Циклон Советский патент 1989 года по МПК B04C5/103 

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от пыли в поле центробежных сил и может быть использовано в металлургической, угольной, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания и расширение диапазона эффективной работы при повьш1енных нагрузках по пыли и газу.

На фиг. 1 изображен вихревой циклон, разрез; на фиг. 2 - сепарацион- ный канал.

Циклон содержит корпус, состоящий из верхнего конуса 1, ступенчато сопряженного, например, соединительной шайбой 2 с нижним конусом 3, тангенциальный входной патрубок 4, кольцевой канал 5, втулочн то вставку 6 с кольцевым выступом 7,.образующим со стенкой верхнего конуса зазор 8, зону сепарации 9, диск 10. Торцовые профилированные поверхности 11 и 12 втулочной вставки 6 и диска 10 образуют, сепарационный канал 13, переходящий в отверстие выхлопной трубы 14. Между диском 10 и основанием нижнего конуса 3 имеется зазор 15 для сбрасывания частиц пыли в бункер 16. Уловленная пьшь удаляется через патрубок

17.

Форма сепарационного канала выполняется исходя из условия постоянства среднерасходной скорости газа вдоль канала.

Такое исполнение позволяет без увеличения гидравлического сопротив- ления канала создать благоприятные . условия для отделения частиц в канале по ходу движения газа, поскольку сила, действующая на частицы со стороны газового потока и увлекающая ее к центру, остается постоянной, а центробежная сила, отбрасывающая частицу к периферии, возрастает.

Например, торцовая поверхность втулочной вставки образована врйщением вокруг оси циклона четверти окружности радиуса г с центром в точке О (фиг. 2), R - радиус-вектор, постро енный из точки О до точки торцовой поверхности диска в осевом сечении циклона 1 - высота канала вдоль радиус-вектора R,IO - начальная высот канала, а - расстояние от точки О до оси циклона, s - угол между началь-. ным и текущим положением вектора R, г и г - расстояние от оси циклона до точек пересечения R с торцовыми поверхностями втулочной вставки и диска соответственно. Условие постоянства среднерасходной скорости газа

в канале означает постоянство поперечного сечения канала по ходу движе ния газа. В данном случае поперечным сечением канала можно приближенно считать боковую поверхность усеченного конуса, построенного на окружностях радиусов г, и г.

Боковая поверхность усеченного консуса равна S ii-l(r,+г). Выражая г, и г через r,s,1 и считая, что S const, получим уравнение для l(s) ширины канала в зависимости от угла q; :

Tj а - rsins

г а - (г + l)sins .(l+2r)sins const 27a .1 ; (1/а)2. sins-21/a(1-r/asins)+21o/a 0

Рещая квадратное уравнение относительно lAa, получаем:

1/а

1-r/asins-J(1-r(asins)-21o/asins

sins

или

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от пыли в поле центробежных сил и позволяет повысить эффективность пылеулавливания и расширить диапазон эффективной работы при повышенных нагрузках по пыли и газу. Циклон включает корпус из двух усеченных конусов, ступенчато соединенных между собой, тангенциальный входной патрубок, осевую выхлопную трубу, пылесборный бункер с выводным патрубком. Цель достигается благодаря наличию в корпусе кругового криволинейного сепарационного канала постоянного проходного сечения, который образован расположенными соосно корпусу с возможностью осевого перемещения втулочной вставкой и диском с профилированными поверхностями, а кольцевой выступ на внешней поверхности втулочной вставки позволяет равномерно распределить газ по корпусу и провести его предварительную очистку. 2 ил.

Us)

lo

1/2 l-r/asins+ (1-r/asin)2-21o/asins;

ДЛя наилучшего использования сепарирующей способности канала без существенного увеличения гидравлического сопротивления значение средне- расходной скорости в канале не должн превышать величину скорости газа во входном патрубке. Тогда начальная высота канала 1 определяется из соотношения:

I, Q/v. if«2a,

где Q - расчетный расход газа;

V - среднерасходная скорость в канале.

Для равномерного распределения газа по окружности корпуса и предварительной очистки его в области, прилегающей к выхлопной трубе, в верхней части аппарата на втулочной вставке имеется кольцевой выступ.

Для улучшения условий эвакуации отсепарированной пыли корпус выполнен из р;вух усеченных конусов, ступенчато сопряженных между собой соеlo

35

динительной шайбой. Силы взаимодействия частиц с корпусом направлены по нормали к конической поверхности корпуса и за счет этих сил частицы в пристенной области движутся вниз

XQ в сторону бункерной части.

Дпя предотвращения вторичного захвата пыли потоком газа из бункерной части последняя отделена от сепара- ционной части аппарата диском, пеД5 рекрывающим сечение аппарата в плане, т.е.. диаметр основания диска должен быть не менее диаметра нижнего основания верхнего конуса.

Циклон работает следующим образом Запыленный газ -через патрубок 4 тангенциально вводится в верхнюю часть аппарата и по кольцевому канал 5 равномерно распределяется по окружности корпуса. Далее через зазор 8, вращаясь, поступает в зону сепарации 9. При прохождении газа через зазор 8 поток газа оттесняется к стеке конуса 1 и, миновав кольцевой выступ 7, движется под ним к внешней

50

55

Запыйеннни еоз