ЦИКЛОН Российский патент 1999 года по МПК B04C3/06 B04C5/81 

Изобретение относится к аппаратам для обеспыливания запыленного газа и может быть использовано в машиностроительной, химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен циклон, содержащий конический корпус с винтовой крышкой, тангенциальный входной патрубок, обтекатель, расположенный по оси корпуса под крышкой, нижний осевой выхлопной патрубок и бункер. (Новиков Л.М., Инюшкин Н. В., Ведерников В. Б., Сравнительные испытания прямоточного циклона и циклона НИИОГАЗ типа ЦН-15 // Химическая промышленность. - 1980. - N 1. - с. 50-51.)
Наиболее близким к предлагаемому является циклон, содержащий цилиндроконический корпус, крышку, спиральный входной патрубок, верхний и нижний выхлопные патрубки и пылесборник. (А.с. СССР. N 1801601А1, 15.03.93. Бюл. N 10).

Недостатками работы обеих конструкций являются:
- большое гидравлическое сопротивление;
- повышенный абразивный износ входного патрубка и корпуса.

Кроме того, в циклоне по А.с. СССР. N 1801601A1 наличие дополнительного выхлопного патрубка приводит к трудностям компоновки пылеулавливающей установки, использованию дополнительных газоходов.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является снижение гидравлического сопротивления и повышение надежности работы циклона за счет улучшения гидродинамики.

Предлагается циклон, включающий цилиндроконический корпус, крышку, спиральный входной патрубок, выхлопной патрубок и пылесборник. Входной спиральный патрубок имеет высоту, увеличивающуюся от 0.6-0.7D на входе, где D - диаметр цилиндрической части корпуса, до 0,75-0,85D на выходе. При этом высота цилиндрической части корпуса 2-2,5D, высота конической части 1,5-1,7D, а нижний диаметр конической части корпуса 0,8- 0.9D.

В циклоне по оси корпуса может быть установлен обтекатель, имеющий диаметр 0.3-0.6D и высоту 0,7-1D.

Отличиями нового циклона от прототипа является указанное увеличение высоты входного спирального патрубка и подбор оптимальных размеров корпуса для этого варианта конструкции. Увеличение высоты входного патрубка при одинаковой его ширине приводит к плавному снижению скорости потока, что повышает надежность работы входного патрубка и снижает гидравлическое сопротивление аппарата в целом. Этому же способствуют подобранные размеры корпуса, а также установка обтекателя определенного размера.

На фигуре 1 представлен разработанный циклон, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Циклон состоит из цилиндроконического корпуса 1, спирального входного патрубка 2 переменной высоты с плоской крышкой, обтекателя 3, расположенного по оси корпуса под крышкой, нижнего патрубка для вывода газа 4, проходящего через пылесборник 5.

Циклон работает следующим образом:
Запыленный газ попадает во входной патрубок 2. Плавное увеличение высоты входного патрубка позволяет уменьшить коэффициент гидравлического сопротивления аппарата, за счет снижения скорости потока, что приводит к уменьшению абразивного износа завихрителя. Далее поток движется по спирали. В результате этого под действием центробежных сил происходит выделение пылинок из потока. Пыль, достигшая стенки аппарата, двигается спиралеобразно в пылесборник 5. Очищенный газ поступает в выходной патрубок 4.

Испытания разработанного циклона диаметром D = 200 мм показали, что при плановой скорости W_пл. = 2,6 м/c степень очистки от пыли (медианный размер частиц d₅₀ = 132 мкм., дисперсия G = 2,42, плотность ρ = 3170 кг/м³) составляет η = 97%, степень очистки от пыли (d₅₀ = 62 мкм., G = 2,41, ρ = 2670 кг/м³) составляет η = 93%. Рассчитанный по результатам замеров коэффициент гидравлического сопротивления имеет значение ξ = 80.

Изобретение предназначено для обеспыливания газов. Циклон включает цилиндроконический корпус, крышку, спиральный входной патрубок, выхлопной патрубок и пылесборник. Входной спиральный патрубок имеет высоту, увеличивающуюся от 0,6-0,7D на входе, где D - диаметр цилиндрической части корпуса, до 0,75-0,85 D на выходе. При этом высота цилиндрической части корпуса 2-2,5D, высота конической части 1,5-1,7D, а нижний диаметр конической части корпуса 0,8-0,9D. В циклоне по оси корпуса под крышкой может быть установлен обтекатель, имеющий диаметр 0,3-0,6D и высоту 0,7-1D. В циклоне обеспечивается снижение гидравлического сопротивления и повышение надежности в работе. 1 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Циклон, включающий цилиндроконический корпус, крышку, спиральный входной патрубок, выхлопной патрубок и пылесборник, отличающийся тем, что входной спиральный патрубок имеет высоту, увеличивающуюся от 0,6 - 0,7 D на входе, где D - диаметр цилиндрической части корпуса, до 0,75 - 0,85 D на выходе, при этом высота цилиндрической части корпуса 2 - 2,5 D, высота конической части 1,5 - 1,7 D, а нижний диаметр конической части корпуса 0,8 - 0,9 D. 2. Циклон по п.1, отличающийся тем, что по оси корпуса под крышкой установлен обтекатель, имеющий диаметр 0,3 - 0,6 D и высоту 0,7 - 1D.