ЦИКЛОН Российский патент 2004 года по МПК B04C5/103 

Изобретение относится к области разделения жидких, газообразных дисперсных систем, например, обеспыливания отработанного воздуха в сушильных установках, выделения взвесей из суспензии в химической и пищевой промышленности.

Известен циклон с механическим побудителем, содержащий вертикальный корпус с крышкой, на котором смонтировано на вращающемся валу рабочее колесо - завихритель, выполненное в виде профилированных дисков, между которыми установлены лопатки, закрепленные на промежуточном диске (а.c. SU, №1012991, 25.12.1990).

Недостатком данного циклона является невысокая эффективность использования кинетической энергии потока.

Предлагаемый циклон содержит камеру с каналами для входа и выхода газа или жидкости, цилиндрический канал, а также устройство для вращательного движения газа или жидкости и отличается тем, что на камере с каналом для входа газа или жидкости размещена дополнительная камера в виде улитки с каналом для выхода газа или жидкости, в которой содержится концентрически установленные в ряд внутренние неподвижные лопасти и наружный вращающийся ряд лопастей, в камере с каналом для ввода газа или жидкости размещен пустотелый вращающийся цилиндр, образующий канал для выхода очищенных газа или жидкости с прикрепленными к нему в нижней части радиальными лопастями.

Повышение центробежного разделения достигается тем, что внутри камеры циклона на приводном осевом валу при помощи спиц установлен вращающийся пустотелый цилиндр, образующий канал для выхода очищенных газа или жидкости. На нижней части пустотелого цилиндра, закрепленного на конце вала, прикреплены радиальные лопасти, а на верхней части вала закреплен вращающийся вместе с валом диск, на периферии которого размещены радиальные лопасти. В пределах окружности внутренних кромок этих лопастей к корпусу циклона прикреплены неподвижные радиальные лопасти, внутренние кромки лопастей изогнуты таким образом, чтобы быть направленными параллельно входящему в пространство между ними потоку.

К верхней части циклонной камеры прикреплен радиальный прямоугольный канал для входа газа или жидкости, а на нем сверху установлена дополнительная камера, представляющая собой развернутый противоположно канал для выхода газа или жидкости, который соединен с улиткой, охватывающей вращающийся диск.

В нижней и верхней стенках канала для входа газа или жидкости имеются соосные отверстия для прохождения сквозь них вращающегося пустотелого цилиндра.

Нижнее отверстие, диаметр которого больше верхнего, образует кольцевой канал вокруг вращающегося пустотелого цилиндра.

На фиг.1 изображен предлагаемый циклон; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг 4 - сечение В-В на фиг.1.

Циклон содержит камеру 1, в верхней части которой расположен радиальный прямоугольный канал 2 с нижним кольцевым зазором 3 и верхним кольцевым зазором 4. На прямоугольном канале 2 размещена дополнительная камера 14 в виде улитки, ограниченной обечайкой 5. По оси циклона размещен вертикальный вал 6 с приводным устройством 7. Вал 6 зафиксирован в опорах 8, на валу 6 жестко закреплен пустотелый цилиндр 9, имеющий на нижнем конце радиальные лопасти 10. Пустотелый цилиндр 9 расположен коаксиально валу 6 и перпендикулярно горизонтальному входному каналу 2. Причем нижний кольцевой зазор 3 имеет больший диаметр, чем радиальные лопасти 10. В верхней части вала в дополнительной камере 14 в виде улитки закреплен диск 11 с компрессорными изогнутыми лопастями 12. Внутри дополнительной камеры 14 в виде улитки по периметру верхнего кольцевого зазора 4 жестко закреплены неподвижные лопасти 13, изогнутые в противоположную компрессорным лопастям 12 сторону. Дополнительная камера 14 снабжена неподвижным каналом 15 для вывода газа или жидкости из циклона.

Циклон работает следующим образом.

Поток газа или жидкости поступает в камеру 1 через радиальный прямоугольный канал для входа газа или жидкости 2 и кольцевой зазор 3, где приводится в высокоскоростное вращательное движение радиальными лопастями 10. Далее поток газа двигается вдоль по периферии камеры 1 в ее нижнюю часть, откуда возвращается по центру в верхнюю часть камеры 1 и попадает внутрь вращающегося пустотелого цилиндра 9, образующего канал для отвода газа или жидкости. На выходе из пустотелого цилиндра 9 поток проходит через дополнительные лопасти 13, где кинетическая энергия вращения потока трансформируется в кинетическую энергию и потенциальную энергию его радиального движения через систему.

Дополнительную кинетическую энергию вращения поток приобретает от лопастей 12 диска 11, а в дополнительной камере 14 в виде улитки эта энергия трансформируется в дополнительную кинетическую энергию потока, ускоряющего ее течение через систему.

Преимущество предлагаемого циклона заключается в использовании вращательного движения жидкости или газа для создания продольного течения в циклоне.

Таким образом, за счет предложенного устройства циклона поток газа или жидкости через камеру усиливается в несколько раз.

Изобретение предназначено для разделения жидких, газообразных дисперсных систем, например, обеспыливания отработанного воздуха в сушильных установках, выделения взвесей из суспензии в химической и пищевой промышленности. Циклон содержит камеру с каналами для входа и выхода газа или жидкости, устройство для вращательного движения газа или жидкости, снабженное цилиндрическим каналом, выполненным в виде вращающегося цилиндра с прикрепленными к нему радиальными лопастями, дополнительной камерой в виде улитки с каналом для выхода газа или жидкости и концентрически установленными внутренним рядом неподвижных лопастей и наружным вращающимся рядом лопастей. Технический результат: повышение эффективности разделения. 4 ил.

Циклон, содержащий камеру с каналами для входа и выхода газа или жидкости, устройство для вращательного движения газа или жидкости, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрическим каналом, выполненным в виде вращающегося цилиндра с прикрепленными к нему радиальными лопастями, дополнительной камерой в виде улитки с каналом для выхода газа или жидкости и концентрически установленными внутренним рядом неподвижных лопастей и наружным вращающимся рядом лопастей.