Вихревой сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B04C5/12 

Изобретение относится к центробежной очистке газов от твердых и жидких частиц.

Целью изобретения является уменьшение аэродинамического сопротивления вихревого сепаратора без снижения эффективности сепарации частиц от газа.

На фиг. 1 схематично изображен вихревой сепаратор; на фиг. 2 - разрез части сепаратора в месте стыковки корпуса и внутренней обечайки с патрубком для удаления отсепарированных частиц; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Вихревой сепаратор содержит наружный цилиндрический корпус 1 и жестко связанную с ним внутреннюю цилиндрическую перфорированную обечайку 2, которая образует рабочую камеру 3, входной тангенциальный патрубок 4, сборник 5 частиц, располагающийся в кольцевом пространстве между корпусом 1 и обечайкой 2, патрубок 6 для удаления отсепарированных частиц из сборника 5, осевой выхлопной патрубок 7 с насадком 8 в форме усеченного конуса, закрепленным на входном срезе выхлопного патрубка, с диаметром большего основания

Онас(0,65-0,85)D, где D - диаметр внутренней перфорированной обечайки.

Вихревой сепаратор работает следующим образом.

Смесь газа и частиц, подаваемая по тангенциальноу патрубку 4, закручивается внутри сепаратора в виде осевого вихря. При обтекании газом конического насадка 8 за последним образуется, дополнительный кольцевой или тороидальный вихрь 9, подавляющий возникновение многослойного возвратно-поступательного течения, возникающего в циклонах. Из-за отсутствия сужения очищенного потока на входе выхлопного патрубка 7 исчезают дополнительные сопутствующие этому сужению потери энергии.

Твердые или жидкие частицы, содержащиеся в газе, под действием центробежной силы, создаваемой закрученным в осевом вихре газом, отжимаются к внутренней обечайке 2 и через перфорацию в ней попадают в сборник 5, откуда через патрубок 6 удаляются за пределы сепаратора. При этом внутренняя перфорированная обечайка 2, отделяющая сборник 5 от рабочей

СЛ 1 v

оо

СЛ

камеры 3, препятствует вторичному уносу частиц вместе с очищенным газом в патрубок 7. Образование кольцевого вихря 9 предотвращает образование радиальных (к центру) потоков газа непосредственно перед входным срезом выхлопного патрубка 7, что уменьшает вероятность захвата мелких частиц очищенным газом, отводимым в патрубрк 7. В результате конический насадок 8 вместе с обечайкой 2 способствует высокоэффективной сепарации частиц от газа.

Сопротивление предложенного вихревого сепаратора ниже сопротивления прототипа, а эффективность сепарации сохраняется.

Соотношение DHle (0,65-0,85) D выявлено путем специальных исследований на экспериментальном вихревом сепараторе со сменными насадками 8.

Соединение перфорированной обечайки 2 с корпусом 1 может быть осуществлено, например, путем склеивания, припайки или сварки отгибных элементов 10 с внутренней поверхностью корпуса 1. Сборник 5 сообщается с патрубком 6 посредством зазора 11 между обечайкой 2 и стенкой патрубка 6. Величину зазора 11, как и размер перфораций 12 в обечайке 2, выполняют такими, чтобы гарантированно исключить их забивание отсепарированными частицами.

Перфорация обечайки 2 может быть выполнена не только в виде продольных отверстий, но и в виде круглых отверстий по всей высоте, а также обечайка может быть выполнена из металлической или другой сетки соответствующего размера ячеек.

Предложенный сепаратор, имея практически ту же эффективность очистки (98,2± ±1,3%), что и прототип, обладает более низким (на 72%) гидравлическим сопротивлением.

Формула изобретения

Вихревой сепаратор, содержащий кор- пус, внутреннюю перфорированную обечайку, входной тангенциальный патрубок, осевой выхлопной патрубок с насадком в виде усеченного конуса на входном срезе и патрубок для удаления отсепарированных час- 0 тиц, отличающийся тем, что, с целью уменьшения аэродинамического сопротивления, диаметр меньшего основания насадка равен диаметру выхлопного патрубка, а диаметр большего основания определяют из соотношения.бб-О.вб)/),

где D - диаметр внутренней перфорированной обечайки.

Изобретение относится к инерционной очистке газов от твердых и жидких частиц и позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление вихревого сепаратора без снижения эффективности сепарации частиц от газа. Вихревой сепаратор содержит наружный цилиндрический корпус и внутреннюю перфорированную обечайку, входной тангенциальный патрубок, патрубок для удаления отсепарированных частиц, осевой выхлопной патрубок с насадком, установленным на входном срезе. Насадок выполнен в виде конического отражателя, внутренний диаметр которого равен диаметру выхлопного патрубка, а наружный диаметр определяется из соотношения D нас=(0,65-0,85)D, где D - диаметр перфорированной обечайки. 3 ил.

//

Фиг.2

бидА

12

12