Виктор Ульрих. К мощному вытяжному вентилятору он подключил, по схеме «наоборот», слегка переделанный обыкновенный «Циклон» небольшого диаметра. Включили мотор, взвыл вентилятор, и горы хлопка выросли под пылевыпускным отверстием.

На «Антициклон» Комитет по делам изобретений и открытий выдал авторское свидетельство № 270484.

Так был создан «Циклон», который при повышении скорости потока выше расчетной не снижал, а повышал степень улавливания легких частиц, обладающих большой парусностью.

Если на хлопкоочистительном заводе установить «Антициклон», а за ним «Матрешку» и подключить их воздуховодами "последовательно, то можно будет сначала отделить всю волокнистую пыль, а затем тонкую минеральную. Конечно, такая схема уместна, если на заводе есть свободная площадь. Если же оборудованию и без того тесно, можно воспользоваться третьей конструкцией (авторское свидетельство № 272800), которая действует и как «Матрешка» и как «Антициклон». Запыленный поток входит в патрубок, установленный по центру аппарата, освобождается от волокнистых частиц, а затем поворачивает вверх и поступает в такую же внутреннюю вставку, как в «Матрешке». В этой вставке возникает эжекция, которая увлекает уловленные под действием центробежных сил минеральные частицы и способствует их удалению через пылевыпускное отверстие.

15