ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК B04C5/08 B01D45/12 

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных инерционных или центробежных сил изменением направления потока, в частности к устройствам для очистки газовых потоков от дисперсных частиц и пыли.

Известны устройства для очистки газов от пыли. Распространены конструкции, в которых очистка происходит за счет использования инерционных сил. Привлекательность таких устройств заключается в том, что они конструктивно просты, однако эффективность пылеочистки в этих устройствах не всегда достаточна.

Наиболее часто пылеуловители с использованием инерционных сил выполняются с использованием циклона. В качестве примера можно привести изобретения по патентам РФ №№2137528, 2116842, 2006291, заявке Великобритании №2284165. В циклонных пылеуловителях дисперсные частицы летят под действием сил инерции и, встречая препятствия, например, стенки циклонов теряют энергию и под действием сил гравитации собираются в пылесборники.

Такие пылеуловители неплохо улавливают крупные дисперсные частицы, но мелкая пыль, имеющая небольшую массу, как правило, увлекается выходящим потоком газа.

Известно «Устройство очистки газового потока» по заявке RU 2004102059, публикация 27.06.2005, предназначенное для очистки газовых потоков от твердых или жидких включений.

Устройство очистки газового потока включает корпус, который содержит камеру. В верхней части камеры по ее вертикальной оси установлен входной патрубок, под патрубком установлен формирователь потока в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры. Нижняя кромка формирователя потока образует выход канала в виде кольцевого щелевого сопла. Криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого сопла, в виде пристеночного тороидального вихря. Нижняя часть камеры выполнена сужающейся книзу, под камерой установлен сборник. Входная часть выходного патрубка, отводящего очищенный воздух, расположена по оси камеры в области зоны, расположенной в центре пристеночного тороидального вихря.

Эта конструкция обеспечивает очистку потока от твердых или жидких включений, но не предназначена для первичной очистки больших объемов воздушных потоков от пыли.

Заявляемое изобретение - пылеуловитель содержит корпус, внутри которого выполнена камера формирования вихревого потока, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок запыленного потока. Под входным патрубком установлено отклоняющее устройство в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры. Упомянутая криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря. Нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие в камере. В верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка для отвода очищенного воздуха, а пространство между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха. Под упомянутым отверстием в камере установлен бункер для сбора пыли.

Данное устройство предназначено для первичной очистки больших объемов запыленного воздуха с достаточной эффективностью. В данном устройстве воздушный поток разделен на две зоны. В первой зоне, как и в аналоге - заявка RU 2004102059, обеспечивается формирование тороидального вихря. Загрязненный газовый поток входит в камеру в виде узкой струи, которая следует у криволинейной стенке камеры благодаря эффекту Коанда. У стенки камеры образуется разряжение и формируется пристеночный тороидальный вихрь. Благодаря движению вихря у стенки камеры, твердые частицы загрязнений эффективно тормозятся, теряют кинетическую энергию и далее отделяются от воздушного потока и падают вниз в пылесборник. Не потерявшие кинетическую энергию частицы продолжают вращаться в тороидальном вихре и постепенно все же теряют кинетическую энергию.

Очищенный воздух, за счет разницы давлений, постепенно поднимается в пространстве между наружными стенками камеры и корпусом и откачивается через выходные патрубки. Формированию симметричного выходного потока, максимально очищенного от пыли, способствует то обстоятельство, что выходных патрубков выполнено, по меньшей мере, два и они расположены вверху корпуса. В очищенном потоке сохраняется только частички мелкой пыли, так как крупные частички не могут подняться вверх. В частном случае патрубки для выхода очищенного воздуха расположены симметрично относительно вертикальной оси пылеуловителя.

В частном случае выполнения упомянутое отклоняющее устройство выполнено симметричным и содержит дополнительную конусную криволинейную поверхность, направленную вниз. Эта криволинейная поверхность позволяет поддерживать устойчивую форму вихря.

Цели поддержания устойчивого вихря служит и выполнение камеры - нижняя часть камеры выполнена сужающейся книзу.

Корпус может быть выполнен цилиндрическим, тогда выходной поток формируется более ламинарным.

Бункер для сбора пыли выполнен с крышкой, имеющей отверстие, расположенное под отверстием камеры. Такое выполнение бункера служит двум целям. С одной стороны, пыль, попавшая в бункер, не подвергается воздействию потока, выходящего из камеры. С другой стороны, крышка бункера позволяет формировать поток, выходящий через отверстие камеры и направлять его в пространство между корпусом и наружной стенкой камеры.

Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг.1 представлен разрез пылеуловителя; на Фиг.2 - вид сверху пылеуловителя.

Пылеуловитель содержит корпус 1, внутри которого выполнена камера 2 формирования вихревого потока 13, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок 3 запыленного потока. Под входным патрубком 3 установлено отклоняющее устройство 4 в виде конуса с криволинейной поверхностью 5, которая вместе с криволинейной поверхностью 7, сопрягающей стенку входного патрубка 3 с внутренней стенкой камеры 2, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры 2. Отклоняющее устройство 4 снизу также имеет криволинейный профиль 6. Упомянутая криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, например тороидальной, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря 13. Нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие 8 в камере 2. В верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка 10 для отвода очищенного воздуха, а пространство 9 между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха. Под упомянутым отверстием 8 в камере установлен бункер 11 для сбора пыли. Бункер 11 имеет отверстие 12.

Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный поток поступает в устройство через входной патрубок 3. Далее в канале между отклоняющим устройством 4 и поверхностью 7 камеры 2 он разгоняется до высокой скорости, около 40 м/с. В камере 2 возникает тороидальный пристеночный вихрь 13. Частицы пыли теряют кинетическую энергию и падают в сборник 11. Очищенный воздух постепенно поднимается в пространстве 9 между наружными стенками камеры 2 и корпусом 1 и откачивается через выходные патрубки. 10.

Пылеуловитель позволяет эффективно очищать достаточно большие объемы запыленного воздуха от грубых и достаточно мелких фракций пыли.

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных, инерционных или центробежных сил, в частности к устройствам для очистки газовых потоков от дисперсных частиц и пыли. Пылеуловитель содержит корпус, внутри которого выполнена камера формирования вихревого потока, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок запыленного потока. Под входным патрубком установлено отклоняющее устройство в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры. Криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря. Нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие в камере. В верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка для отвода очищенного воздуха, а пространство между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха. Под отверстием в камере установлен бункер для сбора пыли. Технический результат: эффективная очистка воздуха. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пылеуловитель, характеризующийся тем, что содержит корпус, внутри которого выполнена камера формирования вихревого потока, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок запыленного потока, под входным патрубком установлено отклоняющее устройство в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры, упомянутая криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря, нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие в камере, в верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка для отвода очищенного воздуха, а пространство между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха, при этом под упомянутым отверстием в камере установлен бункер для сбора пыли.2. Пылеуловитель по п.1, характеризующийся тем, что упомянутое отклоняющее устройство выполнено симметричным и содержит дополнительную конусную криволинейную поверхность, направленную вниз.3. Пылеуловитель по п.1, характеризующийся тем, что нижняя часть камеры выполнена сужающейся книзу.4. Пылеуловитель по п.1, характеризующийся тем, что корпус выполнен цилиндрическим.5. Пылеуловитель по п.1, характеризующийся тем, что патрубки для выхода очищенного воздуха расположены симметрично относительно вертикальной оси пылеуловителя.6. Пылеуловитель по п.1, характеризующийся тем, что упомянутый бункер для сбора пыли выполнен с крышкой, имеющей отверстие, расположенное под отверстием камеры.