Циклон Советский патент 1991 года по МПК B04C5/12 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, пищевой и строительной промышленности,

Целью изобретения является повышение эффективности улавливания пыли.На фиг. 1 изображен предлагаемый циклон, разрез; на фиг. 2 - расположение щелей на выхлопной трубе; на фиг. 3 - короба; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Циклон содержит цилиндроконический корпус 1, наклонный тангенциальный входной патрубок 2, осевую выхлопную трубу 3 с днищем 4 и раструбом 5 на нижнем конце, щелевые отверстия 6 и короба 7, образующие тангенциальные входы 8 в щелевые отверстия.

В результате изучения гидродинамики и разделяющей способности предлагаемого устройства установлено следующее. Диаметр большего основания раструба 5 должен находиться в диапазоне 0.9-0.95 диаметра цилиндрической части корпуса циклона. При уменьшении диаметра основания раструба возможен унос частиц мелких фракций с очищенным газовым потоком за счет наличия обратных вихрей, образующихся вблизи поверхности раструба. В то же время увеличение диаметра основания раструба выше указанного верхнего предела приводит к оседанию значительной части твердых частиц на его внешней поверхности и возможности попадания их в очищенный поток при перемещении частиц с

о

vj

fc

VI

СО

внешней поверхности раструба в нисходящий внешний вращающийся поток. При разделении высококонцентрированных систем не исключена также забивка частицами твердого материала щелевого зазора между стенкой корпуса аппарата и раструбом.

Угол наклона образующей рас-руба к основанию следует устанавливать н менее угла естественного откоса обрабатываемой в нем сухой пыли, то препятствует накапливанию ее на внешней поверхности раструба и, в свою очередь, способствует стабильному отводу пыли в нисходящий поток газа ч удалению ее из аппарата: оси щелевых отверстий должны составлять с осью выхлопной трубы угол, равный углу наклона тангенциального входного патрубка. В этом случае очищенный газ, совершающий вращательное движение, будет в процессе очистки плавно отводиться через щелезые отверстия в выхлопную трубу, поскольку угол наклона условной спирали, по которой газ движется в корпусе циклона, совпадает с углом наклона входного патрубка. Безударный отвод очищенного газа при этом позволяет уменьшить общее гидравлическое сопротивление аппарата и значительно снизить турбулентные пульсации в корпусе, которые могут привести к увеличению уноса пыли. Верхнее щелевое отверстие следует выполнять на расстоянии, не менее диаметра наклона от оси входного патрубка. Это обьясняется тем, что стабилизация вращающегося потока, а следовательно и начало проведения эффективного процесса разделения начинается именно на указанном расстоянии. Уменьшение этого размера приводит к выносу с газовым потоком не успевших отделиться частиц пыли, а увеличение - к нерациональному использованию объема аппарата, повышению его гидравлического сопротивления и материалоемкости. Суммарная площадь тангенциальных входов должна быть равна половине площади сечения осевой выхлопной трубы. Такое условие позволяет обеспечивать необходимую величину сил инерции для отделения мелких частиц при оптимальном гидравлическом сопротивлении конструкции. В случае снижения суммарных площадей тангенциальных входов меньше половины площади сечения выхлопной трубы повышается гидравлическое сопротивление, а при увеличении нарушаемся режим плавного обтекания коробов, появляются завихрения, что приводит к сниже нию эффективности разделения

Циклон работает следующим образом Запыленный поток через тангенциальный входной патрубок 2 поступает в ципин

дрическую часть корпуса 1 Благодаря тангенциальному расположению входа поток закручивается и движется по объемной спирали в зазоре между корпусом и выхлопной

трубой 3. За счет действия центробежной силы, возникающей в результате вращения потока, крупные и средние частицы пыли се арируютоя на стенки корпуса, стекают через зазор между раструбом 5 и корпусом

1 в коническую часть аппарата. Благодаря наличию раструба исключается возвращение с вторичным вихрем частиц из конической части корпуса в зону сепарации

Однако мелкие частицы не успевают в

цилиндрической части корпуса отсепариро- ваться на стенку, поэтому они вместе с газом устремляются в тангенциальные входы 8, образуемые коробами 7 над щелевыми отверстиями 6. Благодаря тому, что щелевые отчэрстия 6 расположены ступенчато по винтовой линии, э их оси составляют с осью выхлопной 3 угол а., равный углу наклона тангенциального входного патрубка /, газовый поток с мелкими частицами движется у поверхности коробов перпендикулярно оси ц елевого отверстия, и, совершая при вхоце в тангенциальный вход 8 резкий поворот на 130, за счет сил инерции, действующих на твердую фазу освобождается

от мелких частиц пыли, при этом не возникает нарушения вращательного движения потока.

Выделившиеся из потока газа мелкие частицы пыли стекают по поверхности оаструба 5 через щелевой зазор между раструбом и корпусом в коническую часть аппарата. Угол наклона поверхности раструба 5, составляющий не менее угла естественного откоса сухой пыли, исключает

накопление на ней твердой фазы.

Таким образом, предложенный циклон позволяет повысить эффективность улавливания пыли без существенного увеличения энергозатрат и капитальных затрат.

Формула изобретения

Циклон, содержащий цилиндрокониче- ский корпус, тангенциальный входной паг- рубок, осевую выхлопную трубу с щелевыми отверстиями на боковой поверхности и рас

трубом в виде усеченного конуса на нижнем конце, отличающийся гем, что, с целью повышения эффективности улавливания пыли, большее основание раструба выполнено с диаметром, равным 0,9-0,95 диаметра циклона, и расположено в плоскости соединения цилиндрической и комической частей корпуса, а угол наклона образующей раструба к основанию составляет не менее угла естественного откоса сухой пыли, выхлопная труба снабжена днищем, входной патрубок установлен наклонно, отверстия выхлопной трубы расположены по винтовой линии, а их оси составляют с осью выхлопной трубы угол, равный углу наклона тангенциального входного патрубка, при этом верхнее щелевое отверстие расположено на расстоянии от оси входного патрубка,

рзаном не менее диаметра корпуса, каждое щелевое отверстие снабжено присоединенным к его передней кромке по ходу потока коробом, образующим тангенциальный вход в отверстие с противоположной по хо ду потока стороны, а суммарная площадь тангенциальных входов равна половине площади сечения выхлопной трубы.

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от пыли и позволяет повысить эффективность улаживания пыли. В циклоне к нижнему концу выхлопной трубы прикреплен раструб в виде усеченного конуса, при этом большее основание его расположено в плоскости соединения цилиндрической и кониче -кой частей корпуса, а диаметр этого основания равен 0,9- 0,95 диаметра циклона, угол наклона образующей к основанию не менее угла естественного откоса сухой пыли, щелевые отверстия расположены ступенчато по винтовой линии на выхлопной трубе, а их оси составляют с осью выхлопной трубы угол, равный углу наклона тангенциального входного патрубка, при этом верхнее щелевое отверстие расположено от оси входного патрубка на ргсстоянии не менее диаметра циклона, у каждого отверстия имеются короба, образующие тангенциальные входы газа в щелевые отверстия с противоположной стороны по ходу газа, при этом суммарная площадь тангенциальных входов равна половине площади сечения осевой выхлопной трубы. 4 ил, (Л С

Очищенный, газ

t 2

т

Пы/ib Фиг.1

Запыленный, газ

Фиг.з

А-А