Циклон Советский патент 1990 года по МПК B04C3/00 B01D45/00 

Фиг. г

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от пыли и может применяться в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания.

Па фиг. 1 изображен циклон; на фиг. 2 - то же, вид сверху, со снятой крышкой; на фиг. 3 - спиральный жа- люзийный разделитель; на фиг. 4 - циклон, вид сверху.

Циклон содержит входной патрубок 1 для ввода загрязненного воздуха, спиральный корпус 2, жалюзий- ный разделитель 3, расположенный на расстоянии половины оборота витка спирали, крышку 4 с выходным патрубком 5, днище 6 с патрубком 7 для вывода отсепарированной пыли, винто- вую перегородку 8,примыкающую к крышке 4 и днищу 6 верхней и нижней кромками, сплошной экран 9, расположенный между винтовой перегородкой 8 и крышкой 4 корпуса. Циклон работает следующим образом. Ввод загрязненного газа производится через патрубок 1 в корпус 2. Воздух, входящий в аппарат со значительной скоростью, движется по спи- ральнс(му каналу, при этом твердые частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к наружной стенке аппарата, за счет чего происходит первичное послойное раз- деление пьшевоздуиной смеси. Жалю- зийный разделитель 3 начинается на расстоянии половины оборота от ввода в аппарат.

При расположении жалюзийного раз-, делителя на расстоянии полуоборота от входного патрубка усиливается действие на частицу пыли центробежных сил и не нарушается траектория потока (патрубок 1 расположен танген- циально).

Твердые частицы пыли, содержащиеся в этом потоке, ударяются о пластины решетки, отражаются от нее, подхватываются движущимся потоком, ударяются о следующую по ходу потока пластину и так далее до тех пор, пока не попадут в насыщенный крупными частицами поток, который транспортирует их к выходу. Очищенный воздух, проходя через жалюзийный раз делитель 3, попадает в пространство 10, откуда выводится наружу через выходной патрубок 5.

,

,

JQ

55 20 25зд ,,

Q

у

55

Для уменьшения скорости движения воздуха через патрубок 5 и увеличения площади его сечения, а следовательно, для уменьшения гидравлическо го сопротивления аппарата патрубок 5 расположен так, чтобы выпускать воздух из всего межспирального пространства 10 при максимально возможных размерах. Поэтому патрубку придана фасолевидная форма. Две его стенки выполнены по спирали Архиме- /тч: наружная - по радиусу жалюзийного разделителя 3, внутренняя - по радиусу спирали корпуса аппарата.

При движении пылевоздушной смеси вдоль решетки жалюзийного разделителя объем ее уменьшается за счет отвода чистого воздуха сквозь решетку. Поэтому для того, чтобы при уменьшающемся объеме воздуха скорость его потока вдоль жалюзийной решетки была постоянной во всем аппарате, сечение спирального канала делают переменным, уменьшающимся в направлении движения потока воздуха за счет эксцентрии расположения спиралей корпуса 2 и жалюзийного разделителя 3, а сечение выходного патрубка 5 для выхода чистого воздуха делают максимально возможным.

При этом, уменьшая расстояние между спиралями, уменьшают высоту спирального канала в направлении движения пылевоэдушной смеси таким образом, что в его конце на выход (в патрубок 7) направляется 8% от общего количества воздуха, который уносит с собой все выделившиеся твердые частицы, идущие затем на дополнительное отделение.

Жалюзийный разделитель по высоте снабжен экраном 9, расположенным между крышкой 4 н винтовой перегородкой 8, для обеспечения постоянства скорости прохождения воздушного потока сквозь него и для уменьшения турбулиэации.

В предлагаемой конструкции аппарата корпус, жалюзийный разделитель, крышка, днище и стенки патрубков выполнены в виде спиралей. Такая форма аппарата усиливает действие центробежных сил на частицы пыли и не нарушает траекторию их закрученного движения, т.е. способствует плавному без лииннх вихрей, движению потока. Визуальные наблюдения за поведением частиц пыли в аппарате из органичес

кого стекла покачали, что движение частиц ныли после их тангенциального ввода в аппарат происходит по кривой, наиболее близкой по форме к спирали Архимеда.

Экспериментальными исследованиями установлено, что для отделения твердых частиц из потока под действием центробежных сил достаточно половины его оборота. Определялась эффективность разделения воздуха от пыли в зависимости от расположения жалюзийной перегородки (от 80 до 300 от входа в аппарат). При расположении жалюзийного разделителя на расстоянии половины оборота потока от входа в аппарат (180а) эффективность улавливания пыли максимальна (96,5% для пыли с медианным диаметром 32 мкм и 98,2% для 50 мкм). При размещении его на более близком расстоянии поток пылевоздушной смеси не успевает закрутиться достаточно для того, чтобы на твердые частицы, содержащиеся в нем, действовали максимальные центробежные силы, которые необходимы для отбрасывания частиц к внешней стенке аппарата. При большем расстоянии от входа в аппарат (более половины оборота) происходит усиление отскока частиц пыли от наружной стенки корпуса аппарата и внедрение их во внутренней, движущийся вдоль жалюзийной решетки, поток, что не ведет к увеличению эффективности улавливания пыли.

Выходной патрубок 5 рассчитывают в зависимости от скорости чистого воздуха (10 м/с) и его расхода (0.92Q) и определяют по формуле

Ры«,.ц,в 2,56 10-FQ, м2

d, 5,71- ID 3 Qft5, м, где ГвЬ()Г46 - площадь выходного патрубка;

54984

О - (Х чнчн j аи: оц ьоздух

аппарате; tl 9 - эквивалентный диаметр

яыхоцного патрубка. Зная FgblX ц 8 и d9, на плоскости крышки аппарата разг-е.цают для выхода пыли наиболее прием 1емый по форме (фасолеь идный, две стенки выпол- .Q нены по спирали Архимеда) патрубок.

Эффективность пылеулавливания в предлагаемом циклоне по сравнению с известным выше, что видно из экспериментальных да иных,приведенных 15 в таблице. В качестве пыли взят кварцевый песок с медианным диаметром частиц 32 и 50 мкм.

Форм у та изобретения

20

5

1.Циклон, содержащий спиральный корпус с входным патрубком, крышку

с выходным патрубком, днище с патрубком для вывода отсегарированной пы5 ли, размещенный в корпусе спиральный жалюзийныи разделитель, отличающийся тем, что, с целью повышения -эффективности пылеулавливания, жалюзийныи разделитель размещен на

Q рассеянии половины витка спирали от входного патрубка, циклон снабжен винтовой перегородкой, образующей спиральный канал и соединенной кромками с крышкой на расстоянии половины витка спирали корпуса и с днищем, а жалюзийныи разделитель снабжен экраном, размещенным между перегородкой и крышкой.

2.Циклон по п. 1, о т л и ч а - Q ю щ и и с я тем, что шаг спирального канала равен ширине входного патрубка.

3.Циклон по п. отличающийся тем, что выходной патрубок выполнен фзсолевндным.

I

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от пыли и позволяет повысить эффективность пылеулавливания. Циклон содержит входной патрубок 1 для ввода загрязненного воздуха, спиральный корпус 2, жалюзийный разделитель 3, расположенный на расстоянии половины оборота витка спирали, выходной патрубок, патрубок для вывода отсепарированной пыли, крышку, днище, винтовую перегородку 8, примыкающую к крышке и днищу верхней и нижней кромками, экран, расположенный между винтовой перегородкой и крышкой корпуса. Сущность изобретения заключается в сохранении постоянной скорости движения пылевоздушной смеси внутри циклона путем сужения спирального канала, введения винтовой перегородки, экрана, что ведет к увеличению эффективности улавливания пыли при увеличении выходного патрубка до максимально возможных размеров. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

/

ЬЬ

Фиг.1

.

11 ц И i

(

Фиг