ПРЯМОТОЧНЫЙ ЦИКЛОН Российский патент 2015 года по МПК B04C3/06 

Описание патента на изобретение RU2552440C2

Изобретение предназначено для очистки воздуха и газов от пыли и относится к области горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, строительной и другим отраслям промышленности. Известены: прямоточный циклон (Справочник проектировщика по пыле- и газоулавливанию, А.А. Русанова. М.Ю, Энергия, 1975 г., глава «Прямоточные циклоны», стр.69) и прямоточный циклон по авторскому свидетельству СССР 1296230, кл. B04C 3/00, пр. 25.02.85 г. Известен прямоточный циклон по заявке №2001126902/12, 03.10.2001 г., принятый за прототип. Общий недостаток вышеперечисленных прямоточных циклонов - низкая эффективность улавливания пыли. По данным авторов прямоточного циклона-прототипа эффективность улавливания средних частиц (от 10 до 30 мкм) находится в пределах 75-78,7%, в то время как противоточный циклон НИИОГаза СДК - ЦН-33 (и СК ЦН-34) на пыли такой же дисперсности имеет степень улавливания 95-98% (Справочник проектировщика по вентиляции и кондиционированию воздуха. М., Стройиздат, 1978 г., стр.89, рис.4.9).

К недостаткам прямоточного циклона прототипа относятся: наличие дополнительных двух кожухов, промежуточного бункера, разделительной камеры, которые усиливают турбулентное перемешивание потока газа, снижающего эффективность пылеулавливания и повышающего гидравлическое сопротивление. В прямоточном циклоне поток газа из корпуса попадает в выходную трубу, не меняя своего направления, при этом частицы пыли уже на входе в выходную трубу расположены близко к ее стенке и могут быть вынесены из циклона. Большинство средних частиц не успевает подойти к стенке корпуса и уносится радиальным стоком в выходную трубу. Острая кромка на входе в выходную трубу способствует захвату пыли и увеличивает гидравлическое сопротивление. Выход выходной трубы большого диаметра через бункер уменьшает его емкость и затрудняет удаление пыли из него. С целью повышения производительности, эффективности пылеулавливания, снижения гидравлического сопротивления и забивания пылью предложен прямоточный циклон с двумя выходными трубами: верхней для удаления газа, очищенного от пыли, и нижней для удаления с очисткой рециркуляционного газа. На выходные трубы установлены входные коллекторы плавного входа вращающегося газа, обеспечивающие минимальное гидравлическое сопротивление, минимальный унос в них средних и мелких частиц пыли, и установлены внутренние конусы для прижима вращающегося, запыленного потока газа к стенкам корпуса циклона. Между выходными трубами установлен обтекатель, на котором формируются верхний, восходящий поток и нижний, нисходящий. Он же разделяет по высоте потоки друг от друга. Телескопическая вставка с коллектором и верхним внутренним конусом и обтекатель установлены на пружинах для вибрационного удаления пыли с их поверхности.

Прямоточный циклон фиг.1, фиг.2 состоит из корпуса 1 с входным патрубкам 2, улитки, выполненной по архимедовой спирали 3, перехода 4, выходной трубы 5, телескопической вставки 6 с верхним внутренним конусом 7, входным коллектором 8, тросом 9, пружиной 10, опорным диском 11, нижней выходной трубы-отвода 12 с нижним внутренним конусом 13, отделяющим корпус от бункера, с входным коллектором 14, обтекателя 15 с пружиной 16, диском 17, установленным на стойке 18, которая закреплена к выходной трубе-отводу пластинами 19, бункера 20 с затвором 21, коллектора чистого газа 22.

Принцип работы прямоточного циклона

Запыленный газ через входной патрубок поступает в улитку, где закручивается и через конусный кольцевой канал, образованный стенкой верхнего внутреннего конуса и наклонной стенкой корпуса, выталкивается на последнюю. Количество подаваемого в корпус циклона газа регулируется изменением сечения кольцевого конусного канала путем подъема или опускания через трос телескопической вставки и закрепленного на ней верхнего внутреннего конуса. Весь закрученный, запыленный газ оказывается на стенке и вблизи нее. Он удален от внутренней стенки телескопической выходной трубы на ширину кольцевого размера коллектора. Образуется переходная зона, через которую в центральную осевую зону циклона радиальным стоком с возрастающими окружными скоростями перемещается с очисткой от пыли газ. Восходящий, очищенный от пыли поток газа формируется на обтекателе, а плавный вход газа в телескопическую вставку выходной трубы с минимальными гидравлическими потерями обеспечивается входным коллектором. Очищенный газ из выходной трубы поступает в коллектор чистого газа. Обогащенный пылью газ в количестве 8-10% из верхней зоны циклона, вращаясь, через кольцевую щель между обтекателем и стенкой корпуса поступает в его нижнюю зону, откуда пыль через кольцевую щель между нижним внутренним конусом и стенкой корпуса циклона поступает в бункер, а очищенный центробежной силой рециркуляционный газ через входной коллектор с минимальными гидравлическими потерями поступает в нижнюю выходную трубу-отвод. Из бункера пыль удаляется через затвор. Телескопическая вставка верхней выходной трубы через трос и диск закреплена на пружине, которая установлена на коллекторе чистого газа. При движении вращающегося потока газа по кольцевому каналу он давит на стенку верхнего внутреннего конуса и через трос сжимает пружину, которая противодействует этому сжатию. Верхний конус совершает колебания и препятствует засорению конусного канала. Обтекатель также через стойку, диск и пружину установлен на нижней выходной трубе. За счет сжатия пружины от давления закрученного потока газа и ее распрямления обтекатель совершает колебания, и пыль с него ссыпается.

Отличительными особенностями (новизной) предложенного прямоточного циклона являются: наличие двух выходных труб с входными коллекторами и внутренними конусами, регулирование количества подаваемого в циклон на очистку газа подъемом и опусканием через трос телескопической вставки и закрепленного на ней верхнего внутреннего конуса, разделение обтекателем вращающегося в корпусе циклона потока газа на две части: восходящую и нисходящую. Вибрационное удаление оседающей пыли с верхнего конуса и обтекателя. Предложенный прямоточный циклон, за счет наличия двух выходных труб обеспечивает высокую, регулируемую по очищаемому от пыли газу производительность, повышенную степень улавливания пыли, пониженное гидравлическое сопротивление, вибрационное удаление пыли с его внутренних узлов и деталей.

Источники информации

1. Справочник проектировщика по пыле- и газоулавливанию, А.А. Русанова. М., Энергия, 1975 г., глава «Прямоточные циклоны», стр.69.

2. Авторское свидетельство СССР 1296230, кл. B04C 3/00, пр. 25.02.85 г.

3. Заявка №2001126902/12, 03.10.2001 г.

Похожие патенты RU2552440C2

название год авторы номер документа
БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН 1996
  • Резник В.А.
  • Прокофичев Н.Н.
  • Александрович Е.И.
RU2112602C1
Центробежный пылеотделитель 1988
  • Иванов Юрий Николаевич
SU1809772A3
Пылеуловитель 1983
  • Шауберт Георгий Георгиевич
  • Оралов Турабай Абдрахманович
  • Сулейманов Майдан Кадырович
  • Нурумбетов Болат Кудайбергенович
  • Жумартбаев Эмиль Узбекович
  • Юнусов Учкун Исмаилович
  • Шайхисламов Марат Шаймерденович
SU1136843A1
Циклонная установка 1989
  • Кулешов Михаил Иванович
  • Минко Всеволод Афанасьевич
  • Овсянников Юрий Григорьевич
  • Подгорнев Игорь Александрович
SU1623771A1
ИНЕРЦИОННЫЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ГАЗА 2003
  • Кореневский Л.Г.
  • Фишер А.В.
  • Юдовин Б.И.
RU2226121C1
Циркуляционный прямоточный циклон 1984
  • Богданов Василий Степанович
  • Богданов Николай Степанович
  • Несмеянов Николай Петрович
  • Воробьев Николай Дмитриевич
SU1292844A1
ВИХРЕВОЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ 2007
  • Азаров Валерий Николаевич
  • Грачев Владимир Александрович
  • Крючков Геннадий Павлович
  • Артюхин Александр Сергеевич
  • Ажгиревич Артем Иванович
  • Гутенев Владимир Владимирович
  • Азаров Денис Валерьевич
RU2344868C1
ТРЕХСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА ПЫЛЕУДАЛЕНИЯ 2018
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2671315C1
Циклон 1987
  • Гольдштик Михаил Александрович
  • Заварухин Сергей Григорьевич
  • Кузнецов Михаил Александрович
  • Смирнов Николай Павлович
  • Жирков Михаил Сергеевич
  • Коротков Анатолий Павлович
  • Сергеев Геннадий Сергеевич
  • Щербаков Валерий Иванович
  • Юдин Геннадий Валентинович
  • Масляков Александр Иванович
  • Симоненко Владимир Семенович
  • Горяев Анатолий Андреевич
  • Шишканов Андрей Петрович
SU1472137A1
Циклон для очистки запыленных газов 1989
  • Тершуков Василий Сергеевич
SU1813580A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 552 440 C2

Реферат патента 2015 года ПРЯМОТОЧНЫЙ ЦИКЛОН

Изобретение предназначено для очистки воздуха и газов от пыли и относится к области горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, строительной и другим отраслям промышленности. Прямоточный циклон для очистки запыленного газа или воздуха, содержащий корпус, состоящий из входного патрубка, улитки, выполненной по архимедовой спирали, перехода, верхней выходной трубы, телескопической вставки с верхним внутренним конусом, входным коллектором, тросом, пружиной, опорным диском, нижней циркуляционной выходной трубы-отвода с коллектором, внутренним конусом, обтекателя с пружиной, диском, стойкой, бункера с затвором, коллектора чистого газа. Телескопическая вставка с внутренним конусом и входным коллектором установлена на тросе в верхней выходной трубе, обтекатель установлен на стойке на нижней выходной трубе-отводе с внутренним конусом и входным коллектором. Техническим результатом является увеличение производительности, повышение эффективности, снижение гидравлического сопротивления, снижение вероятности забивания пылью. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 552 440 C2

1. Прямоточный циклон для очистки запыленного газа или воздуха, содержащий корпус, состоящий из входного патрубка, улитки, выполненной по архимедовой спирали, перехода, верхней выходной трубы, телескопической вставки с верхним внутренним конусом, входным коллектором, тросом, пружиной, опорным диском, нижней циркуляционной выходной трубы-отвода с коллектором, внутренним конусом, обтекателя с пружиной, диском, стойкой, бункера с затвором, коллектора чистого газа, отличающийся тем, что в верхней выходной трубе на тросе установлена телескопическая вставка с внутренним конусом и входным коллектором, на нижней выходной трубе-отводе с внутренним конусом и входным коллектором на стойке установлен обтекатель.

2. Прямоточный циклон по п.1, отличающийся тем, что телескопическая вставка и обтекатель установлены на пружинах для вибрационного удаления отложений пыли с его узлов и деталей.

3. Прямоточный циклон по п.1, отличающийся тем, что обтекатель установлен для разделения потока газа на две части, восходящую и нисходящую, с выравниванием радиального стока по высоте перетекания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2552440C2

ЦИКЛОН 2001
  • Новиков Л.М.
  • Инюшкин Н.В.
  • Новиков К.Л.
  • Блинкин Н.К.
RU2206407C1
Вихревой пылеуловитель 1980
  • Лапшин Александр Борисович
SU956027A1
Пылеуловитель 1982
  • Шауберт Георгий Георгиевич
  • Нурумбетов Болат Кудайбергенович
  • Абдиев Хикматулла Ергешевич
  • Сиротилов Владимир Федорович
SU1042812A1
GB1425999 A, 25.02.1976
US 4272260 A, 09.01.1981.

RU 2 552 440 C2

Авторы

Стариков Виталий Александрович

Дербышев Николай Валерьевич

Даты

2015-06-10Публикация

2013-07-11Подача