Циклон Советский патент 1984 года по МПК B04C5/00 B01D45/12 

Изобретение относится к устройст вам для очистки газообразйых рабочи сред, а именно к конструкции циклон Идвестен циклон, содержащий цили дрический корпус с камерой входа и патрубком выхода очищаемого газообразного потока, размещенный во вход ной камере спиральный завихритель Cl Однако в этом циклоне закрутка потока спиральным завихрителем с интенсивностью, достаточной для эффективной сепарации, прив,одит к повьшенным гидравлическим потерям. Цель изобретения - . снижение гидравлических потерь при сохранении эффективности сепарации. Поставленная цель достигается тем, что в циклоне, содержащем цилиндрический корпус с камерой входа и патрубком выхода очищаемого га зообразного потока, размещенный во входной камере спиральньй завихритель, последний выполнен с внутренним диаметром витков, уменьшакяцимся в направлении движения газообразнего .потока. На фиг. t изображен циклон, продольный разрез; на фиг. 2 - график зависимости гидравлических потерь от расходной составляющей скорости потока; на фиг. 3 - зависимости эффективности очистки от расходной составляющей скорости потока. Циклон содержит цилиндрический корпус 1, в ротором со стороны входа рабочей среды установлен спираль нь завихритель 2, вьшолненный с внутренним диаметром витков, уменьшахяцимся в направлении движения гаI зообразного потока, с увеличивающей ся по ходу потока высотой витков. Со стороны входа рабочей среды соосно с корпусом 1 установлен отводной патрубок 3. Пространство между корпусом 1 и отводным патрубком 3 образует камеру отсоса загрязненной рабочей среды. Рабочая среда, например воздух, содержащий частицы пыпи и влаги, по ступает на вход корпуса 1 и закручивается при прохождении по винтовым каналам, образованным витками спирального завихрителя 2 и корпусо 1, причем частицы пыли и влаги под действием сил инерции отбрасываются к стенкам корпуса 1. В результате взаимодействия с воздухом, движущимся по винтовым ка налам спирального завихрителя, воздух, движущийся в центральной части корпуса, также закручивается и содержащиеся в нем частицы пыли и влаги отбрасываются в каналы спирали и далее к стенкам корпуса. Таким образом происходит разделение воздуха - на содержащий пыль и влагу в периферийной части корпуса и очищенный в центральной. Чистый воздух из центральной части поступает в отводной патрубок 3, а загрязненный отсасывается из пространства между корпусом 1 и отводным патрубком 3,- например, с помощью вентилятора. Весь расход.сепарирующего в циклоне газа разделяется на два взаимодействукяцих между собой потока: движущийся по винтовым каналам спирального завихрителя - закручивающая часть и движущаяся по центральной части, свободной от витков спрального завихрителя, - закручиваемая часть. Потери давления при формировании полностью закрученного потока делятся на три составляющие: потери при формировании и течении в закручивающейся части, потери при формировании и течении в закручиваемой части, потери энергообмена между закручивающей и закручиваемой частями. При выполнении спирального завихрителя с переменной, увеличивающейся по ходу потока высо гой витков течение закручиваемой части происходит по конфузорному каналу. Стенки конфузорного канала образуются шнуром закручивагацего потока Вследствие конфузорного характера течения закручиваемой части потока суммарные потери при образовании результирукщего потока за спиральным завихрителем с увеличивающейся по ходу потока высотой витков ниже, ем потерн в случае спирального завихрителя с постоянной высотой витков. Интенсивность энерго- и массообмена меэВДу закручивающей и закру-, чиваемой частями, определяемая площадаю контакта и энергетическими характеристиками названных вьше частей потока, не меньше, чем при течении в спиральном эавихрителе с постоянной высотой витков. Это приводит к примерному равенству величины суммарной закрутки за спиральHbWH завихрителями обоих типов, что предопределяет равенство эффективности сепарации взвешенных в потоке частиц.

Сравнение с базовым объектом, за который принят циклон со спиральным завихрителем с постоянной высотой витков, показывает, что в предлагаемом циклоне потери снижаются в два раза при сохранении эффективности отчистки.

Эффект снижения потерь и сохранения эффективности очистки при изменении конструкции спирального завихрителя иллюстрируется на фиг. 2 и, 3, где приведены характеристики циклонов со спиральным завихрителем с постоянной высотой витков и оптимальным спиральным завихрителем с

увеличивающейся по ходу потока высотой витков (и величина : гидравли- ческих потерь, W -.расходная составляющая скорости, эффективность

сепарации).

Представленные характеристики получены при испытаниях циклона со спиральным завихрителем с постоянной высотой витков - кривые 4 и 6

и циклона со спиральньм завихрителем с увеличивающейся по ходу потока высотой витков - кривые 5 и 7. Линии, ограничивающие внутри спиральный завихритель с увеличивающейся по хоДУ потока высотой витков, расположены на конической поверхности с углом при вершине 15 - 20. Характеристики получены на воздухе с мелкодисперсной структурой сепарируемой составляющей потрка.

ЦрКПрН, содержащий цилиндрический корпус с камерой входа и патрубком выхода очищаемого газообразного потока, размещенный во входной камере спиральный завихритель, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлических потерь,, спиральный завихритель выполнен с внутренним диаметром витков, уменьшающимся в направлении движения газообразного потока. (О ftii сх 4а О 00 1

AP.

Wf/f/f