Пылеуловитель Советский патент 1992 года по МПК B04C5/103 

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

Наиболее близким к 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 действием центробежной силы отбрасываются к стенке корпуса, осуществляя таким образом первичную очистку воздуха от пыли. Оставшиеся 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 неисследованной зависимости геометрических размеров жалюзи инерционного отделителя. Например, при малых скоростях пылевоздушного 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 прохождения в инерционный отделитель, происходит захват воздухом этой пыли и унос его в выхлопной патрубок, что конечно же умножает эффективность работы пылеуловителя. Кроме того, в этом аппарате не продумана конструкция жалюзей и инерционного отделителя в целом, особенно его днища,

(Л

ы

ю

Ј

что также способствует снижению эффективности работы пылеуловителя.

Целью данного изобретения является повышение эффективности пылеочистки.

Поставленная цель достигается тем, что в пылеуловителе, содержащем корпус, тангенциальный входной, осевые выхлопной и пылевыпускной патрубки, установленный на выхлопном патрубке концентрично корпусу инерционный отделитель, выполненный из продольных пластин уменьшакщейся сверху вниз ширины, образующих кольцевую жалюзийную решетку, согласно изобретению, корпус выполнен коническим, с углом при вершине, обращенной вниз, 15-17° инерционный отделитель выполнен коническим с углом при вершине 9-11°.

Сравнение заявляемого технического решения 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, в разрезе; на фиг. 2 - жалюзь инерционного отделителя, вид спереди; на фиг. 3 инерционный отделитель, вид сверху.

Пылеуловитель состоит из корпуса 1, входного тангенциального патрубка 2, осевых выхлопного 3 и пылевыпускного 4 патрубков. Выхлопной патрубок 3 в нижней части переходит в инерционный отделитель 5. Инерционный отделитель 5 расположен коаксиально корпусу 1 аппарата и выполнен коническим по направлению к пылевыпуск- ному патрубку 4 с углом при вершине 9-11°. Пластины 6 инерционного отделителя 5 выпуклые, продольные и образуют кольцевую жалюзийную решетку. Ширина пластины 6 инерционного отделителя 5 равномерно уменьшается по направлению к пулевыпу- скному патрубку 4. Жалюзи прикреплены к обечайкам 7 и 8, корпус 1 пылеуловителя выполнен коническим с углом при вершине, обращенной вниз, 15-17°.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Пылевоздушная смесь подается в корпус 1 пылеуловителя через патрубок 2. При движении ее внутри корпуса 1 крупные частицы пыли отделяются под действием центробежной силы известным способом и выводятся через пылевыпускной патрубок 4. Вторичная очистка воздуха происходит

при его прохождении сквозь инерционный отделитель 5, где воздух беспрепятственно огибает пластины 6, а твердые частицы пыли ударяются о них, отскакивают и в зависимости от массы попадают или к стенке корпуса аппарата 1, или вновь ударяются о следующую по ходу движения потока пластину 6 и т.д. до тех пор, пока наконец не попадают в поток, движущийся к пылевыпускному пат0 рубку 4.

В процессе очистки воздуха от пыли очень важно сохранить постоянство скорости движения потока в пространстве, образованном корпусом 1 аппарата и

5 инерционным отделителем 5, для чего это пространство равномерно сужается по направлению к пылевыпускному патрубку 4 за счет резкой конусности корпуса 1 и инерционного отделения 5. Корпус 1 пылеуловите0 ля выполнен конусным с углом при вершине 15-17°, а инерционный отделитель 5 тоже конусный с углом при вершине 9-11 °. Такие величины углов при вершине получены на математической модели аппарата и экспе5 риментальным путем.

Экспериментальные исследования проводились на экспериментальном стенде Львовского политехнического института и данные, приведенные в табл. 1, получены

0 при сравнительных испытаниях предлагаемого устройства с устройством-прототипом на цементной пыли с медианным размером соответственно 32 и 50 мкм, со скоростью входа пылевоздушной смеси в аппарат 22

5 м/с.

Предварительно авторами были испытаны аппараты предлагаемой конструкции с разными углами при вершине конуса корпуса и цилиндрическом инерционном отдели0 теле. Данные этих испытаний приведены в табл. 2 (на стандартной кварцевой пыли с медианным размером в диаметре 32 и 50 мкм, при расходе воздуха 3000 м3/ч, скорости входа в аппарат 22 м/с); частицы 6 инер5 ционного отделителя 5 выполнены уменьшающейся сверху вниз ширины.

Таким образом, испытания аппарата с цилиндрическим инерционным отделителем (аналогично прототипу) и различными

0 углами при вершине конуса, образующего корпус аппарата, доказали, что максимальную эффективность улавливания пыли удалось достигнуть при углах при вершине конуса, образующего корпус аппарата, рав5 ных 15-17°. Это объяснимо: при углах конуса меньших 15° стенка корпуса аппарата близко прижата к инерционному отделителю, и частицы пыли, отброшенные центробежной силой к наружной стенке аппарата, уносятся через инерционный отделитель,

увлекаясь потоком. В случае увеличения угла при вершине выше 17° скорость движения потока внутри аппарата уменьшается, и центробежной силы недостаточно для сепарации частиц пыли.

Были дополнительно проведены испытания пылеуловителя с конусным корпусом, угол при вершине которого равен 15-17°, но с различными углами при вершине конуса, образующего инерционный отделитель.

Условия работы стенда и пыли аналогичны испытаниям, результаты которых приведены в табл. 3.

Данные испытаний приведены в табл. 3. Эффективность улавливания кварцевой пыли с медианным размером 32 мкм составляет 93,2%, с медианным размером 50 мкм - 93,5% при прочих равных условиях эксперимента.

Увеличение эффективности улавливания пыли в предлагаемом пылеуловителе объясняется нахождение оптимальных параметров движения пылевоздушной смеси в нем:

скорость входа в аппарат 22 м/с;

скорость движения смеси в аппарате постоянна сверху вниз в канале, образованном корпусом и инерционным отделителем; 5скорость прохождения воздуха сквозь

пластины инерционного отделителя постоянна и неизменна сверху вниз.

Формула изобретения

Пылеуловитель, содержащий корпус, тангенциальный входной, осевые выхлопной и пылевыпускной патрубки, установленный на выхлопном патрубке концентрично корпусу инерционный отделитель, выполненный из продольных пластин уменьшающейся сверху вниз ширины, образующих кольцевую жалюзийную решетку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса пылеулавливания, корпус выполнен коническим с углом при вершине, обращенной вниз, 15-17°, инерционный отделитель выполнен коническим с углом при вершине 9-11°.

Использование: выделение пылевидных частиц из газового потока. Корпус выполнен коническим с углом при вершине 15-17°. Инерционный отделитель расположен соос- но корпусу аппарата на выхлопном патрубке и выполнен коническим с углом при вершине 9-11°. Ширина продольных пластин инерционного отделителя уменьшается равномерно по направлению к пылевыпускному патрубку. 3 ил., 3 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

/

&