СПИРАЛЬНО-КОНИЧЕСКИЙ ЦИКЛОН Российский патент 2008 года по МПК B04C9/00 

Описание патента на изобретение RU2338599C1

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является циклон по патенту RU №2256510, В04С 9/00 от 15.06.04, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, винтообразную крышку, бункер и выходной патрубок для выхода очищенного газа, причем ось входного патрубка направлена под углом к оси корпуса и по касательной к поверхности выходного патрубка, а на конце выходного патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.

Технический результат повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в циклоне, содержащем корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, спиральный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, пылевыпускное отверстие и выхлопную трубу для выхода очищенного газа, на конце выхлопной трубы закреплен фильтрующий элемент, гидравлическое сопротивление которого составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического проволочного или стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий элемент, а на верхнем глухом фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтр-патрона, причем бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли, причем фильтрующий элемент фильтра-патрона выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного фильтровального материала или тканых материалов со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканых материалов со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон); искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно).

На фиг.1 изображен общий вид спирально-конического циклона, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - общий вид фильтров-патронов различного типоразмера, на фиг.4 - схема механической системы регенерации фильтра-патрона, на фиг.5 - схема импульсной системы регенерации фильтра-патрона.

Спирально-конический циклон содержит корпус (фиг.1 и 2), состоящий из цилиндрической 2 и конической 1 частей, спиральный ввод 4 газового потока, выполненный в виде входного патрубка, пылевыпускное отверстие 3 и выхлопную трубу 5 для выхода очищенного газа. На конце выхлопной трубы закреплен фильтрующий элемент 6, гидравлическое сопротивление которого составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического проволочного или стержневого каркаса 9 (фиг.3) с верхним 7 и нижним 8 фланцами, на котором посредством ремешков 11, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий элемент 6, а на верхнем 7 глухом фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона, причем бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли (на чертежах не показано). Фильтрующий элемент 6 фильтра-патрона выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного фильтровального материала или тканых материалов со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканых материалов со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон); искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно).

Система регенерации фильтра-патрона 6 выполнена импульсной (фиг.5) с ресивером сжатого воздуха, электромагнитными клапанами (на чертежах не показано), соплами Вентури 12, продувочными трубами 13 с соплами 14 на концах, и блоком управления регенерацией (на чертежах не показано), соединенным с общим микропроцессором (на чертежах не показано), управляющим работой фильтра во всех режимах фильтрации, причем избыточное давление сжатого воздуха составляет порядка Ри=0,4...0,8 Па; длительность импульса τ=0,1...0,2 с; а для равномерности процесса регенерации фильтр-патрона 6 по всей поверхности фильтрующего элемента во внутренней его полости соосно фильтрующему элементу закреплен вытеснитель 15 конической формы.

Система регенерации фильтра-патрона 6 выполнена механической (фиг.4) с механизмом регенерации, выполненным в виде жестко закрепленных на валу 16, соосно расположенном с фильтрующим элементом 6, по крайней мере двух пластин 17 и 18, причем вал 16 приводится во вращение от привода (на чертежах не показано), закрепленного на верхнем глухом фланце 7 фильтра-патрона и состоящего из электродвигателя, редуктора, и блока управления регенерацией, соединенного с общим микропроцессором (на чертежах не показано), а пластины 17 и 18 входят во впадины гофра фильтрующего элемента 5 не более чем на 25% высоты гофра.

В корпусе 1 на расстоянии hш от среза пылевыпускного отверстия 3 диаметром d1, соосно с ним, установлена отражающая шайба 10 диаметром dш, причем отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части 2 корпуса к диаметру dш отражающей шайбы 10 находится в оптимальном интервале величин D/d1=1,5...2.5, а отношение расстояния hш от среза пылевыпускного отверстия 3 диаметром d1 до отражающей шайбы 10 к диаметру отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин hm/dш=

Циклон работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в циклон через входной патрубок 4, закручивается за счет спирального ввода и движется далее по нисходящей винтовой линии вдоль стенок 1 аппарата. В результате чего частицы пыли под действием центробежной силы движутся от центра аппарата к периферии и, достигая стенок аппарата, транспортируются вниз конической части 1 корпуса к пылевыпускному отверстию 3 для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из циклона через выхлопную трубу 5. При этом легкие мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в коническую часть 1 корпуса, задерживаются на фильтрующем элементе 6, при этом происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующий элемент 6 одновременно является аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. Отражающая шайба 10 предотвращает унос мелкодисперсной фракции частиц пыли, повышая тем самым эффективность пылеулавливания.

Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме при следующих соотношениях основных конструктивных параметров предлагаемого устройства:

- отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса к внутреннему диаметру d выхлопной трубы для очищенного газа находится в оптимальном интервале величин D/d=0,33...0,34;

- отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса к внутреннему диаметру пылевыпускного отверстия d1 находится в оптимальном интервале величин D/d1=0,23...0,33;

- отношение высоты конической части корпуса к высоте цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин Нк/Нц=4,0...5,5;

- отношение высоты внешней части выхлопной трубы очищенного газа к высоте цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин hв/Нц=0,37...0,57;

- отношение высоты конической части корпуса к диаметру цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин Нк/D=2,1...3,0;

- отношение высоты, ширины и длины входного патрубка к диаметру цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин (а /D)/ (b /D)/ (/ /D) 0,535/0,264/0,6...0,515/0,214/0,6.

Похожие патенты RU2338599C1

название год авторы номер документа
ЦИКЛОННАЯ УСТАНОВКА 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Боброва Екатерина Олеговна
  • Духанина Елена Владимировна
  • Горнушкина Надежда Игоревна
  • Павлова Дарья Олеговна
  • Дорушенкова Ольга Юрьевна
  • Костылева Анастасия Витальевна
  • Зубова Ирина Юрьевна
RU2336956C1
ЦИКЛОН 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Боброва Екатерина Олеговна
  • Духанина Елена Владимировна
  • Горнушкина Надежда Игоревна
  • Павлова Дарья Олеговна
  • Дорушенкова Ольга Юрьевна
  • Костылева Анастасия Витальевна
  • Зубова Ирина Юрьевна
RU2338600C1
ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ СО СПИРАЛЬНО-КОНИЧЕСКИМ ЦИКЛОНОМ 2008
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2397821C1
ЦИКЛОН-ФИЛЬТР 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Боброва Екатерина Олеговна
  • Духанина Елена Владимировна
  • Горнушкина Надежда Игоревна
  • Павлова Дарья Олеговна
  • Дорушенкова Ольга Юрьевна
  • Костылева Анастасия Витальевна
  • Зубова Ирина Юрьевна
RU2338601C1
ЦИКЛОН С ОБРАТНЫМ КОНУСОМ 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Боброва Екатерина Олеговна
  • Духанина Елена Владимировна
  • Горнушкина Надежда Игоревна
  • Павлова Дарья Олеговна
  • Дорушенкова Ольга Юрьевна
  • Костылева Анастасия Витальевна
  • Зубова Ирина Юрьевна
RU2337762C1
ЦИКЛОННАЯ ГРУППА 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Боброва Екатерина Олеговна
  • Духанина Елена Владимировна
  • Горнушкина Надежда Игоревна
  • Павлова Дарья Олеговна
  • Дорушенкова Ольга Юрьевна
  • Костылева Анастасия Витальевна
  • Зубова Ирина Юрьевна
RU2341334C1
ЦИКЛОННАЯ ГРУППА ТИПА БЦН-11 2006
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
RU2302297C1
ЦИКЛОН КОНИЧЕСКИЙ 2006
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Шестернинов Александр Владимирович
  • Стареев Михаил Евгеньевич
RU2306983C1
ЦИКЛОН КОЧЕТОВА 2006
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Львов Геннадий Васильевич
RU2306984C1
УСТАНОВКА АКУСТИЧЕСКАЯ ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩАЯ ТИПА АКУРФ-3 2007
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Голубева Мария Владимировна
  • Колаева Лидия Владимировна
  • Атлашкина Елена Николаевна
  • Елистратова Ольга Михайловна
  • Питомцева Маргарита Андреевна
RU2356636C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 338 599 C1

Реферат патента 2008 года СПИРАЛЬНО-КОНИЧЕСКИЙ ЦИКЛОН

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Циклон содержит корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, спиральный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, пылевыпускное отверстие и выхлопную трубу, на конце которой закреплен фильтрующий элемент, гидравлическое сопротивление которого составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата. Фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий элемент. На верхнем глухом фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона. Бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли. Фильтрующий элемент выполнен в виде гофрированной цилиндрической оболочки. Технический результат: повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 338 599 C1

1. Спирально-конический циклон, содержащий корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, спиральный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, пылевыпускное отверстие и выхлопную трубу для выхода очищенного газа, отличающийся тем, что на конце выхлопной трубы закреплен фильтрующий элемент, гидравлическое сопротивление которого составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата, фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий материал, а на верхнем фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона, при этом бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли, причем фильтрующий материал фильтра-патрона выполнен в виде гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного фильтровального материала, или тканых материалов со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканых материалов со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из естественных волокон животного и растительного происхождения: шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон: лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон; искусственных неорганических волокон, например, стеклянное волокно, при этом в корпусе на расстоянии hш от среза пылевыпускного отверстия диаметром d1 соосно с ним установлена отражающая шайба диаметром dш, причем отношение внутреннего диаметра D цилиндрической части корпуса к диаметру dш отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин: D/dш=1,5÷2,5, а отношение расстояния hш от среза пылевыпускного отверстия диаметром d1 до отражающей шайбы к диаметру отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин: hш/dш=1,5÷2,5.2. Циклон по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты конической части корпуса к высоте цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин: Нк/Нц=4,0÷5,5; отношение высоты внешней части выхлопной трубы очищенного газа к высоте цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин: hв/Нц=0,37÷0,57; отношение высоты конической части корпуса к диаметру цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин: Нк/0=2,1÷3,0; отношение высоты, ширины и длины входного патрубка к диаметру цилиндрической части корпуса находится в оптимальном интервале величин

(a/D)/(b/D)/(l/D)=0,535/0,264/0,6÷0,515/0,214/0,6.

3. Циклон по п.1, отличающийся тем, что система регенерации фильтра-патрона выполнена импульсной с ресивером сжатого воздуха, электромагнитными клапанами, соплами Вентури, продувочными трубами с соплами на концах, и с блоком управления регенерацией, соединенным с микропроцессором, управляющим работой фильтра во всех режимах фильтрации, причем избыточное давление сжатого воздуха составляет Ри=0,4÷0,8 Па, длительность импульса τ=0,1÷0,2 с, а для равномерности процесса регенерации фильтра-патрона по всей поверхности фильтрующего элемента во внутренней его полости соосно закреплен вытеснитель конической формы.4. Циклон по п.1, отличающийся тем, что система регенерации фильтра-патрона выполнена механической с механизмом регенерации, выполненным в виде жестко закрепленных на валу, расположенном соосно с фильтрующим элементом, по крайней мере, двух пластин, при этом вал приводится во вращение от привода, закрепленного на верхнем фланце фильтра-патрона и состоящего из электродвигателя и редуктора, а пластины входят во впадины гофра фильтрующего элемента не более, чем на 25% высоты гофра, причем система регенерации содержит блок управления регенерацией, соединенный с микропроцессором.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2338599C1

Справочник по пыле- и золоулавливанию
/ Под ред
А.А.Русанова
- М.: Энергоатомиздат, 1983, с.61
ЦИКЛОН 2004
  • Кочетов О.С.
  • Кочетова М.О.
  • Ходакова Т.Д.
RU2256510C1
Маслоотделитель 1977
  • Литвиненко Александр Прокофьевич
  • Андреевский Владимир Валентинович
  • Коробко Виктор Дмитриевич
SU631217A1
DE 3230709 A, 23.02.1984
US 5478484 A, 26.12.1995.

RU 2 338 599 C1

Авторы

Кочетов Олег Савельевич

Голубева Мария Владимировна

Колаева Лидия Владимировна

Боброва Екатерина Олеговна

Духанина Елена Владимировна

Горнушкина Надежда Игоревна

Павлова Дарья Олеговна

Дорушенкова Ольга Юрьевна

Костылева Анастасия Витальевна

Зубова Ирина Юрьевна

Даты

2008-11-20Публикация

2007-07-13Подача