Пылеуловитель Советский патент 1992 года по МПК B04C5/13 

Изобретение предназначено для очистки воздуха от пыли и может применяться для любой отрасли народного хозяйства.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по конструкции является пылеуловитель, который содержит корпус со спиральным вводом и осевой выхлопной трубой и инерционный отделитель. В нижней части корпуса имеется пылевыпускное отверстие.

Попавшая в аппарат пылевоздушная смесь винтообразно движется сверху вниз. При этом крупные частицы пыли под воздействием центробежной силы отбрасываются к стенке корпуса, осуществляя таким образом первичную очистку воздуха от пыли, Ос- тавшиеся частицы пыли увлекаются воздухом, протекающим вдоль инерционного отделителя, под действием сил инерции ударяются о его жалюзи, отражаются от них к стенке корпуса, попадают в упомянутый загрязненный поток, который и транспортирует их к пылевыпускному отверстию. Очищенный воздух, пройдя сквозь жалюзи инерционного отделителя, выходит через выхлопную трубу.

Недостатком данного циклона является недостаточно высокая эффективность улавливания пыли (до 89%), а также влияние на нее неисследованой зависимости геометрических размеров жалюзи инерционного отделителя. Например, при малых скоростях лылевоздушного потока из-за малого радиуса кривизны жалюзи силы инерции незначительны и увеличивается вероятность попадания пыли в выхлопную трубу с очищенным воздухом. При наличии в потоке большого количества мелкодисперсной пыли из-за несоблюдения постоянства скорости пылевоздушного потока в корпусе пылеуловителя и при его прохождении в инерционный отделитель, происходит захват воздухом этой пыли и унос ее в выхлопной патрубок, что конечно же уменьшает эффективность работы пылеуловителя. Кроме того, в этом аппарате не продумана консл

с

VI О Os СЛ

го XI

струкция жалюзей инерционного отделителя в целом, особенно его днища, что также способствует снижению эффективности работы пылеуловителя.

Целью изобретения является увеличение эффективности очистки воздуха от пыли.

Поставленная цель достигается тем, что в пылеуловителе, содёржащём конический корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу, к нижнему концу которой присоединен цилиндрический- инерционный уловитель выполненный из соединенных по нижнему краю обечайки продольных пластин, образующих жалюзийную решетку, нижний пылевыпуск- ной патрубок, согласно изобретению каждая пластина инерционного уловителя выполнена из двух частей, первая из которых в форме прямоугольника, длинная сторона которого расположена по образующей инерционного уносителя, а короткая, по выпуклой кривой, касательной к описанной окружности с центром на оси уловителя, а вторая часть - в форме прямоугольного треугольника, один катет которого присоединен к длинной стороне первой части и равен с ней по длине, а другой, длина которого составляет 1/2 длины короткой стороны первой части, расположен по дуге окружности нижнего торца выхлопной трубы, при этом коническая поверхность корпуса выполнена с углом при вершине 15-17°.

Сущность изобретения заключается в создании дополнительной доочистки воздушного потока в момент прохождения сквозь жалюзи инерционного отделителя за счет соударения его со второй частью жалюзи.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию Новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники, признаки отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию Существенные отличия,

На фиг. 1 показан предлагаемый пылеуловитель, разрез; на фиг..2 - инерционный отделитель, вид сверху; на фиг, 3 - жалюзь инерционного отделителя, вид спереди.

Пылеуловитель состоит из корпуса 1, выполненного коническим с углом при вершине 15-17°, входного патрубка тангенциального 2, осевого выхлопного 3 и пылевыпускного 4 патрубков, Выхлопной патрубок 3 в нижней части переходит в инерционный отделитель 5. Инерционный

уловитель 5, выполненный из продольных пластин 6, образующих жалюзийную решетку. Каждая пластина 6 инерционного отделителя 5 выполнена из двух частей, первая 5 7 - в форме прямоугольника, длинная сторона которого расположена по образующей инерционного уловителя по касательной к направлению движения потока пыле воздушной смеси и с минимальным углом атаки

0 (углом между направлением движения потока и плоскостью пластины 7), а короткая - по выпуклой кривой, касательной к окружности с центром на очи уловителя; вторая же часть 8 пластины 6 выполнена в форме треуголь5 ника, один катет которого присоединен к длинной стороне первой части 7 и равен с ней по длине, а другой, длина которого составляет 1/2 длины короткой стороны первой части 7, расположен по дуге окружности

0 нижнего торца выхлопной трубы 3. Пластины б инерционного уловителя 5 сверху и снизу приварены к обечайке 9. Часть 7 пластины неизменной ширины L по всей высоте Н, а часть 8 убывает с ширины I в верхней

5 части до нуля в ее нижней части, т.е. равномерно убывает по высоте Н жалюзи сверху вниз.

Пылеуловитель работает следующим образом.

0 Пылевоздушный поток тангенциально подается в корпус 1 пылеуловителя через патрубок 2. При движении его внутри корпуса 1 крупные частицы пыли известным способом отделяются и выводятся через

5 пылевыпускной патрубок 4 в нижней части корпуса. Окончательная очистка воздуха происходит при прохождении запыленного воздуха через пластины 6 инерционного уловителя 5. Послойно разделенный поток

0 проходит к инерционному уловителю 5, где воздух проходит сквозь щели между первой частью 7 пластины. Пыль, содержащаяся в нем при этом из-за своей инертности и массы отстает от воздуха, ударяется о часть 7

5 пластины, отскакивает от нее и в зависимости от размеров, или попадает в отделенный пылевой поток, движущийся вдоль корпуса 1, или вновь увлекается воздушным потоком, снова ударяется о следующую пластину

0 и т.д. до тех пор, пока не попадает наконец в пристенный пылевой поток. Однако воздух, прошедший в щели между частью 7 пластины 6 несет в себе мелкодисперсную пыль, которая при дальнейшем движении

5 уже в щели попадает на часть 8 пластины 6, которую воздух легко обтекает, а пыль ударяется о нее и отбрасывает наружу, вне инерционного отделителя.

Таким образом, сам инерционный уловитель 5 совмещает в себе две ступени очистки: частью 7 пластины очищается от более крупной пыли и частью 8 - от мелкодисперсной. Мы испытали несколько конструкций части 8 пластины: 1 - выполнена по варианту а (фиг. 2);

2- выполнена по варианту б (фиг. 2);

3- выполнена по варианту: радиус равен радиусу внутреннего радиуса обечайки 9 (фиг. 2);

3 - предлагаемый нами вариант.

и разным отношением широты L части 7 пластины к широте I части 8 пластины на экспериментальном стенде Львовского политехнического института на стандартной кварцевой пыли с мелкодисперсным диа- метром 8, 16, 32 и 50 мкм при расходе воздуха - 3000 . Данные испытаний представлены в табл. 1.

Из таблицы очевидно, что часть 8 пластины 6 следует выполнять по радиусу R равному радиусу внутренней части обечайки 9, а соотношение ширины L части 7 пластины к ширине I части 8 ее составляет 2, т.к. только при этих размерах удается добиться максимальной эффективности.

При движении пылевоздушной смеси внутри корпуса 1 пылеуловителя объем воздуха постоянно уменьшается за счет отвода части его сквозь щели инерционного уловителя 5 в выхлопной патрубок 4, поэтому для сохранения постоянства скорости движения пылевоздушной смеси вокруг инерционного уловителя 5 и скорости прохождения его сквозь инерционный уловитель, мы изготавливаем корпус инерционного уловите- ля клиническим, уменьшая при этом ширину второй части 8 пластины инерционного отделителя с ширины I до 0 равномерно по всей ее высоте Н (фиг, 3) сверху вниз. Если бы мы добивались постоянства скоростей только изготовлением корпуса 1 коническим, мы бы на уровне нижнего края инерционного уловителя 5 приблизились бы к нему настолько, что отделившийся пылевой поток, движущийся вдоль корпуса пылеуло- вителя сверху вниз к пылевыпускному патрубку 4, захватился бы очищенным воздухом и прошел бы сквозь инерционный уловитель, что значительно снизило бы эффективность его работы.

Одним уменьшением ширины части 8 пластины, нам пришлось бы здорово увеличить высоту Н пластины, что также не улучшило бы процесс очистки. Поэтому оптимальным является одновременное уменьшение радиуса корпуса 1, изготовление его коническим и равномерное уменьшение ширины части 8 пластины 6, т.е. увеличение щели между пластинами 6.

Нами создана математическая модель процесса равных скоростей движения воздуха, как в корпусе 1 пылеуловителя, так и при прохождении сквозь пластины пылеуловителя, по которым сконструирован пылеуловитель, эффективность работы которого хорошо подтверждена экспериментальными исследованиями на стенде.

Данные испытаний приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что максимальную эффективность удается достичь при выполнении корпуса 1 коническим с углом при вершине 15-17° и приуменьшении ширины части 8 пластины 6 по высоте равномерно сверху вниз.

Формула изобретения

Пылеуловитель, содержащий конический корпус стангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу, к нижнему концу которой присоединен цилиндрический инерционный уловитель, выполненный из соединенных по нижнему краю обечайкой продольных пластин, образующих жалюзийную решетку, нижний осевой пылевыпускной патрубок, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности очистки воздуха от пыли, каждая пластина инерционного уловителя выполнена из двух частей, первая из которых - в форме прямоугольника, длинная сторона которого расположена по образующей инерционного уловителя, а короткая - по выпуклой кривой, касательной к описанной окружности с центром на оси уловителя, а вторая часть - в форме прямоугольного треугольника, один катет которого присоединен к длинной стороне первой части и равен с ней по длине, а другой, длина которого составляет 1/2 длины короткой стороны первой части, расположен по дуге окружности нижнего торца выхлопной трубы, при этом коническая поверхность корпуса выполнена с углом при вершине 15-17°.

Таблица 1

Использование: очистка газа от пыли. Корпус пылеуловителя выполнен коническим суглом при вершине 15-17°, Пластины жалюзи инерционного уловителя выполнены из 2-х частей - первой выпуклой, нижний край которой расположен по кривой, касательной к описанной окружности с центром на оси уловителя, и второй в форме прямоугольного треугольника, один катет которого соединен с длинной стороной первой части, а другой - по дуге окружности нижнего края выхлопной трубы. 3 ил,, 2 табл.

Та6лица2

О О

О О О О О О О О О О О О

/6

/5 Л /3 /2

2

W

Риг.2

фаг. J