Многоступенчатый циклон МЦХ-02 Советский патент 1992 года по МПК B04C5/13 

заглушкой 5, закрепленного на трубе 6 и отводящего очищенный от пыли газ. Конус 4 переходит в малый цилиндр 7 с заборными окнами 8, имеющими направляющие козырьки. Малый цилиндр через усеченный конус 9 переходит в большой цмлиндр 10, оканчивающийся козырьком-рефлектором 11, расположенным в герметичном сборнике пыли (бункер, силос и т.д.). Третья ступень очистки (вторая внутренняя сепарационная камера)

состоит также из усеченного конуса 12 с заглушкой 13 закрепленного на той же трубе 6 ниже конуса 4 по ходу газа малого цилиндра 14 с заборными окнами 15 и направляющими козырьками, переходящего через усеченный конус в большой цилиндр 16.Центральный отводящий патрубок 6, выполненный из трубы на всю высоту циклона, снабжен конусной заглушкой 17, над которой в трубе выполнены заборные окна 18. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Многоступенчатый циклон МЦХ-02 относится к пылеулавливающим устройствам и может быть использован, например, в химической, строительной и других отраслях промышленности и народного хозяйства. Многоступенчатый циклон состоит из корпуса 1 с крышкой 2 и патрубком 3 тангенциального ввода газа с пылью. Внутри корпуса, являющегося первой ступенью сепарации, установлена вторая ступень сепа- рационной очистки газа, в виде конуса 4 с

Изобретение относится к пылеулавливающим устройствам и может быть исполь- в любой отрасли народного хозяйства, например, в химической, строительной промышленности, сельском хозяйстве, где требуется наиболее полная очистка транспортирующего газа (воздуха) от взвешенных частиц пылящих материалов.

Известен многоступенчатый циклон, ко- торый состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, концентрично установленных в нем сепарациониых камер, в пылевыпускных отверстиях которых установлены конусы с осевым отверстием на штоке, снабженном виброприводом, причем конусы выполнены с двойными стенками, полости между которыми заполнены металлическими телами и укреплены на штоке при помощи пружин и крестовин с резиновыми прокладками.

Однако введение вибропривода приводит к значительному усложнению конструкции циклона и он не обеспечивает стабильной надежности очистки газа от пыли. Так, при разрушении штока, что возможно вследствие его вибрационной усталости в процессе работы, а также в случае отказа работы вибратора, многоступенчатый циклон превращается в одноступенчатый, что приведет к резкому снижению качества очистки газа от пыли.

Кроме того, весьма значительно внутреннее сопротивление циклона, обусловленное тем, что воздушный поток, несущий пыль, имеет пять изменений направления движения на 180 и 90°, а также лопатками, установленными в щелях для прохода транспортирующего агента во внутренние сепарационные камеры. Это требует применения мощного источника разрежения, что связано с повышенным расходом топливно- энергетических ресурсов,

Целью изобретения является упрощение конструкции многоступенчатого циклона и повышение его технических характеристик.

Предлагаемый многоступенчатый циклон (МЦ) состоит из корпуса с входным тангенциальным и центральным выходным патрубками, Последний выполнен из трубы

на всю высоту МЦ и на конце имеет конусную загл/шку, над которой в трубе сделаны заборные окна, суммарное сечение которых

больше сечения входного патрубка.

На трубе выходного патрубка концентрично закреплены со смещением по высоте конусы сепа рационных камер.

Каждая сепарационная камера состоит

из усеченного конуса и расположенного ниже конуса, малого цилиндра, диаметр которого меньше диаметра усеченного конуса на высоту козырьков заборных окон, установленных под углом 30° к образующей цилиндра, перед заборными окнами. Малый цилиндр через конусный переход соединен с нижерасположенным большим цилиндром, диаметр его равен диаметру основания усеченного конуса, имеющим выход в сборник пыли, а на выходе большого цилиндра устанавливается кольцевой козырек-рефлектор для отбрасывания собранной пыли к стенкам сборника.

Диаметр основания усеченного конуса

первой по ходу газа сепарационной камеры выбирается из расчета 0,8 диаметра корпуса МЦ, а второй сепарационной камеры - 0,5 диаметра корпуса.

Соотношение концентричных диаметров корпуса МЦ и сепарационных камер должно быть таким, чтобы проходное сечение на выходе в сборник пыли обеспечивало свободный выход собранной по ступеням пыли без забивания ее в процессе эксплуатации МЦ. Последовательное уменьшение диаметров от корпуса к диаметру трубы выходного патрубка позволяет ступенчато уве- личивать скорость закрутки потока и, следовательно, увеличивать силы инерции и

центробежные силы, что позволяет наибо- л: е полно очищать газ (воздух) от частиц.

Наиболее оптимальный размер циклона такой, когда его высота не менее двух диаметров корпуса, для образования необходимых для отделения пыли центробежных сил. Если высота циклона меньше, то центробежные силы, возникающие по виткам закрутки потока, окажутся недостаточными для полного отделения пыли, а при увеличении соотношения возрастают габариты МЦ.

Из таких же соображений выбирается оптимальный вариант исполнения сепара- ционных камер, в которых высоты и диаметры нижних оснований конусов, малых и больших цилиндров соотносятся как 1:0,6:0,8.

Многоступенчатый циклон предлагаемой конструкции образует три ступени очистки. Каждая ступень имеет щелевые концентричные выходы для собранного пылевидного материала в сборник пыли. Чистота стенок корпуса и сепарационных камер от налипания пыли обеспечивается постоянно движущимся материалом за счет сил инерции и тяжести.

Первая ступень очистки образуется от входного патрубка с тангенциальным вводом газо-воздушной смеси в общем корпусе циклона. Пылевидные частицы, проходя между корпусом циклона и конусом первой сепарациоиной камеры, под действием инерционно-центробежных сил отбрасываются к стенкам корпуса циклона и, оседая под действием сил тяжести, выводятся через выпускное отверстие в сборник пыли,

Вторая и третья ступень образуются в первой и второй сепзрационных камерах соответственно.

Конструкция циклона не предусматривает в своем составе сборника пыли, Циклон может быть установлен на любую емкость, например на герметически закрытый бункер или силос-хранилище.

Площадь сечения потока газа выполнена с постоянным увеличением примерно на 10-20% от входного патрубка к выходному, а сепарационные камеры выполнены с уменьшающимися диаметрами. Такое конструктивное решение МЦ обеспечивает все увеличивающуюся скорость вращения и инерции от ступени к ступени. В первой ступени отделяются наиболее крупные частицы пылевидного материала, а в последней - самые мельчайшие в результате максимальной скорости вращения и инерции.

Предлагаемая конструкция МЦ обеспечивает последовательное однонаправленное прохождение очищаемого газа, что снижает внутреннее сопротивление циклона и приводит к экономии топливно-энергетических ресурсов, Направление потока очищаемого газа меняется на 180° на входе в отводящий патрубок, т.е. тогда, когда газ 5 полностью очищен от частиц пыли.

Отсутствие вибросистемы в предлагаемой конструкции, кроме ее упрощения, приводит к повышению надежности в работе циклона, так как не зависит от возможного

0 срыва работы вибросистемы и исключения поломок внутренних деталей циклона вследствие усталости от вибрации,

На фиг.1 показано устройство, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на

5 фиг.1.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и патрубком 3тангенциального ввода газа.

Внутри корпуса МЦ установлена вторая

0 ступень очистки, состоящая из конуса 4 с заглушкой 5, закрепленных на трубе 6 отводящего газ патрубка. Конус 4 переходит в малый цилиндр 7 с заборными окнами (показано два) и направляющими козырьками

5 8. Малый цилиндр.через усеченный конус 9 переходит в большой цилиндр 10, оканчивающийся козырьком-рефлектором 11.

Третья ступень очистки газа от пыли состоит из усеченного конуса 12с заглушкой

0 13, закрепленных также на трубе 6 выходного патрубка, малого цилиндра 14 с заборными - окнами (показано 3 шт.) и направляющими козырьками 15, переходящими через усеченней конус в большой ци5 линдр третьей ступени 16, оканчивающейся козырьком-рефлектором .11.

Отводящий патрубок состоит из трубы 6 с конусной заглушкой 17, над которой в трубе выполнены заборные окна 18 (показано

0 4.шт.). МЦ устанавливается опорой 19 на сборник 20 пыли (показан условно). МЦ работает следующим образом. Газ, содержащий пыль, под действием источника разрежения (вентилятор, дымо5 сое, газодувка и т.д.) поступает в корпус 1 через патрубок 3 тангенциального ввода, в котором, закручиваясь по спирали между корпусом и конусом 4 второй ступени, опускается, прижимая пыль к внутренним стен0 кам цилиндра и очищая от нее центральную часть потока. Пыль опускается и попадает через щелевое отверстие в сборник пыли, а полуочищенный газ поступает через заборные окна 8 во вторую ступень и, закручива5 ясь между цилиндром 7 и конусом 11 третьей ступени с увеличенной скоростью, так как вращается в меньшем диаметре, опускается, отделяя пыль и очищая центр потока. Пыль, более мелкодисперсная чем в первой ступени, через козырек-рефлектор

11 отбрасывается к стенкам сборника пыли, а еще более чистый газ поступает через заборные окна 15 на третью ступень очистки, пройдя которую и окончательно очистившись от пыли газ через заборные окна 18 поступает через трубу 6 к источнику разрежения, из которого выбрасывается в атмосферу.

Формула изобретения 1.Многоступенчатый циклон, содержа- щий корпус с входным тангенциальным и выходным центральным патрубками, кон- центрично расположенные в нем со смещением по высоте сепарационные камеры, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности в работе, выходной патрубок выполнен с высотой, равной высоте корпуса, снабжен конусной заглушкой в нижней части и имеет расположенные над заглушкой заборные окна, суммарное сечение которых больше сечения входного патрубка, каждая сепара- ционная камера выполнена из конуса, закрепленного на выходном патрубке, примыкающего к конусу малого цилиндра с

заборными окнами и установленными под углом 30° к образующей цилиндра козырьками, усеченного конуса, примыкающего к малому цилиндру, и большого цилиндра, присоединенного к усеченному конусу и имеющего козырек-рефлектор в нижней части, при этом диаметр малого цилиндра меньше диаметра основания конуса на высоту козырьков, диаметр большого цилиндра равен диаметру основания усеченного конуса, диаметр основания конуса первой сепарационной камеры составляет 0,8 диаметра конуса, а второй сепарационной камеры - 0,5 диаметра конуса,

А-А