Циклон Советский патент 1990 года по МПК B04C3/06 

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от пыли и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности улавливания пыли.

На фиг. 1 изображен циклон, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид спереди при условно снятой передней торцовой стенке; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - развертка главного спирального канала.

Циклон содержит спиральный корпус 1, состоящий из спиральной боковой стенки 2, передней 3 и задней 4 торцовых стенок. К спиральному корпусу 1 прикреплены: с наружной стороны - входной 5 и воздухоотводящий 6 патрубки, а с внутренней стороны - пылевыпускной патрубок 7, причем входной патрубок 5 прикреплен к боковой стенке 2 и торцовым стенкам 3 и 4 корпуса 1, воздухоотводящий патрубок 6 - к передней торцовой стенке 3, а пылевыпускной патрубок 7 - к задней торцовой стенке 4. Внутри спирального корпуса 1 имеются две спиральные перегородки 8 и 9, из которых перегородка 8 является продолжением внутренней боковой стенки 10 входного патрубка 5, а перегородка 9 - продолжением спиральной боковой стенки 2. Внутри корпуса 1 имеется также спиральный жалюзийный разделитель 11, являющийся продолжением спиральной перегородки 8. Пространство внутри корпуса 1 делится на главный 12 и замкнутый 13 спиральные каналы. Главный спиральный канал 12 ограничен с внутренней стороны спиральной перегородкой 8, спиральным жалюзийным разделителем 11 и частью пылевыпускного патрубка 7, а с внещней стороны - спиральной боковой стенкой 2 и спиральной перегородкой 9. Замкнутый спиральный канал 13 с внутренней стороны ограничен спиральной перегородкой 9 и частью пылевыпускного патрубка 7, а с внешней стороны - спиральной перегородкой 8 и жалюзийным разделителем 11.

Внутри главного спирального канала 12 расположен спиральный лист 14. Спиральный лист 14 берет свое начало в месте перехода спиральной перегородки 8 в спиральный жалюзийный разделитель 11, в этом месте спиральный лист 14 прикреплен к передней

Oi

о со сд

торцовой стенке 3 и имеет форму спирального клина, внутренняя и внешняя стороны которого сходятся в одной точке (точка Б на фиг. 2). Спиральный лист 14 делит главный спиральный канал 12 на две зоны: активную 15 и пассивную 16. Активная зона 15 расположена в пространстве между спиральным листом 14 и задней торцовой стенкой 4, а пассивная зона 16 - в пространстве между спиральным листом 14 и передней торповой стенкой 3. С внешней стороны спиральный жалюзийный разделитель 11 прикрыт изолирующим листом 17. Изолирующий лист 17 с одной стороны прикреплен, например путем сварки, к передней торцовой стенке 3, а с другой стороны - к спиральному листу 14. Активная зона 15 главного спирального канала 12 соединена с пыле- выпускным патрубком 7 посредством отверстия 18. Спиральный жалюзийный разделитель 11 состоит из набора пластин 19, выполненных по радиусу и направленных своей выпуклостью навстречу движению пыле- воздушного потока. Пластины 19 с одной стороны прикреплены к передней торцовой стенке 3, а с другой стороны - к задней торцовой стенке 4.

Ширина главного спирального .канала 12 так же, как и ширина входного патрубка 5, равна L., Ширина активной зоны 15 главного спирального канала 12 fi, а ширина пассивной зоны 16 Величины i и Iz имеют переменное значение. В начале спирального листа 14 fi L, а . На участке возле спирального жалюзийного разделителя 11 спиральный лист 14 имеет постоянный наклон в сторону задней торцовой стенки 4. На наклонном участке спирального листа 14 ширина активной зоны 15 главного спирального канала 12 i равномерно уменьшается, а ширина пассивной зоны 16 82 равномерно увеличивается, пока в конце спирального жалюзийного разделителя 11 величины Ei и Iz не достигнут следущих значений: fi 0,1 L; ,9L. Остальная часть спирального листа 14 параллельна задней торцовой стенке 4 и соотношение величин Ei и 2 на этом участке спирального листа 14 такое же, как и в конце спирального жалюзийного разделителя 1 1 , т. е. ,1 L; ,9L. Круглая пластина 20 ограждает внутреннюю полость пы- левыпускного отверстия 7 от остальной внутренней полости спирального корпуса 1. Расстояние между круглой пластиной 20 и задней торцовой стенкой 4 спирального корпуса 1 1з определяется из соотношения 0,1L.

Циклон содержит также пылеосадитель- ную камеру 21, состоящую из удлиненной цилиндрической стенки 22, крышки 23 и конического днища 24. К крышке 23 прикреплены с внешней стороны патрубок 25 выхода чистого воздуха, а с внутренней стороны - цилиндрический жалюзийный разделитель 26. Корпус 21 прикреплен к задней торцовой

0

5

стенке 4 спирального корпуса 1. Внутренние полости корпуса 1 и камеры 21 связаны между собой посредством отверстия 27, расположенного одновременно на задней торцовой стенке 4 спирального корпуса 1 и на боковой поверхности цилиндрической стенки 22 корпуса 21.

Во входном патрубке 5 у наружной боковой стенки 28 установлена акустическая сирена 29. К коническому днищу 24 прикреплен бункер 30 для сбора пыли. Сборный воздуховод 31 подсоединен к воздухоотво- дящему патрубку 6 спирального корпуса 1 посредством воздуховода 32, а к патрубку 25 выхода чистого воздуха камеры 21 - посредством воздуховода 33. Для сохранения равными скоростей прохождения воздуха через лопасти жалюзийных разделителей 11 и 26 и скоростей выхода чистого воздуха из патрубков 6 и 25 необходимо площадь сечения патрубка 6 сделать в 9 раз больще площади сечения патрубка 25, так как через патрубок 6 проходит 90%, а через патрубок 25 10% от общего объема поступившего воздуха. Площади поперечного сечения патрубков 25 и 6 выполнены с соотношением 1:9. Циклон работает следующим образом. Пылевоздушная смесь через патрубок 5 подается в спиральный корпус 1. Находящаяся во входном патрубке 5 акустическая сирена 29 создает во входном патрубке 5 и в активной зоне 15 главного спирального канала 12 акустическое поле, которое способствует коагуляции аэрозолей. Количество мелких дисперсных частиц в одной крупной объединенной частице составляет в пределах 3-60. Пройдя входной патрубок 5, пыле- воздушный поток поступает в активную зо5 ну 15 главного спирального канала 12, где под действием центробежной силы укрупненные под действием акустического поля частицы пыли прижимаются к спиральной боковой стенке 2 спирального корпуса 1, т. е. происходит первичная очистка воздуха от пы- ли. Далее укрупненные частицы пыли движутся вдоль внутренней стороны спиральной боковой стенки 2, затем вдоль спиральной перегородки 9 и далее через отверстие 18 укрупненные частицы пыли вместе с частью воздушного потока поступают в пылевыпуск- ной патрубок 7. Частицы пыли, не прижавшиеся во время движения пылевоздушной смеси вдоль главного спирального канала 12 к спиральной боковой стенке 2 (в основном это не скоагулированные и малоукрупненные частицы), вместе с потоком воздуха движутся вдоль спирального жалюзийного разделителя 11. Здесь происходит вторичная очистка воздуха. Поток воздуха делает резкий поворот в сторону щелей, образованных между пластинами 19 спирального жалюзийного разделителя 11, на угол, больший 90°, но меньший 180°. Частицы пыли под действием потока воздуха также делают поворот в сторону.щелей между пластинами 19, од0

5

0

5

нако благодаря силе инерции радиус поворота у них больше, чем у струй воздуха. За счет этого частицы пыли пролетают мимо щели, ударяются о выпуклую поверхность пластины 19 и вновь попадают в пылевоз- душный поток, движущийся вдоль спирального жалюзийного разделителя 11. Так, со- верщив несколько соударений о пластины 19, частицы пыли проходят мимо спирального жалюзийного разделителя 11 и через отверстие 18 попадают в пылевыпускной патрубок 7. При движении пылевоздушной смеси вдоль спирального жалюзийного разделителя 11 его объем уменьщается за счет отвода очищенного воздуха через щели между пластинами 19. Для сохранения скорости движения пылевоздущного потока в активной зоне 15 главного спирального канала 12, а также скорости прохождения очищенного воздуха сквозь щели между пластинами 19 сечение активной зоны 15 делают переменным, равномерно уменьшающимся в направлении движения пылевоздущного потока. Причем уменьшение сечения активной зоны 15 делается только возле спирального жалюзийного разделителя 11. Изменение сечения активной зоны 15 осуществляется спиральным листом 14. Пассивная зона 16 главного спирального канала 12 благодаря наличию спирального листа 14 и изолирующего листа 17 полностью изолирована как от активной зоны 15, так и от замкнутого спирального канала 13.

Пройдя сквозь щели между пластинами 19, очищенный воздух поступает в замкнутый спиральный канал 13, изолированный от патрубка 7 круглой пластиной 20. Из замкнутого спирального канала 13 очищенный воздух поступает в воздухоотводящий патрубок 6 спирального корпуса 1 и далее через воздуховод 32 поступает в сборный воздуховод 31, откуда возвращается обратно в рабочее положение или удаляется наружу.

Из пылевыпускного патрубка 7 спирального корпуса 1 частицы пыли с частью воздуха через отверстие 27 поступают во внутреннюю пол ость камеры 21. Здесь под действием сил тяжести и сил инерции происходит

очистка воздуха от дисперсных частиц пыли. Воздух окончательно очищается, проходя сквозь цилиндрической жалюзийный разделитель 26, и выводится наружу через патрубок 25 выхода чистого воздуха, воздуховод 33 и сборный воздуховод 31. Пыль, отделившаяся в корпусе 21, опускается вниз внутри удлиненной цилиндрической стенки 22 корпуса 21, попадает на коническое днище 24,

, а оттуда - в бункер 30 для сбора пыли. Общая эффективность улавливания пыли циклоном зависит от соотношения количества воздуха, проходящего сквозь спиральный жалюзийный разделитель 11 и попадающего в пылевыпускной патрубок 7. Это соотношение зависит, в конечном итоге, от расходов воздуха через патрубки 6 и 25, а оно при условии, что оба патрубка 6 и 25 подсоединены к общему воздуховоду 31, зависит от соотношения площадей поперечного сечения воздухоотводящего патрубка 6 и пат рубка 25 выхода чистого воздуха. Соотношение площадей поперечного сечения патрубков 6 и 25 получено экспериментально. Эффективность улавливания пыли в предложенном циклоне выше на 10-12%, чем

5 в известном.

Формула изобретения

1.Циклон, содержащий спиральный корпус с установленным в нем спиральным

0 жалюзийным разделителем, входной, воздухоотводящий и пылевыпускной патрубки, ог- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности улавливания пыли, он снабжен прикрепленной к торцовой стенке корпуса и сообщающейся с пылевыпускным пат5 рубком пылеосадительной камерой с осевым патрубком выхода чистого воздуха и цилиндрическим жалюзийным разделителем перед ним, при этом площади поперечного сечения патрубка выхода чистого воздуха пылеосадительной камеры и воздухоотводящего патрубка корпуса выполнены с соотношением 1:9.

2.Циклон по п. 1, отличаюш,ийсяте, что он снабжен установленной во входном патрубке корпуса акустической сиреной.

Физ.1

19

18

15

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от пыли и позволяет повысить эффективность улавливания пыли. Циклон содержит корпус, жалюзийный разделитель, входной воздухоотводящий и пылевыпускной патрубки, пылеосадительную камеру, прикрепленную к задней стенке корпуса и сообщающуюся с его пылевыпускным отверстием. В камере имеются осевой патрубок выхода чистого воздуха и цилиндрический жалюзийный разделитель перед ним, при этом площади поперечного сечения осевого патрубка камеры и воздухоотводящего патрубка корпуса выполнены с соотношением 1:9, а во входном патрубке корпуса установлена акустическая сирена. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Фиг.З

12

76 Jlf 17

/ I I

20 9 ;j