Инерционный пылеуловитель Советский патент 1990 года по МПК B01D45/06 

(Л

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от пыли, используемым в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности, и позволяет повысить эффективность пылеотделения. Пылеуловитель содержит корпус с конфузорно-диффузорными участками 9 и обтекатель с конусообразной иглой со спиральными лопастями 12, а также снабжен завихрителем и пылеприемным насадком. Закрученный во входном патрубке в виде "жгута" воздушный поток попадает в расположенный в выходном патрубке пылеприемный насадок, внутренняя поверхность которого выполнена в виде криволинейного усеченного конуса 14 с винтовыми канавками 19. Пылеприемный канал 16 выполнен в виде улитки-раскручивателя, а патрубок для отвода пыли присоединен к каналу тангенциально. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

сд

;о со о

СП

00

77 J Г5

Изобретение относится к устройствам для инерционного пылеотделения и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки воздуха от пыли.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания при закрученном потоке, повышение надежности отвода уловленной пыли и снижение гидравлического сопротивления при упрош,ении конструкции пылеуловителя.

На чертеже изображена схема предлагаемого пылеуловителя.

Пылеуловитель состоит из корпуса 1, со- держаш,его осевые входной 2 и выходной 3 патрубки, соединенные конфузорно-диффу- зорньш каналом 4, состоящим из конфузора 5 и диффузора 6. Внутреннее пространство канала 4 выполнено в виде сопла 7 Лаваля. Во входном патрубке 2 расположен завих- ритель 8 с центральным полым обтекателем 9. Передний торец обтекателя 9, обра- ш.енный навстречу воздушному потоку, выполнен в виде шаровой полусферы 10, а второй торец - в виде конусообразной полой иглы 11, меньшее основание которой расположено в сужающейся части сопла 7 Лаваля. Наружная поверхность иглы 11 снабжена спиральными лопастями 12.

В выходном патрубке 3 установлен насадок 13, наружная поверхность которого выполнена в виде эллиптической сферы, а внутренняя часть представляет собой конической приемник 14 пыли и конический отводной канал 15, соединенные между собой пыле- отводным каналом 16 с отводным патрубком 17.

Приемник 14 пыли выполнен в виде усеченного конуса с криволинейной боковой поверхностью, расширяющегося по ходу движения газа, а отводной канал 15 - в виде такого же конуса, сужаюшегося по ходу движения газа. При этом канал 15 обводной трубкой 18 соединен с внутренней полостью обтекателя 9.

На внутренней поверхности конического приемника 14 пыли выполнены винтовые канавки 19. Пылеотводяший канал 16 выполнен в виде раскручивателя - улитки, к которой тангенциально прикреплен отводной патрубок 17.

Пылеуловитель встраивают в вакуумную сеть, имеюшую высоковакуумный побудитель тяги (вакуум-насос, турбовоздуходувку и т.п.) и приемник аэрозолей, выделяющихся от источника пыле выделения, например сварочную горелку с отсосом аэрозоля (не показаны).

Пылеуловитель работает следующим образом.

К выходному патрубку 3 присоединяют источник вакуумного разрежения, создающий в сети разрежение, превышающее 10000 Па.

Запыленный воздух со значительной ско ростью (от 25 до 50 м/с при значениях критерия ; е 40000-300000) поступает во входной патрубок 2. Проходя через завих- ритель 8 запыленный поток закручивается, при этом в центральной части потока у обтекателя возникает зона повышенного разрежения, в результате чего пылевые частицы концентрируются в этой зоне, стягиваясь в закрученный аэрозольный жгут (шнур). При этом спиральные лопасти 12 на конусной поверхности иглы 11 способствуют концентрации частиц, уплотнению и дополнительной подкрутке аэрозольного потока, препятствуя его размыванию в центральной 5 части струи.

Далее закрученный поток поступает в горловину сопла 7 Лаваля, где происходит его дальнейшее уплотнение, укрупнение частиц и разгон потока. Сконцентрированные частицы за счет сил инерции попадают в сечение ° входной кромки приемника 14 пыли.

Далее сконцентрированный поток уловленного аэрозоля раскручивается в канале 16 и отводится в патрубок 17, откуда поступает в пылесборник. Некоторая часть скон- 5 центрированного аэрозоля поступает в отводной канал 15 и по трубке 18 поступает во внутреннюю полость обтекателя 9, откуда через открытый торец иглы 11 рециркулирует в осевой закрученный поток. При этом скоа- гулированные частицы рециркулирующего 30 аэрозоля играют роль «ядер конденсации для «свежих частиц.

Соединение полости приемника 14 пыли через канал 15, трубку 18 и обтекатель 9 с зоной повышенного разрежения в узкой части сопла 7 Лаваля препятствует образова- 35 нию воздушной подушки уплотнения и способствует вхождению потока аэрозоля во входной торец приемника 14 пыли. Это повышает эффективность пылеулавливания и исключает, необходимость применения до- Q полнительного источника вакуумного разрежения.

Очишенный воздух, обтекая насадок 13, проходит в выходной патрубок 3 и удаляется побудителем тяги в атмосферу. При этом выполнение насадка 13 в виде эллиптической 45 сферы (эллипсоида вращения) способствует плавному, безотрывному течению потока очищенного воздуха на всем пути по патрубку 3, что снижает гидравлическое сопротивление устройства.

Пылеприемник выполнен в виде усечен- 50 ного конуса с криволинейной боковой поверхностью, расщиряющейся по ходу движения аэрозоля, при этом на поверхности конуса размещены винтовые канавки. Такое исполнение создает условия для плавного, безотрывного вхождения закрученного цент- 55 рального ядра аэрозоля в приемник и обеспечивает его дальнейщую раскрутку и расширение, что увеличивает эффективность пылеулавливания и исключает вторичный

вынос (рикошет) частиц аэрозоля. Соответствие конструкции завихрителя, обтекателя и приемника пыли особенностям структуры двухфазного, закрученного потока в вакуумных системах и создает эффект «чернильницы - невыливайки в применении к улавливанию пыли.

Кроме того, после приемника пыли установлен сужающийся конический отводной канал с криволинейной боковой поверхностью, соединенный с внутренней полостью обтекателя при помощи обводной трубки, что создает в пылеприемнике разрежение, достаточное для организации движения аэрозоля в приемник. Часть аэрозоля при этом циркулируют, играя роль концентраторов (ядер) коагуляции на выходе из полой иглы.

Такое исполнение упрощает конструкцию пылеуловителя, так как отпадает необходимость в дополнительном источнике вакуумного разрежения. Пылеприемный канал выполнен в виде улитки-раскручивателя с тангенциальным отводным патрубком, что создает надежный отвод пыли из закрученного потока и вывод ее из приемника пыли.

Кроме того, выполнение наружной поверхности пылеприемного насадка в виде эллиптической сферы или эллипсоида вращения (в виде зерна пшеницы) способствует снижению аэродинамического сопротивления за счет создаиия оптимальных аэродинамических условий обтекания пылеприемного насадка.

Формула изобретения

тем, что, с целью повышения эффективности пылеотделения, он снабжен завихрителем, расположенным во входном патрубке, и установленным по оси входного патрубка пыле- приемным насадком с внутренней поверхностью, выполненной в виде криволинейного усеченного конуса с винтовыми канавками, и с наружной поверхностью - в виде сферы или эллипсоида вращения, а наружная поверхность иглы снабжена спиральными лопастями.

и через отводную трубку - с внутренней полостью обтекателя.

- 3. Пылеуловитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что пылеприемный канал выполнен в виде улитки-раскручивателя, а патрубок для отвода пыли присоединен к каналу

тангенциально.