ЦИКЛОН ПРЯМОТОЧНЫЙ Российский патент 2006 года по МПК B04C3/06 

Устройство предназначено для обеспыливания пылегазовых выбросов предприятий всех отраслей промышленности, загрязняющих атмосферный воздух.

Известен прямоточный батарейный циклон (см. Вальдберг А.Ю. и др. «Технология пылеулавливания». Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985, с.34, рис. 3.11, поз. «г»), включающий цилиндрический корпус, во входной части которого размещен закручивающий аппарат, а у выходного отверстия корпуса, которое размещено внутри бункера-пылесборника, размещена шайба с наружным диаметром, равным диаметру корпуса циклона Д, которая закреплена на отводящем обеспыленный воздух трубопроводе диаметром 0,7Д так, что образует с торцом корпуса циклона кольцевой зазор шириной 0,04Д, который предназначен для кругового радиального выброса уловленной в циклоне пыли внутри бункера-пылесборника. В связи с этим внутри бункера создается турбулизация при избыточном давлении, вследствие которого запыленный газ выдавливается из бункера, попадает в отводящий трубопровод, а из него - в атмосферный воздух. Это устройство обеспыливания воздуха отличается повышенной металлоемкостью (батарейные циклоны) и габаритами, не обеспечивает стабильность самого процесса пылеочистки и высокой степени обеспыливания газа.

Известен также прямоточный батарейный циклон (патент №2135300, МПК В 04 С 3/06, В 04 С 5/081). В указанном патенте циклон для обеспыливания газов включает цилиндрический корпус, крышку, спиральный входной патрубок, выхлопной патрубок и пылесборник. В процессе работы циклона подаваемый газ закручивается в спиральном входном патрубке и проходит внутри цилиндрического корпуса, при этом под действием центробежных сил на внутренних стенках корпуса образуется пылевая пленка, которая, вращаясь, проходит в коническую часть циклона и через пылевую щель вместе с частью обеспыливаемого газа поступает внутрь бункера-пылесборника, интенсивно турбулизуя при этом все свободное от пыли пространство в нем, в результате чего поступающая вместе в газом пыль вытесняет запыленный газ, который поступает в выхлопной патрубок и загрязняет исходящую из циклона струю обеспыленного в нем газа, снижая тем самым эффективность работы циклона.

Прототипом предлагаемого изобретения является прямоточный батарейный циклон (Ефремов Г.И., Лукачевский Б.П. Пылеочистка. М.: Химия, 1990, с.29, рис. «в» (крайний справа), включающий вертикально или круто наклонный корпус с тангенциальным улиткообразным подводом очищаемого газа, подводящий патрубок, конус с бункером для уловленной пыли, центральную осевую трубу, нижняя часть которой заканчивается конусом, полностью перекрывающим её нижнее отверстие на уровне средней части высоты конуса циклона, и изогнутый трубопровод воздухоотводящий, верхняя входная часть которого размещена внутри нижней части высоты конуса, а выхлопная - через систему трубопроводов - с вентилятором-аспиратором.

В процессе эксплуатации подаваемый в циклон запыленный воздух закручивается внутри циклона, образующаяся при этом пылевая пленка отводится по внутренней стенке конуса в бункер, а обеспыленный воздух поступает внутрь изогнутого трубопровода и, пройдя через бункер, не загрязняясь пылью, выбрасывается из него с помощью вентилятора-аспиратора в атмосферу.

Недостатками прототипа являются следующие:

1. существенно усложняется конструкция батарейного циклона и сохраняются его большие габаритные размеры;

2. возрастает металлоемкость конструкции;

3. не обеспечивается стабильность функционирования всей системы газоочистки.

Изобретение направлено на создание простого по конструкции с низкой металлоемкостью, малогабаритного устройства, обеспечивающего повышение эффективности процесса обеспыливания газа в прямоточных циклонах и стабильности их работы, что достигается за счет того, что циклон прямоточный, состоящий из цилиндрического корпуса с фланцами для крепления завихрителя обеспыливаемого потока, подсоединенного к входному отверстию корпуса циклона, при этом в нижней части стенки корпуса циклона выполнена щель пылеотводящая по всей его длине, снабженная ножом-отсекателем пыли, торцовые цилиндрические концы которого размещены в отверстиях, выполненных во фланцах корпуса циклона, снабжены резьбой и гайками-фиксаторами, служащими для регулировки и стопорения плоскости ножа-отсекателя, а также фиксации требуемой высоты щели между лезвием ножа-отсекателя и внутренней стенкой корпуса циклона, служащей для отвода уловленной в циклоне пыли в бункер-пылесборник.

Сущность изобретения поясняется схемами, где на фиг.1 представлен общий вид прямоточного циклона с ножом-отсекателем, на фиг.2 - общий вид пылевоздухоподатчика щелевого с завихрителем пылевоздушного потока, на фиг.3 - поперечный разрез пылеотделителя, на фиг.4 - продольный разрез пылеотделителя.

Прямоточный циклон включает:

- пылевоздухопровод подающий 1;

- фланец 2;

- фланец 3;

- переходник 4;

- фланец 5;

- фланец 6;

- пылевоздухоподатчик щелевой 7;

- фланец 8;

- крышка пылевоздухоподатчика щелевого 9;

- фланец 10;

- фланец 11;

- завихритель пылевоздушного потока 12;

- сердечник осевой 13;

- крышка завихрителя пылевоздушного потока 14;

- фланец 15;

- фланец 16;

- фланец 17;

- колено 18;

- фланец 19;

- фланец 20;

- корпус циклона прямоточного 21;

- стержень 22;

- нож-отсекатель 23;

- лезвие ножа-отсекателя 24;

- щель пылеотводящая 25;

- гайка-фиксатор высоты щели пылеотводящей 26;

- входная щель бункера-пылесборника 27;

- фланец 28;

- фланец 29;

- бункер-пылесборник 30;

- фланец 31;

- фланец 32;

- колено 33;

- фланец 34;

- фланец 35;

- воздухопровод обеспыленного воздуха 36.

Диаметры пылевоздухопровода подающего 1, корпуса циклона прямоточного 21 и воздухопровода обеспыленного воздуха 36 равны. Пылевоздухопровод подающий 1 соединен с помощью фланцев 2 и 3 с переходником 4. Переходник 4 соединен с пылевоздухоподатчиком щелевым 7, фланцами 5 и 6. Крышка пылевоздухоподатчика щелевого 9 закреплена на фланце 8. Пылевоздухоподатчик щелевой 7 соединен с помощью фланцев 10 и 11 с завихрителем пылевоздушного потока 12. Крышка завихрителя пылевоздушного потока 14 закреплена на фланце 15. К завихрителю пылевоздушного потока 12 присоединено колено 18 с помощью фланцев 16 и 17. Колено 18 с помощью фланцев 19 и 20 соединено с корпусом циклона прямоточного 21. Корпус циклона прямоточного 21 в нижней части по всей длине имеет щель пылеотводящую 25, внутри которой размещен нож-отсекатель 23. Нож-отсекатель 23 состоит из стержня 22 и лезвия ножа-отсекателя 24 и установлен на фланцах корпуса циклона прямоточного 21 с помощью гаек-фиксаторов высоты щели пылеотводящей 26. Оба конца стержня 22 имеют резьбу для крепления гаек и размещены в отверстиях фланцев корпуса. C помощью фланцев 28 и 29 корпус циклона прямоточного 21 соединен с бункером-пылесборником 30. Бункер-пылесборник 30 имеет в верхней своей части входную щель 27. В корпусах завихрителя пылевоздушного потока 12 и циклона прямоточного 21 установлен сердечник осевой 13. Колено 33 соединено с корпусом циклона прямоточного 21 с помощью фланцев 31 и 32, а с помощью фланцев 34 и 35 с воздухопроводом обеспыленного воздуха 36.

Процесс обеспыливания воздуха в прямоточном циклоне протекает в следующей последовательности. Подлежащий очистке воздушный поток по переходнику 4 поступает в пылевоздухоподатчик щелевой 7, из которого он тангенциально подводится к завихрителю пылевоздушного потока 12, подсоединенному к входящему отверстию корпуса циклона прямоточного 21, в котором под действием центробежных сил, возникающих в закрученном потоке, пылевые частицы отбрасываются к внутренней стенке корпуса циклона прямоточного 21, образуя пылевую пленку, которая, вращаясь вместе с потоком, перемещается по ходу потока и, скользя по внутренней стенке корпуса циклона прямоточного 21, срезается (отсекается) ножом-отсекателем 23, размещенным внутри щели пылеотводящей 25 и через входную щель бункера-пылесборника 27 поступает в бункер-пылесборник 30, где и аккумулируется. Обеспыленный в циклоне воздух поступает в воздухопровод обеспыленного воздуха 36.

В процессе эксплуатации циклона проверка состояния щели пылеотводящей 25 и регулировка высоты «h» положения лезвия ножа-отсекателя 23 над внутренней стенкой корпуса циклона прямоточного 21 (фиг.3) осуществляется с помощью колен 18 и 33. Снятие колена 18 и колена 33 обеспечивает доступ к внутренней части циклона и создает возможность контроля состояния пылеотводящей щели 25 и ножа-отсекателя 23, позволяет очищать их от засоряющих элементов и устанавливать требуемую величину высоты «h» (см. фиг.3), которая осуществляется поворотом ножа-отсекателя 23 на нужную величину «h» и стопорением с помощью гаек-фиксаторов высоты щели пылеотводящей 26.

Изобретение предназначено для обеспыливания пылегазовых выбросов предприятий всех отраслей промышленности, загрязняющих атмосферный воздух. Циклон состоит из цилиндрического корпуса с фланцами для крепления завихрителя обеспыливаемого потока, подсоединенного к входному отверстию корпуса циклона. В нижней части стенки корпуса циклона выполнена пылеотводящая щель по всей его длине, снабженная ножом-отсекателем пыли, торцовые цилиндрические концы которого размещены в отверстиях, выполненных во фланцах корпуса, снабжены резьбой и гайками-фиксаторами, служащими для регулировки и стопорения плоскости ножа-отсекателя, а также фиксации требуемой высоты щели между лезвием ножа-отсекателя и внутренней стенкой корпуса циклона, служащей для отвода уловленной в циклоне пыли в бункер-пылесборник. Технический результат: создание простого по конструкции с низкой металлоемкостью малогабаритного устройства, обеспечивающего повышение эффективности процесса обеспыливания газа и стабильность работы. 4 ил.

Циклон прямоточный, включающий пылевоздухопровод подающий, переходник, пылевоздухоподатчик щелевой, завихритель пылевоздушного потока, корпус циклона прямоточного, сердечник осевой, бункер-пылесборник, воздухопровод обеспыленного воздуха, отличающийся тем, что стенка корпуса циклона прямоточного в нижней части по всей длине имеет щель пылеотводящую, внутри которой размещен стержень из круглой стали с закрепленным на нем ножом-отсекателем пыли, при этом оба конца стержня имеют резьбу для крепления гаек-фиксаторов высоты щели пылеотводящей и размещены в отверстиях фланцев корпуса циклона, а сама щель пылеотводящая сообщается с входной щелью бункера-пылесборника.