ВИХРЕВОЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК B01D45/12 B04C3/06 

Изобретение относится к пылеуловителям центробежного принципа действия и может быть использовано для очистки газов от пыли в пищевой, горной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Известна конструкция вихревого пылеуловителя (кн. Сажин Б.С., Гудим Л.И. Вихревые пылеуловители. - М. : Химия, с. 12, рис.1.2б), который содержит корпус, образующий сепарационную зону с патрубками ввода первичного и вторичного закрученных потоков очищаемого газа, осевой цилиндр первичного ввода газа, выхлопной патрубок, отбойную шайбу и пылесборную камеру.

Недостатками данной конструкции являются отсутствие в зоне сепарации оптимального соотношения геометрических размеров диаметра корпуса, диаметра выхлопного патрубка и высоты зоны сепарации, необходимого для плавного перехода вторичного закрученного потока в первичный, отсутствие узла рециркуляции газа из пылесборной камеры в зону сепарации, отсутствие устройства выгрузки пыли из осевого цилиндра первичного ввода и отсутствие приспособлений для предотвращения стекания пыли в зону сепарации, увлеченной восходящим потоком, как по наружной, так и по внутренней поверхности осевого цилиндра первичного ввода газа. Указанные недостатки значительно снижают эффективность пылеулавливания.

Отмеченные недостатки частично устраняются в конструкции вихревого пылеуловителя (Патент РФ 1768313, опубл. в БИ 38, 1993), который также содержит цилиндрический корпус, образующий зону сепарации, установленные в его верхней части подводящий и осевой выхлопные патрубки, а в нижней - осевой цилиндр для ввода очищаемого газа с тангенциальным подводящим патрубком и отбойной шайбой, пылесборную камеру, размещенную под корпусом, и узел рециркуляции газа из пылесборной камеры в сепарационную зону, выполненный в виде короба с регулируемым щелевым отверстием. В данной конструкции обеспечивается плавный переход вторичного закрученного потока в первичный в зоне сепарации путем обеспечения оптимального соотношения геометрических размеров диаметра корпуса, диаметра выхлопного патрубка и высоты сепарационной зоны.

Недостатками этой конструкции являются cтекание пыли вверх в зону сепарации, увлеченной восходящим потоком, как по наружной, так и по внутренней поверхности осевого цилиндра первичного ввода газа, отсутствие устройства выгрузки осажденной пыли из осевого цилиндра первичного ввода газа, занос ее в сепарационную зону, что существенно снижает эффективность пылеулавливания.

Известен вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, образующий сепарационную зону, установленные в его верхней части подводящий и осевой выхлопной патрубки, а в нижней - осевой цилиндр для ввода очищаемого газа с тангенциальным подводящим патрубком, коническим пылесборником с выпускным клапаном, отбойной шайбой и дополнительным отбойным элементом, размещенным сверху осевого цилиндра, и общую пылесборную камеру под корпусом (авт. св. СССР 1535640, кл. В 04 С 3/06, 1990).

Указанный пылеуловитель не обладает высокой эффективностью.

Задачей изобретения является повышение эффективности пылеулавливания.

Задача решена тем, что в известном пылеуловителе, содержащем цилиндрический корпус, образующий сепарационную зону, установленные в его верхней части подводящий и осевой выхлопной патрубки, а в нижней - осевой цилиндр для ввода очищаемого газа с тангенциальным подводящим патрубком, коническим пылесборником с выпускным клапаном, отбойной шайбой и дополнительным отбойным элементом, размещенным сверху осевого цилиндра, и общую пылесборную камеру под корпусом, дополнительный отбойный элемент выполнен в виде кольца овальной формы с отогнутыми наружу вниз краями, внутренняя часть которого размещена внутри осевого цилиндра, а на внутренней стенке тангенциального подводящего патрубка под отбойной шайбой выполнено отверстие регулируемой площади для рециркуляции газа.

Овальная форма кольца с отогнутыми вниз наружу краями обеспечивает минимальное сопротивление потоку. Опускающаяся по стенке корпуса к зазору между ним и отбойной шайбой пыль падает на отогнутые края отбойного элемента и заворачивается ими к зазору, не попадая в сепарационную зону. В то же время расположенный в горловине осевого цилиндра другой край овального кольца обеспечивает наилучшее удержание образующегося пылевого кольца внутри цилиндра и опускание пыли вниз, что исключает утечку пыли из него в сепарационную зону.

Использование отверстия на внутренней стенке тангенциального подводящего патрубка и расположение его под отбойной шайбой обеспечивает минимальное попадание пыли в узел рециркуляции, а применение пластины для регулирования площади отверстия позволяет обеспечить оптимальный расход газа через узел рециркуляции в зависимости от свойств пыли, ее количества и общего расхода газа. Таким образом, в предлагаемой конструкции обеспечивается дополнительное по сравнению с прототипом пылеулавливание за счет повышения эффективности сепарации пыли из запыленного потока газа на пути его следования - в осевом цилиндре ввода газа, в сепарационной зоне, в узле рециркуляции и при выгрузке пыли через клапан.

Описанное выполнение позволяет существенно повысить эффективность пылеулавливания и тем самым достичь поставленной цели.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 схематично изображен общий вид вихревого пылеуловителя; на фиг.2 - его разрез по А-А на фиг.1.

Вихревой пылеуловитель (фиг.1) состоит из цилиндрического корпуса 1, образующего сепарационную зону, в верхней части которого расположен подводящий вторичный поток газа патрубок 2 и осевой выхлопной патрубок 3. В нижней части корпуса 1 размещены пылесборная камера 4, подводящий тангенциальный патрубок 5, осевой цилиндр 6 с отбойной шайбой 7 и установленный в горловине осевого цилиндра 6 второй отбойный элемент - отбойное кольцо 8 овальной формы с отогнутыми наружу вниз краями, причем внутренняя часть кольца 8 находится внутри осевого цилиндра 6, а наружная - снаружи. Осевой цилиндр 6 снабжен снизу коническим днищем-пылесборником 9 с выпускным клапаном (например, мигалкой) 10 для выгрузки пыли. Пылеуловитель содержит также узел рециркуляции газа из пылесборной камеры 4 в зону сепарации, включающий подвижную пластину 11 и отверстие 12, расположенные на внутренней стенке тангенциального подводящего патрубка 5. Удаление уловленной пылеуловителем пыли осуществляется через выгрузное отверстие 13 в нижней части пылесборной камеры 4.

Вихревой пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный газ подается двумя потоками в сепарационную зону через патрубки 5 и 2, где приобретает однонаправленное вращение вокруг вертикальной оси. Оба потока подкручивают друг друга, генерируя стабильный вихрь. Под действием центробежных сил пыль в сепарационной зоне отбрасывается к внутренней стенке корпуса 1, а очищенный от пыли газ движется к центру сепарационной зоны и затем выходит через выхлопной патрубок 3 из пылеуловителя. Запыленный поток газа перед попаданием в сепарационную зону проходит предварительную очистку в осевом цилиндре 6, где пыль, вращаясь, под действием центробежных сил отбрасывается к внутренней стенке цилиндра 6, удерживается, постепенно сдвигаясь вниз в виде пылевого кольца, а очищенный от пыли газ выходит из осевого цилиндра 6 и поступает в сепарационную зону.

Попаданию пыли из осевого цилиндра 6 в сепарационную зону препятствует отбойный элемент-кольцо 8, его овальная часть расположена в горловине осевого цилиндра 6. Овальная форма отбойного кольца 8 обеспечивает минимальное сопротивление потоку, наилучшее удержание пылевого кольца внутри осевого цилиндра 6. Внутри этого цилиндра пыль из пылевого кольца под действием силы тяжести стекает вниз к коническому днищу 9, откуда выгружается периодически через клапан-мигалку 10 в пылесборную камеру 4. Из сепарационной зоны пыль под действием силы тяжести проходит в пылесборную камеру 4 через зазор между корпусом 1 и отбойной шайбой 7. Для увлечения пыли в этот зазор служит узел рециркуляции потока из пылесборной камеры 4 в сепарационную зону, включающий подвижную регулировочную пластину 11 и отверстие 12, расположенные на внутренней стенке патрубка 5.

Отверстие 12 размещено на стенке патрубка 5 под отбойной шайбой 7, чтобы исключить попадание через него в узел рециркуляции пыли, выходящей через зазор между корпусом 1 и отбойной шайбой 7. Движущийся с высокой скоростью через патрубок 5 поток инжектирует газ через отверстие 12 из пылесборной камеры 4 и выходит через осевой цилиндр 6 в сепарационную зону. При этом облегчается проход пыли через зазор между корпусом 1 и отбойной шайбой 7 в камеру 4. Изменяя положение пластины 11 (перемещая вдоль стенки патрубка 5, например, по направляющим с помощью тяги или винта), можно частично перекрывать отверстие 12, тем самым регулируя расход рециркуляционного потока. Необходимый расход рециркуляционного потока зависит от свойств пыли, ее количества и общего расхода газа через аппарат. Опускающаяся по стенке корпуса 1 к зазору пыль увлекается вдоль отбойной шайбы 7 и по наружной стенке осевого цилиндра 6 вверх вновь в сепарационную зону. Для предотвращения этого служит отбойное кольцо 8, отогнутая вниз кромка которого, расположенная снаружи осевого цилиндра 6, заворачивает пыль к зазору и препятствует ее попаданию в сепарационную зону. Овальная форма отбойного кольца 8 обеспечивает минимальное сопротивление потоку, наилучшее стекание пыли к зазору между корпусом 1 и отбойной шайбой 7.

Увеличение эффективности пылеулавливания в аппарате данной конструкции достигнуто за счет эффективной предварительной перед входом в сепарационную зону очистки от пыли первичного потока газа и выгрузки пыли непосредственно из осевого цилиндра первичного ввода через дополнительное коническое днище и выпускной клапан-мигалку, а также за счет рециркуляции газа через отверстие регулируемой площади.

Изобретение предназначено для пылеулавливания и может быть использовано для очистки газов от пыли в пищевой, горной, текстильной, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение эффективности пылеулавливания. Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус, образующий сепарационную зону, установленные в его верхней части подводящий и осевой выхлопной патрубки, а в нижней - осевой цилиндр для ввода очищаемого газа с тангенциальным подводящим патрубком и отбойной шайбой, пылесборную камеру, размещенную под корпусом, и узел рециркуляции газа из пылесборной камеры в сепарационную зону. Осевой цилиндр дополнительно снабжен отбойным элементом, установленным в его горловине, и прикрепленным к его днищу коническим пылесборником с выпускным клапаном. Дополнительный отбойный элемент выполнен в виде кольца овальной формы с отогнутыми наружу вниз краями. Узел рециркуляции газа из пылесборной камеры в сепарационную зону выполнен в виде отверстия и подвижной регулировочной пластины, расположенных на внутренней стенке тангенциального подводящего патрубка. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вихревой пылеуловитель, содержащий корпус, образующий сепарационную зону, установленные в его верхней части подводящий и осевой выхлопной патрубки, а в нижней - осевой цилиндр для ввода очищаемого газа с тангенциальным подводящим патрубком, коническим пылесборником с выпускным клапаном, отбойной шайбой и дополнительным отбойным элементом, размещенным сверху осевого цилиндра, и общую пылесборную камеру под корпусом, отличающийся тем, что дополнительный отбойный элемент выполнен в виде кольца овальной формы с отогнутыми наружу вниз краями, внутренняя часть которого размещена внутри осевого цилиндра, а на внутренней стенке тангенциального подводящего патрубка под отбойной шайбой выполнено отверстие регулируемой площади для рециркуляции газа. 2. Пылеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что для изменения площади отверстия в патрубке установлена подвижная регулировочная пластина. 3. Пылеуловитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что выпускной клапан конического пылесборника выполнен в виде мигалки.